Гидроциклон

 

ГИДРОЦИКЛОН, содержащий корпус с входным, Песковым патрубками, слив-, ным патрубком, сообщающимся со сли1ной камерой, и размещенную в нем осевую трубку , о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с иелью повыщеНня эффективности в работе за счет автопульсирующей подачи газа через осевую , он снабжен дополнительной камерой со ипуиером подачи 1газа, сообщающейся &) сливной камерой, при этом . : один из концов осевсй трубкн расположен в дополнительной камере. (Л с:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (I I) /

4(51) В 4 С 5/107

ВСГС ГАВ .1 й- 31 М ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н двто скому свидительс гвму 11 11 д0В ;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA. (21) 3693857/23-26 (22) 20,01;84 .(46) 07.06.85. Бюл. N 21 (72) .Н. А. Кудрявцев, А. И. Пронин, Г. Г. Гарифзянов, А. А. Иванов и М. Ф. Хакимов (71) Горьковский ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт им. А. А. Жданова. (53) 543.053 (088.8) (56) 1. Авторское. свидетельство СССР

Р 668702, кл. В 03 В 5/34, 1979.

2. Патент США М 3011638, кл. 209 — 211, опублик. 1961.

3. Патент США У 2913112, кл, 209-211, опублик. 1959.

Ь (54)(57) ГИДЮЦИКЛОН, содержащий корпус с входным, лесковым патрубками, сливным патрубком, сообщающимся со сливной камерой, и размещенную в нем осевую трубку,отличающийся тем,что,с целью повышения эффективности в работе эа счет автопульсирующей подачи газа через осевую трубку, он снабжен дополнительной камерой со штуцером подачи газа, сообщающейся со сливной камерой, при этом .один иэ концов осевой трубки расположен в дополнительной камере.

1159647

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

Известен гидроциклон, содержащий корпус с входным, сливным и песковым патрубками, снабженный электромагнитным вибратором, установленным на сливном патрубке. 10

Благодаря воздействию колебаний, вызываемых в разделяемой суспензии вибратором, известное устройство обладает повышенной по сравнению с обычными гидроциклонами эффективностью разделительного процесса, обусловленной понижением эффективной вязкости суспензии, что облегчает выделение частиц в гидроциклоне (1).

Однако колебания вибратора не оказывают сколько-нибудь существенного влияния на условия формирования воздушного столба, образующегося в осевой зоне гидроциклона, В результате, как и в обычном {т.е. без наложения колебаний) гидроциклоне, в процессе его работы в осевой зоне возникает разрежение, что вызывает подсос .воздуха через лесковый патрубок в эту зону.

Вследствие этого происходит унос части частиц из вершины. конической части гидроцик лона в восходящий лоток жидкости, выводимый из аппарата через сливной патрубок, т. е. происходит снижение степени осветления жидкости в гидроциклоне. Это снижение особенно заметно. при достижении высоких концентраций сгущенной суспензии, выгружаемой через песковый патрубок, так .как процесс 35 подсоса воздуха через лесковый патрубок становится в этих условиях нестабильным, это дестабилизирует разделительный процесс в гидроциклоне и отрицательно сказывается на его эффективности. 40

Известен гидроциклон,. в котором песковый патрубок выполнен с одним или несколькими боковыми отверстиями (2). Такое выполнение пескового патрубка позволяет несколько стабилизировать подсос воздуха в воздушный 45 столб, что позволяет в определенной мере стабилизировать разделительный процесс в гидроцяклоне, однако не устраняет, уноса твердых частиц иэ вершины конуса гидроциклона в поток осветленной жидкости. 50

Известен гидроциклон, содержащий корпус входным, песковым патрубками и сливным патрубком, внутри которого установлена трубка,. предназначенная для подачи газа в воздушный столб. Такое выполнение гидроциклона 55 позволяет осуществлять подачу газа в воздушный столб, минуя песковый патрубок. Это исключает подсос воздуха через него, за счет чего резко снижается унос твердых частиц иэ вершины конуса гидроциклона, что улучшает показатели осветления жидкости .(3).

Однако в этом гидроцилиндре снижается степень сгущения суспензии, выгружаемой через лесковый патрубок, так как она уже не встречает здесь .сопротивления со стороны движущегося навстречу газа (поток которого отсутствует) и поэтому не подвергается дополнительному уплотнению. С другой стороны, возможности, которые дает наличие в гидроциклоне осевой газовой трубки для улучшения показателей его работы, используются в . известном устройстве не полностью, что приводит к недостаточной эффективности работы устройства.

Целью изобретения является повышение эффективности в работе гидроциклона за счет автопульсируюшей подачи газа через осевую, трубку.

Поставленная цель достигается. тем, что гидроциклон, содержащий корпус с входным, песковым патрубками, спивным патрубком, сообщающимся со сливной камерой, и размещенную в нем осевую трубку, снабжен дополнительной камерой со штуцером подачи газа, сообщающейся со сливной камерой, при этом один из концов осевой трубки расположен в дополнительной камере.

На чертеже представлен гидроциклон, общий вид.

Гидроциклон состоит из цилиндрического корпуса 1 с входным 2, спивным 3 и песковым 4 патрубками. Сливной патрубок 3 выходит в сливную камеру 5 с разгрузочным штуцером 6. Над сливной камерой 5 расположены дополнительная камера 7, соединенная со сливной камерой одним или несколькими отверстиями 8 в перегородке, отделяющей камеры 5 и /. Дополнительная камера 7 с помощью штуцера 9 подачи газа и вентиля 10 соединена с источником сжатоIo газа (воздуха или другого газа в зависимости от требований технологии). Соосно сливному патрубку 3 в гидроциклоне уста.новлена осевая трубка 11, один конец которой расположен в корпусе 1 гидроциклона, а другой — в дополнительной камере 7.

Гидроциклон работает следующим образом.

Исходная разделяемая суспензия под давлением через входной патрубок 2 поступает в корпус 1 гидроциклона; где приобретает вращательное движение. Под действием центробежных сил происходит разделение суспензии, при этом твердые частицы в виде сгущенной суспензии выводятся из гидроциклона через лесковый патрубок 4, а осветленная жидкость выводится через сливной патрубок

3, сливную камеру 5 и разгрузочный штуцер з 1159647 4

6. При работе аппарата в дополнительную ка- . Когда он достигнет торца трубки 11 меру 7 через штуцер 9 и вентиль 10 подает- камера 7 вновь соединяется с воздушным ся сжатый гаэ под давлением большим, чем дав- столбом и газ вновь. поступает в него. В ление жидкости в сливной камере, Из каме- дальнейшем описанные цикль повторяются. ры гаэ через осевую трубку .11 поступает 5 Таким. образом, в процессе работы гидроцик7 в воздушный столб, образующийся в корпу- лона уровень жидкости в камере 7 колеблетсе 1 гидроциклона. Однако процесс поступле- ся относительно торца трубки 11, периодиния газа в.воздушный столб является не не- чески открывая и закрывая его для поступлепрерывным, а пульсирующим, причем это . ния газа. В результате подача газа в воздушосуществляется автоматически, без каких-ли- 10 ный столб, носит в предлагаемом устройстве бо дополнительных устройств. Это происхо- автопульсирующий характер. Параметры этих дит следующим образом. В начальный мо- пульсаций могут регулироваться путем измемент времени перед пуском аппарата вентиль пения газа, подаваемого в камеру 7, ее

10 закрыт, подача сжатого газа в аппарат не объема, сопротивления вентиля 10. производится. После подачи в аппарат разде- g5 Автопульсирующая подача газа в воздушляемой суспенэии в его осевой зоне возника- ный столб гидроциклона вызывает в нем авl ет разрежение, распространяющееся через труб- топульсации давления, что в свою очередь, ку 11 и на камеру 7. Поскольку давление возбуждает автоколебания в разделяемой жидкости в сливной камере 5 оказывается суспензии. Благодаря воздействию этих кобольше, чем давление в камере 7, то жид- 0 лебаний происходит снижение эффективности кость из.камеры 5 через отверстия 8 начнет вязкости суспензии, что облегчает процесс наступать в камеру 7. Ее уровень в камере,, выделения частиц из суспензии и ведет к по7 будет повышаться. В тот момент, когда вышению степени осветления жидкости он перекроет верхний торец трубки 11, пос- в гидроциклоне. Благодаря тому, что податупление газа в воздушный столб прекраша- 5 .ча газа в осевую зону гидроциклона осущестется. Уровень жидкости в камере 7 по инер- вляется помимо его лескового патрубка ис1 цни еще повысится (в начальный, пусковой ключается подсос воздуха через лесковый моМент времени вся камера может заполнить- . патрубок и как сл к и, как следствие, ынос частиц ся жидкостью). При открытии вентиля 10 из вершины конуса в ны конуса в восходящий поток в камеру 7 через штуцер.9 начинает посту30 жидкости что также д пать газ, давление которого больше, чем дав- степени осветления жи к осветления жидкости в гидроцикление в сливной, а следовательно, и допол- лоне. С другой сторо д ой стороны, пульсации давления нительной. камерах. В силу. этого газ начнет в воздушном столбе шном стол е вызывают пульсации провытеснять жидкость иэ камеры-7 через тиводавления в сгущен ния в сгущенной суспензии, находяотверстия 8 и осевую трубку 11. Ее уро-,щейся в лесковом патруб ом патрубке, что ведет к ее вень в камере 7 будет понижаться до тех 5 ймпульсному притормаживанию при движении пор, пока не достигнет верхнего торца труб- но лесковому патрубку и, как следствие, к ки .11. При этом верхняя часть камеры 7, дополнительному ее уплотнению, т. е. к повызаполненная газом, соединяется через труб- шению степени сгущения суспензия в гидроцикку 11 с осевой зоной корпуса гидроцикло- лоне, Таким образом, . предлагаемое конструкна, вследствие чего гаэ будет поступать 40 тивное исполнение гидроциклона объединяет из камеры 7 в воздушный столб. гидроцикло- достоинства всех известных устройств, однона. Сопротивление вентиля 10 подбирается Временно устраняя их недостатки,.что позво. таким образом, чтобы скорость подачи ляет достичь в гидроциклоне как высоких сжатого газа в камеру 7 была меньше ско- степеней осветления жидкости, так и. высоких рости его отсоса в воздушный. столб гидро- 45. степенеи сгущения твердой фазы, т. е. позвоциклона. В результате в камере 7 через не @ . р ляет достичь максимально высокой эффективкоторыи промежуток времени вновь создает- ности разделительного процесса.

;ся разрежение. Уровень жидкости в ней вновь начинает повышаться и перекрывает верхний, Ожидаемый экономический эффект от ис-! торец трубки 11, поступление газа в воз- 50 пользования одного предлагаемого гидроцнклодушный столб на. некоторый промежуток . на на -стадии промывки производства суспенвремени прекращается. Однако s камеру 7 зионного полиметилметакрилата производительпродолжает поступать сжатый газ через шту- ностью по полимеру 2 т/ч, достигаемый за цер 9 и.вентиль 10. В результате давление счет повышения степени сгу цения суспенэии в верхнеи части камеры BHOBr возрастает 55 и соответствующего снижения расхода воды и газ начинЬет опять вытеснять жидкость на ее промывку, составляет около 7 тыс.руб. из камеры. ее уровень начинает понижаться. в год.

1159647

C+umb

Корректор В. Бутяга

Заказ 3633(8

Подписное

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

Составитель С, Горяйнова

Редактор А. Сабо Техред Л.Микеш

Тираж 543

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб;, д. 4/5 роРеюь д1 СЮи