Гидроциклон-сгуститель

 

ГИДРОЦИКЛОН-СГУСТИТЕЛЬ, содержащий корпус с крышкой, верхняя часть которого выполнена в виде цилиндрического стакана, а нижняя в виде соединенных большими основаниями двух усеченных конусов, тангенциальный входной патрубок, песковую насадку и сливн то трубу, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы гидроциклона-сгустителя за счет снижения выноса частиц.мелких фракций в слив, он снабжен желобчатой вставкой и установленным внутри нее на штоке с возможностью осевого перемещения сильфоном, цилиндрический стакан выполнен с высотой, равной 0,8-1,2 высоты верхнего усеченного конуса, имеющего угол конусности 17-23, при этом верхний торец вставки прикреплен к крьнпке корпуса, нижний ее торец - к верхней части сливной трубы в зоне сопряжения оснований усеченных конусов, а сильфон установлен над сливной трубой.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (I)) 4(50 В 04 5 03

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3683363/23-26 (22) 30.12.83 (46) 30.04.85. Бюл. 0- 16 (72) А.В. Полежаев и Г.В. Павленко (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени горный институт (53) 621.928.37(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 1049112, кл. B 04 С 5/103, 1982;

2. Авторское свидетельство СССР

У 776637, кл. В 03 В 5/34, 1978. (54)(57) ГИДРОЦИКЛОН-СГУСТИТЕЛЬ, содержащий корпус с крышкой, верхняя часть которого выполнена в виде цилиндрического стакана, а нижняя— в виде соединенных большими основаниями двух усеченных конусов, тангенциальный входной патрубок, песковую насадку и сливную трубу, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности работы гидроциклона-сгустителя за счет снижения выноса частиц„мелких фракций в слив, он снабжен желобчатой вставкой и установленным внутри нее на штоке с возможностью осевого перемещения сильфоном, цилиндрический стакан выполнен с высотой, равной 0,8-1,2 высоты верхнего усеченного конуса, имеющего угол конусности 17-23 при этом верхний торец вставки прикреплен к крышке корпуса, нижний ее торец — к верхней части сливной трубы в зоне сопряжения оснований усеченных конусов, а сильфон установлен над сливной трубой.

1152660

Изобретение относится к сгущению гидросмеси и может быть использовано в горнодобывающей, химической и других отраслях промышленности, связанных с выделением твердого 5 из жидкой среды.

Известен гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливным и песковым патрубками, спиралевид- 1О ную желобчатую вставку, расположенную внутри корпуса у входного натрубка (1) .

Данный гидроциклон не позволяет качественно осветлять исходную 15 смесь, так как не имеет эоны гравитационного разделения, а действие центробежных сил на малых напорах исходной смеси не обеспечивает тонкой ее очистки 20

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является гидроциклон, содержащий корпус с крышкой, верхняя часть которого выполнена в виде ци- 25 ,линдрического стакана, а нижняя — в виде соединенных большими основаниями двух усеченных конусов, тангенциальный входной патрубок, песковую насадку и сливную трубу f2) .

Недостаток известного гидроциклона — низкая эффективность работы, обусловленная тем, что при малых напорах скорость вращения частиц твердого надает, гравитационные силы ста35 новятся преобладающими и происходит обрушение потоков в нижнюю часть корпуса, Цель изобретения — повышение эффективности работы гидроциклона-сгус40 тителя за счет снижения выноса частиц мелких фракций в слив.

Поставленная цель достигается тем, что гидроциклон-сгуститель, содержащий корпус с крышкой, верхняя часть которого выполнена в виде цилиндрического стакана, а нижняя— в виде соединенных большими основаниями двух усеченных конусов, тангенциальный входной патрубок, пескбвую 50 насадку и сливную трубу, снабжен желобчатой вставкой и установленным внутри нее на штоке с возможностью осевого перемещения сильфоном, цилиндрический стакан выполнен с высо- 55 той,равной 0,8-1,2 высоты верхнего усеченного конуса, имеющего угол конусности 17-23, при этом верхний а торец вставки прикреплен к крышке корпуса, нижний ее торец — к верхней части сливной трубы в зоне сопряжения оснований усеченных конусов, а сильфон установлен над сливной трубой.

На чертеже представлен гидроциклон-сгуститель, общий вид.

Гидроциклон-сгуститель состоит иэ корпуса с крышкой 1, верхняя часть которого выполнена в виде цилиндрического стакана 2, а нижняя — в виде двух усеченных конусов 3 и 4, соединенных большими основаниями, тангенпиального входного патрубка 5, песковой насадки б, осевой сливной трубы 7 с нижним сливом.

Внутри корпуса установлена цилиндрическая желобчатая вставка 8, прикрепленная верхним торцом к крышке 1 корпуса, а нижним — к верхней части сливной трубы 7. Верхний усеченный конус выполнен с углом конусо ности, равным 17-23, а отношение высоты цилиндрического стакана к высоте верхнего усеченного конуса сос-. тавляет 0,8-1,2. Над сливной трубой

7 размещен на штоке 9 с возможностью осевого перемещения сильфон 10.

Гидроциклон-сгуститель работает следующим образом.

Исходная гидросмесь по тангенциальному входному патрубку 5 поступает в цилиндрический стакан, раскручивается за счет желобов цилиндрической вставки 8. Основная сила, способствующая разделению гидросмеси на этом этапе, центробежная.

За счет расширения верхнего усеченного конуса частицы гидросмеси теряют скорость вращения. Твердые фракции, отделенные в цилиндрическом стакане, опускаются из верхнего конуса в нижний и удаляются через песковую насадку б. Частицы мелких фракций,двигаясь вниз вдоль цилиндрической желобчатой вставки 8, направляются центробежными силами к периферии корпуса, и на этом этапе желоба играют роль отбойников. На границе сопряжения усеченных конусов центробежные силы значительно уменьшаются, и основной разделяющей силой становится гравитационная. И гидроциклон начинает работать как сгуститель с крутопадающим потоком гидросмеси.

За счет постоянно .поступающей гидросмеси осветленная вода в центральной части корпуса вытесняется

1152660

3 вверх, в цилиндрическую желобчатую вставку 8. При этом внутренняя поверхность вставки являетсч дополнительным сопротивлением и препятствует попаданию частиц мелкой фракции в слив. Сильфон 10 сливной трубы 7 установлен с возможностью осевого перемещения за счет штока 9 с винтовой поверхностью, закрепленного в крышке 1 корпуса. Это обеспечивает установку наиболее эффективного уровня перелива и в оптимальном слУчае обеспечивает работу системы сильфон — сливная труба как сифона.

Экспериментально установлено, 15 что угол конусности нижнего усеченного конуса не оказывает существенного влияния на выход в слив частиц мелких фракций. Рационально, чтобы он был выполнен с .превышением на 5-7 о угла естественного откоса песчаноглинистой смеси в водной среде. Оптимальный угол конусности верхнего о усеченного конуса составляет 17-23

А отношение диаметров цилиндричес-25 кой вставки, цилиндрического стакана, оснований усеченных конусов и пескового сборника составляет вст, = 2 Bx. vo p

О ил. стакана > Bx петр. 30

=9d

Основ, конуса Вх. исю1р.

= 2 4d песк. o60pника Bx.па,-р

Отношение высот цилиндриЧеского стакана, верхнего и нижнего усеченных конусов составляет

H = 8 d

Чиь. ста ка на Bx. nax p

Н ВЕРК КОНУСа BX,ПатР

5 d ни и. фсом иса &л. Па r p.

При изменении соотношения высот цилиндрического стакана и верхнего конуса за пределами интервала (0,8 1,2) происходит отклонение других параметров на 20-257..

Благодаря оснащению устройства сильфоном, установленным внутри желобчатой вставки с возможностью осевого перемещения, обеспечиваются оптимальный уровень перелива осветленной воды и снижение потерь напора в аппарате.

Повышение эффективности работы гидроциклона-сгустителя достигается в результате того, что наряду с центробежным осуществляется гравитационное разделение гидросмеси и уменьшается вынос частиц мелких фракций в слив за счет обеспечения оптимального . уровня перелива осветленной воды и возможности его регулировки при низких напорах.

Составитель Э. Яшкова

Редактор Т. Парфенова Техред А.Бабинец Корректор А. Тяско

Заказ 2376/7 Тираж 543 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4