Гидроциклон

 

ГИДРОЦЛКЛОН, содержащий цилиндрический корпус с тангенцнальным питающим патрубком, верхний и нижний разгрузочные патрубки и сливную камеру ,с регулирукяцим устройством отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделейия путем изменения диаметра верхнего разгрузочного патрубка во время работы аппарата, он Снабжен . кольцевой пластиной, полой эластичной оболочкой и соединенной с ней линией подачи жидкости нпи газа под давлением и пружинами с направлякицими , а верхний разгрузочный патрубок выполнен в виде спиральной ленты, наружный край которой жестко связан с одной из пружин, а внутренний регулирующим устройством, выполнению в виде вращающегося стержня, установленного коаксиапьно верхнему патрубку, при этом кольцевая пластисл с на ycTaHOJBfleHa в верхней части корпуса над питающим патрубком, а между ней И сливкой Кш4ерой размещена эластичная оболочка.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1!)

4 А

4(5)) В 04 С 5/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3669638/23-26 (22) 11. 11 . 83 (46) 07.05.85. Бюл. У 17 (72) и. Ai Баранов, A.Ì. Кутепов, Л.Г. Цыганов, И.Г. Терновский и M.Ã. Лагуткин (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени институт химичес- . кого машиностроения .(53) 621.928.37(088.8) (5á) 1. Патент США У 3568847, кл. 210-512, 1971.

2. Патент США В 2995255, zsz. 210-512, 1958.

3. Авторское свидетельство СССР

У 751441 кл. В. 04 С 5/08, 1978. (54)(57) ГИДРОЦИКЛОН, содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным питающим патрубком, верхний и нижний разгрузочные патрубки и сливную камеру .с регулирующим устройством, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения путем изменения диаметра верхнего разгрузочного натрубка во время работы аппарата, он снабжен . кольцевой пластиной, полой эластичной оболочкой и соединенной с ней линией подачи жидкости или газа под давлением и пружинами с направляющими, а верхний разгрузочный патрубок выполнен в виде спиральной ленты, наружный край которой жестко связан с одной as пружин, а внутренний— регулирующим устройством, вынолиенньм в виде вращающегося стержня, установленного коаксиально верхнему патрубку, при этом кольцевая пластина установлена в верхней части корпуса над питающим патрубком, а между ней и сливкой камерой размещена эластичная оболочка.

1 1! 53994

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензии или эмульсий под действием центробежных сил, инерции и Может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промьш ленности, Известен гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным питающим патрубком, верхний и нижний разгрузочные патрубки f1).

Недостатками данного гидроциклона являются невозможность регулировки процесса разделения при работе аппарата, а также значительный унос тяжелой фазы с осветленным продуктом даже при оптимальных режимах работы, Известен также гидроциклон, содержащий корпус с тангенциальным пита,ющим патрубком, сменные верхние разгрузочные патрубки и нижний разгрузочный патрубок Г23.

Этот гидроциклон позволяет регулировать процесс разделения путем изменения диаметра верхнего разгрузочного патрубка, Однако он характеризуется необходимостью остановки процесса при замене патрубков.

Наиболее близким к изобретению

30 по технической сущности и достигаемому результату является гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным питающим патрубком, верхний и нижний разгрузочные патрубки и сливную камеру с регулирующим устройством (3).

Недостатком известного устройства является сравнительно низкая эффективность, обусловленная тем, что регулировка производится только за счет изменения сопротивления верхнего разгрузочного патрубка при неизменных его внутреннем и наружном диаметре.

Цель изобретения — повышение эф- 45 фективности процесса разделения путем изменения диаметра верхнего разгрузочного патрубка во время работы аппарата.

Поставленная цель достигается тем, что гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным питающим патрубком, верхний и нижний разгрузочные патрубки и сливную камеру с регулирующим устрой- 55 ством, снабжен кольцевой пластиной, полой эластичной оболочкой и соединенной с ней линией подачи жидкости или газа под давлением и пружинами с направляющими, а верхний разгрузочный патрубок выполнен в виде спиральной ленты, наружный край которой жестко связан с одной иэ пружин, а внутренний — с регулирующим устройством, выполненным в ниде вращающегося стержня, установленного коаксиально i верхнему патрубку, при этом кольцевая пластина установлена в верхней части корпуса над питающим патрубком, а между ней и сливной камерой размещена эластичная оболочка, На фнг, 1 .представлен. предлагаемый гидроциклон, общий вид; на фиг, 2 — разрез А-А на фиг, 1, Гидроцнклон состоит из корпуса 1 с тангенциальным питающим патрубком 2, верхнего разгрузочного патрубка 3 в виде спиральной ленты, нижнего разгрузочного патрубка 4, сливной камеры 5, кольцевой пластины 6, полой эластичной оболочки 7, соединенной с линией подачи жидкости или газа под давлением. Коаксиально верхнему разгрузочному патрубку установлен с воэможностью вращения вокруг своей оси стержень 8, который соединен с в|утренним. краем спиральной ленты. В сливной камере 5 установлены пружины 9 с направляющими 10. Пружины 9 поднимают спиральную ленту, причем наружный край этой спиральной ленты жестко связан с одной из пружин 9.

Нижняя часть корпуса 1 выполнена с шероховатостью R z 10 — R z 40.. лесообразно шероховатость увеличивать по ходу движения тяжелой фазы к вершине конуса.

Гидроцликлон работает следующим образом.

Исходная двухкомпонентная смесь (суспензия или эмульсия) по тангенциальному питающему патрубку 2 вводится под давлением в корпус 1 и закручивается, Под действием центробежных сил инерции частицы тяжелой фазы отбрасываются к стенкам аппарата, по спиральной траектории опускаются к вершине конуса и выгружаются через нижний разгрузочный патрубок 4.

Осветленный поток легкой фазы, образуя внутренний восходящий поток, через верхний разгрузочный патрубок 3 попадает в сливную камеру 5, откуда и выгружается.

11539

В процессах гидроциклонирования, особенно при разделении двухкомпонентных систем с небольшим содержанием фаз, необходимо, не прерывая технологического процесса, менять объемное соотношение потоков через верхний и нижний разгрузочные патрубки.

Кроме того, на процесс сепарации эмульсий оказывают значительное влияние условия: ввода исходной смеси 1р в гидроциклон, а именно расстояние между стенкой корпуса 1 и верхним разгрузочным патрубком 5 на уровне питающего отверстия. Поэтому выполнение верхнего разгрузочного патрубка

3 в виде спиральной ленты позволяет эа счет ожатия и расширения ее посредством вращения стержня 8 регулировать расходные характеристики аппарата и основные показатели качест- р ва целевых продуктов. С целью равномерного сжатия спиральной ленты при уменьшении диаметра верхнего разгрузочного патрубка 3 он со всех .сторон обжимается пружинами 9 с направля- 25 ющими 10> установленными для придания жесткости пружинам и уменьшения вероятности их засорения. Наружный край спиральной ленты жестко связан с одной из пружин для предотвращения перемещения его при регулировке величин проходного сечения верхнего сливного патрубка 3. Чтобы предотвратить перетекание исходной смеси из корпуса f в сливную камеру 5 при уменььшении диаметра верхнего раз35 грузочного патрубка 3 над питающим патрубком 2 расположена эластичная оболочка 7, соединенная с линией подачи жидкости или газа под давле4р кием. Сгущенная фаза, опускающаяся во внешнем нисходящем потоке в нижнюю часть аппарата скапливается у вер94 4

Шин конуса, вследствие ограниченной пропускной способности нижнего разгрузочного патрубка 4. У вершины конуса на одних и тех же радиусах вращения имеют место наибольшие по абсолютной величине значения тангенциальной составляющей скорости вращения потока, что приводит к его повышенной турбулизации, перемешиванию и последующему захвату твердых частиц (тяжелой фазы) внутренним восходящим потоком, поднимающимся к верхнему разгрузочному патрубку 3, Выполнение (насечкой или накаткой) внутренней нижней части корпуса с шероховатостью Rz 10 — Rz 40, увеличивающейся по ходу движения тяжелой фазы к вершине конуса, позволяет осуществлять постепенное торможение потока и тем самым уменьшить унос тяжелой фазы с осветленным потоком, Таким образом, выполнение верхнего разгрузочного патрубка гидроциклона в виде спиральной ленты, связанной с регулирующим устройством, позволяет, не прерывая технологического процесса, регулировать как расходные характеристики работы гидроциклона (объемное соотношение потоков), так и наряду с выполнением нижней части корпуса с заданной шероховатостью, снизить унос тяжелой фазы с осветленным потоком, т,е. повысить качественные показатели целевых продуктов и тем самым повысить эффективность процесса разделения. Кроме того, простота и оперативность регулировки основных параметров работы гидро» циклона позволяет автоматизировать процесс разделения в нем, что необходимо в современных технологических линиях, 1153994

Фиа2

Составитель В. Тимошков

Редактор О. Черниченко . Техред Л.Коцюбняк

Корректор M. Демчик

Подписное

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

Заказ .25?3/8 Т.ираж 543

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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