Батарейный гидроциклон

 

1. БАТАРЕЙНЫЙ ГВДРОЦИКПОН, содержащий приемную камеру с осевым входным патрубком исходной суспензии, гидроциклоны, соединенные входными патрубками с приемной камерой, а сливными патрубками - с коллектором очищенной жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения при 1152661 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4 (51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3659515/23-26 (22) 05. 11. 83 (46) 30.04.85. Бюл. Р 16 (72) Н.А. Кудрявцев, А.И. Пронин, Е,Н. Кудрявцев и А.П. Логанов (71) Горьковский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. А.А. Жданова (53) 621.928.37(088.8) (56) Патент ФРГ В 2137137, кл. 12 d 1/01, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 610564, кл. В 04 С 5/24, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

Ф 833328, кл. В 04 С 5/28, l981. (54)(57) 1. БАТАРЕЙНЫЙ ГИДРОЦИКПОН, содержащий приемную камеру с осевым входным патрубком исходной суспензии, гидроциклоны, соединенные входными патрубками с приемной камерой, а сливными патрубками — с коллектором очищенной жидкости, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения при

„„SU„„1152 1 A снижении гидравлического сопротивления, он снабжен коническим обтекателем, установленным соосно внутри приемной камеры между осевым входным патрубком и входными патрубками гидроциклонов, приемная камера выполнена в виде усеченного конуса, обращенного меньшим основанием к осевому входному патрубку, при этом конический обтекатель имеет угол конусности, больший угла конусности приемной камеры.

2. Гидроциклон по п. 1, о т л ич а ю шийся тем,что конический обтекатель установлен в направляющих с воэможностью осевого перемещения.

3. Гидроциклон по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что он снабжен вставкой, выполненной в виде двух соединенных меньшими основаниями усеченных конусов и установленной между осевым входным патрубком и коническим обтекателем соосно внутри приемной камеры.

1152

Изобретение относится к устройствам для разделения жидких неоднородных систем под действием центробежных сил и может быть использовано в химической, нефтеперерабаты- 5 вающей и других отраслях промышленности.

Известен батарейный гидроциклон, содержащий камеру ввода исходного продукта, соединенные с ней входны- 10 ми патрубками гидроциклоны и приемные камеры для продуктов разделе-!

Ния Ы.

Недостатком известного устройства является малая эффективность, связанная с забивкой входных и лесковых патрубков гидроциклонов крупными включениями, содержащимися в исходном продукте.

Известен также батарейный гидро- 20 циклон, содержащий гидроциклон предварительной очистки и группу параллельно включенных гидроциклонов тонкой чистки, питающие патрубки которых соединены со сливным патрубком гидро-25 циклона предварительной очистки, Наличие гидроциклона предварительной очистки позволяет осуществить извлечение из исходного продукта крупных включений, что исключает забивку 30 гидроциклонов тонкой очистки (2) .

Однако известное устройство обладает высоким гидравлическим сопротивлением.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является батарейный гидроциклон, содержащий приемную камеру с осевым входным патрубком исходной суспензии, гидроциклоны, 40 соединенные входными патрубками с приемной камерой, сливными патрубками — с коллектором очищенной жидкости f3) .

В конструкции известного устрой- 45 ства использован инерционный принцип очистки от крупных включений, основанный на резком расширении и изменении направления потока газа на противоположное, Этот принцип достаточно 50 эффективный при очистке газов, когда плотность включений значительно (в тысячу раз и более) отличается от плотности газа, не эффективен при разделении суспензий,когда плотности фаз мало отличаются друг от друга.

В силу этого эффективность очистки суспенэий от крупных включений в из6б1 2 вестном устройстве мала. Более того, резкое изменение скорости и направления потока суспензии приводит, вследствие возникновения завихрений, к ее интенсивному перемешиванию. Это также влечет за собой снижение эффективности очистки суспензии от крупных включений и, как следствие, снижение эффективности работы батарейного гидроциклона в целом. Кроме того, двукратное резкое расширение и изменение направления движения разделяемой среды в известном устройстве связано с существенными потерями энергии потока, что снижает полезные затраты энергии на очистку суспензии и также ведет к снижению эффективности работы аппарата.

Цель изобретения — повышение эффективности разделения при снижении гидравлического сопротивления.

Поставленная цель достигается тем, что батарейный гидроциклон, содержащий приемную камеру с осевым входным патрубком исходной суспензии, гидроциклоны, соединенные входными патрубками с приемной камерой, а сливными патрубками — с коллектором очищенной жидкости, снабжен коническим обтекателем, установленным соосно внутри приемной камеры между осевым входным патрубком и входными патрубками гидроциклонов, приемная камера выполнена в виде усеченного конуса, обращенного меньшим основанием к осевому входному патрубку, при этом конический обтекатель имеет угол конусности, больший угла конусности приемной камеры.

Конический обтекатель установлен в направляющих с возможностью осевого перемещения.

Батарейный гидроциклон снабжен вставкой, выполненной в виде двух соединенных меньшими основаниями усеченных конусов и установленной между осевым входным патрубком и коническим обтекателем соосно внутри приемной камеры.

На фиг.1 представлен батарейный гидроциклон, общий вид; на фиг.2— узел на фиг.1; на фиг.3 — приемная камера с коническим обтекателем, общий вид.

Батарейный гидроциклон состоит иэ приемной камеры 1 с осевым входным патрубком 2. Нижняя часть приемной камеры 1 соединена с бункером

3 11526 крупных включений 3 с разгрузочным патрубком 4, а верхняя часть приемной камеры 1 соединена с входными патрубками 5 гидроциклонов 6. Сливные патрубки 7 гидроциклонов 6 соединены с коллектором 8 очищенной жидкости. Приемная камера 1 на участке между патрубками 2 и 5 выполнена конически расширяющейся. Внутри камеры 1 соосно ей установлен конический обтекатель 9, установленный вершиной к осевому входному патрубку

2 и выполненный с углом конусности, большим угла конусности приемной камеры 1. В нижней части приемной камеры 1 между осевым входным патрубком 2 и коническим обтекателем 9 установлена вставка 10, выполненная в виде двух усеченных конусов, соединенных между собой меньшими основаниями. Конический обтекатель 9 оснащен полуосями 11 и 12, установленными в неподвижных направляющих

13 и 14 с возможностью осевого перемещения, например, с помощью винто- д5 вого механизма.

Батарейный гидроциклон работает следующим образом.

Исходная разделяемая суспензия под давлением через осевой входной патрубок 2 поступает в приемную ка меру 1 и движется вверх по каналу, образованному внутренней поверхностью приемной камеры 1 и наружной поверхностью конического обтекателя

9. При этом происходит ос дение из 35 суспензии крупных включений, которые оседают на внутреннюю поверхность камеры и под действием силы тяжести сползают но ней в канал, образованный

40 внутренней поверхностью камеры 1 и вставкой 10, откуда. уже, не взаимодействуя со встречным потоком суспензии, поступают в бункер 3 крупных включений, оседают на дно и периоди чески через патрубок 4 выводятся из аппарата. Вытесняемая крупными включениями суспензия, содержащая мелкие частицы, попавшие в бункер 3 вместе с крупными включениями и отделившиеся

50 от них в условиях свободного осаждения в бункере, выводится из бункера, не взаимодействуя при этом со слоем сползающих крупных включений, и в дальнейшем движется с основным пото61 4 ком суспензии (для исключения обратного Выноса крупных включений иэ бункера в приемную камеру зазор между осевым патрубком и нижним основанием вставки выбирают таким образом, чтобы скорость движения суспензии в нем была меньше скорости витания крупных включений).

Суспензия, прошедшая в камеру 1, поступает через входные патрубки 5 в гидроциклоны 6, где под действием центробежных сил очищается от мелких частиц. Очищенная жидкость выводится из гидроциклонов 6 через сливные патрубки 7 в коллектор 8, частицы твердой фазы выводятся из гидроцикло нов либо в отдельный коллектор, либо соединяются с продуктом, выгружаемым из бункера крупных включений в зависимости от требований технологии.

Использование в предлагаемом батарейном гидроциклоне конической приемной камеры с осевым входным патрубком и размещение внутри нее конического обтекателя обеспечивает высокую эффективность извлечения из суспензии крупных включений при низких энергетических затратах (малых гидравлических сопротивлениях).

Снабжение приемной камеры вставкой, выполненной в виде двух соединенных меньшими основаниями усеченных конусов, позволяет еще более повысить эффективность разделительного процесса., благодаря уменьшению взаимодействия восходящих потоков суспензии и нисходящих потоков крупных включений, т.е. за счет уменьшения обратного перемешивания в аппарате.

Установка в приемной камере конического обтекателя с возможностью осевоro перемещения позволяет за счет регулировки зазора между обтекателем и камерой осуществлять изменение крупности выделяемых в приемной камере частиц, добиваясь тем самым максимальной эффективности процесса извлечения. Это позволяет легко перестраивать устройство на новые условия работы, что расширяет его эксплуатационные возможности при серийном производстве.

1152бб1

1152661

Составитель Э. Яшкова

Редактор Т. Парфенова Техред А.Бабинец Корректор В. Бутяга

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", r. Ужгород, ул. Проектная, 4