Способ очистки волокнистой суспензии и гидроциклон для его осуществления

 

1. Способ очистки волокнистой суспензии путем подачи ее в гидроцик юн и разделения в нем на легкую и тяжелую фракции , отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки и уменьшения энергоемкости, в процессе разделения в пристенном слое суспензии создают пульсации давления в радиальном направлении к оси гидроциклона.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(5И В 04 С 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3635193/23-26 (22) 18.08.83 (46) 15.06.85. Бюл. 22 (72) Ф. Е. Погорелов, А. Г. Кузнецов, В. В. Корольков„А. А. Хекконен и А. А. Бусыгин (7l) Научно-исследовательский и проектноконструкторский институт целлюлозного машиностроения (53) 621..928.37 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 735309, кл. В 04 С 1/00, 1978.

2. Патент Великобритании № 910797, кл. 23 Р, 1962.

„.Я0„„1161186 А (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОЛОКНИСТОЙ

СУСПЕНЗИИ И ГИДРОЦИКЛОН ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ очистки волокнистой суспензии путем подачи ее в гидроци клон и разделения в нем на легкую и тяжелую фракции, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки и уменьшения энергоемкости, в процессе разделения в пристенном слое суспензии создают пульсации давления в радиальном направлении к оси гидроциклона.

1161186

2. Гидроциклон для очистки волокнистой суспензии, содержащий цилиндроконический корпус, тангенциальный патрубок подвода исходной суспензии, сливной и песковый патрубки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки, коническая часть корпуса выполнена с каналом, при этом внутренняя ее часть, примыкающая к каналам, выполнена из упругого материала.

3. Гидроциклон по п. 2, отличающийся тем, что канал выполнен спирально-вин1

Изобретение относится к технике разделения неоднородных сред и центробежном поле гидроциклона и может использоваться в химической, целлюлозобумажной и других отраслях промышленности.

Известен способ очистки волокнистой суспензии путем подачи ее в гидроциклон и разделения в нем на легкую и тяжелую фракцию (1).

Недостатками способа являются низкая эффективность разделения и большая энер- !р гоемкость процесса из-за осаждения волокнистных частиц на внутренней поверхности стенки гидроциклона.

Известен гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус со спирально-винтовой нарезкой в конической части, тангенциальный патрубок подвода исходной суспензии, сливной и песковой патрубки. Выполнение спирально-винтовой нарезки способствует полному удалению загрязнений из пристеночной зоны исключая их «зависание» рр в равновесном сечении гидроциклона (2).

Однако реализация известного способа очистки в данном гидроциклоне не обеспечивает необходимой эффективности, особенно при обработке суспензии повышенной концентрации. Параметры винтовой нарезки должны быть в строгом соотношении с параметрами подаваемой на очистку суспензии. Отклонение входных параметров суспензии от заданных приводит к снижению эффективности очистки. Кроме того, трение в пристеночном слое, имеющем более высокую относительно остального объема суспензии концентрацию, при движении по уступам приводит к увеличению энергоемкости процесса.

Цель изобретения — повышение эффективности очистки и уменьшение энергоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки волокнистой cycl товым и снабжен штуцером для подачи газа или жидкости.

4. Гидроциклон по п. 2, отличающийся тем, что каналы размещены на внешней поверхности по образующей конической части корпуса.

5. Гидроциклон по п. 2 отличающийся тем, что корпус снабжен кожухом, закрепленным на внешней поверхности конической части, и пружиной, размещенной между ним и конической частью корпуса. пензии путем подачи ее в гидроциклон и разделения в нем на легкую и тяжелую фракции в процессе разделения в пристенном слое суспензии создают пульсации давления в радиальном направлении к оси гидроциклона.

В реализующем способ очистки гидроциклоне, содержащем цилиндроконический корпус, тангенциальный патрубок подвода исходной суспензии,сливной и песковой патрубки, коническая часть корпуса выполнена с каналом, при этом внутренняя ее часть, примыкающая к каналам, выполнена из упругого материала.

Канал выполнен спирально-винтовым и снабжен штуцером для подачи газа или жидкости.

Каналы размещены на внешней поверхности по образующей конической части корпуса.

Корпус снабжен кожухом, закрепленным на внешней поверхности конической части, и пружиной, размещенной между ним и конической частью корпуса.

На фиг. 1 изображен гидроциклон со спиралью, общий вид; на фиг. 2 узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 гидроциклон с каналами по образующей корпуса, общий вид; на фиг. 4 разрез А — А на фиг. 3.

Гидроциклон содержит полый корпус, имеющий цилиндрическую 1 и коническую 2 части, тангенциальный патрубок 3 для подвода исходной суспензии сливной патрубок

4 для отвода легкой фракции, размещенный по оси устройства, и песковой патрубок 5 для отвода тяжелой фракции. В конической части 2 корпуса выполнены каналы 6 либо спирально-винтовой формы (фиг. 1), либо ориентированные по образующей коничесской части корпуса (фиг. 3). Коническая часть 2 корпуса целиком или частично, по крайней мере внутренняя часть, выполнена из упругого материала например по1161186 ли ретана. Каналы 6 выполнены либо в теле корпуса (фиг. р у (ф . 1) либо на его внешней поверхности (фиг. 2). В последнем случае роциклон снабжен закрепленным на внешгидр неи повея верхности коническои час р у кожухом 7. На корпусе 2 либо на коканалы 6 с напорной гидро- или пневмосистемой.

По варианту конструкции (фиг. 4) меж ду внешнеи пов верхностью конической части

2 корпуса и кожухом 7 размещена контактирующая с н с ними спирально-винтовая пружина з

9 азор между витками которои о раал 6. ет спирально-винтовой канал зу

Гидроциклон работает следующ р им об азом.

Исходную суспензию под напор р по ом че ез пат бок 3 подают в цилиндрическую часть патру ок

1 корпуса гидроциклона. Прод о Вигаясь ло сужающейся к низу коничес кой части 2 кори са, суспензия под действием центробежных сил разделяется на фр ц пуса, суспен ф ак ии: легкая фракция в осевой зоне с восходящим потоком выводится из корпуса черев сливной бок 4, тяжелая фракция, продвигаясь патру ок я че ез песв пристеночном слое, удаляется ч р ковой патрубок 5.

При течении суспензии в гидроциклоне в потоке создаются интенсивные пульсации булентности, трехмерности потока и образования восходящего и нисходящ его потоков пульсаци ии хаотичны по направлению, частоте и интенсивности. В пристеночном пограничном сл ое пульсации уменьшаются и на стенке ке равны нулю, что способствует отложению частиц на стенке конической части корпуса гидроциклона. Подавая через е 8 в каналы 6 корпуса жидкость или обеспечигаз под пульсирующим напором об вают колебание упругой поверхности корпуса. Возникающие радиальные колебания поверхности корпуса передаются суспензии, У способствуя разрушению р р п ост анственнои стиц с спензии кту„ы волокнистых ча струк вающихся в пристенно. р м пог аничнакапливаю ном слое, перемешиванию их и прод вижению к песковому патру ку бк 5. Разрушение бструктуры под деиствием р. виб ации спосоствует вымыванию час ц ти заг язнений и сносу их в сливной патрубок. е и и этом гидравлического

Уменьшение при отивления перемещению частиц загряз0 нений способствует снижению р .сопр эне гоемкоп и этом частота пульсации жет ва ьироваться в зависимости от параметров подаваемой на очистку

Различная конфигурация каналов 6 в кор15 ид оциклона позволяет варьир ьи овать пусе rn p о иентацию р ю и распределение пульсац ления в очищаемой с суспензии в зависимости от ее входных параметров. Выполнение

6 на внешней поверхности корпуса каналов на

20 позволяет уп уп„остить изготовление гидр б азолона. В том случае, когда каналы о р и между коничеаны витками помещаемой ме ва кой частью корпуса 2 и кожухо . ом 7 спи альскои ча ,,„иг. 2) достигается но-винтовой пружины иг. альнейшее упрощение ко ру нет кции, так как

25 д в выполнении каотпадает необходимость налов непосредственно в р

xo nvce, а также изменения паобеспечивается возможность раметров каналов путе р м астягивания или сжатия пружины увели чивая или уменьшая тем самым зазоры межд: у ее витками. об азом, предлагаемые способ и гидр оц оциклон позволяют повысить э сч . оность очистки за сч счет более свободного пр движения по осторонних включений по внутренней стенке ко ко пуса и возможности оптимизации параметров пульсации, а также уменьшить затраты э р не гни за счет уменьшения соп о нотивления перемещению посторонних включении р в и истенном слое и очистки волокнистой суспензии при более

40 высоких концентрациях.

1161186

A-A

Редактор T. Парфенова

3а к аз 3885/13

Составитель В. Тимошков

Техрсд И. Верес

Тираж 543

Корректор М. Розман

ВНИИПИ Гос да

Подписное осударственного комитета СССР по делам изобретений и о

Фы ы ППП «Пэмт»

«атент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4