Гидроциклон

 

Изобретение относится к устройствам для разделения суснензий под действием центробежных сил и позволяет новысить эффективность разделения путем регулирования сечения пескового насадка и предотвращения его забивки и снизить потери кинетической энергии потока. Гидроциклон содержит тангенциальный входной патрубок (ТП) 1, корпус, состоящий из цилиндрической 2 и конической 3 частей, прижимное устройство 4, песковый насадок (ПН) 5, подпружиненный стержень 6 и конический вибратор (В) 7, установленный на стержень 6 с возможностью вращения. Конусность В 7 меньше конусности ПН 5, а высота - не меньше высоты ПН 5. В верхней части 2 корпуса установлен сливной патрубок 8. Ось ТП 1 наклонена к оси корпуса, а В 7 выполнен с ребрами на наружной поверхности, установленными наклонно к ней. Входящая через ТП 1 суспензия получает заданное направление за счет определенного наклона ТП 1. Твердая фаза по спиральной траектории направляется вдоль стенок корпуса и выгружается через ПН 5. Осветленная жидкость выгружается через сливной патрубок 8. Колебания В 7 передаются на примыкающую к нему сгущенную суспензию, при этом уменьщаются силы сцепления между частицами и облегчается прохождение сгущенной суспензии через ПН 5. С целью регулирования проходного сечения ПН 5 вибратор 7 может перемещаться в осевом направлении. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 5И 4 В 04 С 5/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4102988/31-26 (22) 19.05.86 (46) 23.04.88. Бюл. № 15 (71) Ухтинский индустриальный институт (72) Ю. М. Гержберг, T. Г. Старцева, Ю.. M. Дутов и В. П. Аберкон (53) 621.928.37 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 929231, кл. В 04 С 5/14, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 878340, кл. В 04 С 5/14, 1980.

Авторское свидетельство СССР № !114476, кл. В 04 С 5/16, 1984. (54) ГИДРОЦИКЛОН (57) Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий под действием центробежных сил и позволяет повысить эффективность разделения путем регулирования сечения пескового насадка и предотвращения его забивки и снизить потери кинетической энергии потока. Гидроциклон содержит тангенциальный входной патрубок (ТП) 1, корпус, состоящий из цилиндрической 2 и конической 3 частей, прижимное

„„SU„„1389859 А1 устройство 4, песковый насадок (ПН) 5, подпружиненный стержень 6 и конический вибратор (В) 7, установленный на стержень 6 с возможностью вращения. Конусность В 7 меньше конусности ПН 5, а высота — не меньше высоты ПН 5. В верхней части 2 корпуса установлен сливной патрубок 8. Ось ТП 1 наклонена к оси корпуса, а В 7 выполнен с ребрами на наружной поверхности, установленными наклонно к ней. Входящая через ТП 1 суспензия получает заданное направление за счет определенного наклона ТП 1. Твердая фаза по спиральной траектории направляется вдоль стенок корпуса и выгружается через

ПН 5, Осветленная жидкость выгружается через сливной патрубок 8. Колебания В 7 передаются на примыкающую к нему сгущенную суспензию, при этом уменьшаются силы сцепления между частицами и облегчается прохождение сгущенной суспензии через ПН

5. С целью регулирования проходного сечения ПН 5 вибратор 7 может перемещаться в осевом направлении. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1389859

Изобретение относится к устройствам для разделения многофазных систем, например суспензий под действием центробежных сил, может быть использовано в горной, химической, нефтедобывающей и других отраслях промышленности и предназначено для разделения суспензий, имеющих большое содержание твердой фазы.

Цель изобретения — повышение эффективности разделения путем регулирования сечения пескового насадка, предотвращение его забивки, снижение потерь кинетической энергии потока, отграничение сгущенной суспензии от очищенной.

На чертеже представлен гидроциклон, общий вид.

Гидроциклон включает входной тангенциальный патрубок 1, ось которого наклонена к оси корпуса цилиндрической части 2 под углом =90 . К нижнему концу конической части 3 корпуса крепится узел пескового патрубка, включающий прижимное устройство 4, песковый насадок 5, подпружиненный стержень 6 и конический вибратор 7.

Для повышения эксплуатационных свойств последний может изготавливаться из эластополимера. В верхней части корпуса установлен сливной патрубок 8.

Вибратор 7 установлен на стержне 6 с возможностью вращения относительно последнего. Конусность вибратора меньше конусности полости пескового насадка 5, а высота меньше высоты насадка 5. На поверхности вибратора могут быть выполнены ребра 9, наклоненные к образующей его конической поверхности. Выступы увеличивают площадь взаимодействия вибратора 7 со сгущенной фракцией и в определенной степени способствуют вращению вибратора при взаимодействии с восходящим воздушным потоко м.

Угол у выбирается таким образом, чтобы не только исключить пересечение отраженной струей входящую через патрубок 1, но и обеспечить плотную спиральную укладку струй в корпусе гидроциклона. Учитывая рассеяние струи и геометрию внутренней поверхности верхней части гидроциклона диапазон угла наклона входного патрубка

S составляет arctg — - +- P. Дл я цил и ндричес20

S кого корпуса р=0. Величина — - определяет.

2D угол наклона спирали с шагом, равным высоте входного отверстия, т. е. соответствует условиям укладки нерассеивающихся струй.

Эксперименты показали, что наибольший эффект для испытуемого гидроциклона наблюдался при у=0,8...1,3 (arctg — - P). УчитыS вая возможность применения гидроциклонов других геометрических размеров принят более широкий диапазон изменения угла наклона входного патрубка (0,5...4,0).

Гидроциклон работает следующим образом.

Входящая через тангенциальный патрубок 1 струя суспензии получает заданное направление, характеризующееся определенным углом наклона струи к поперечному сечению цилиндрической части 2 корпуса.

При этом входящая и отраженная струи не пересекаются, упорядочивается вихревой поток в корпусе гидроциклона. В целом рациональная установка входного патрубка повышает эффективность гидроциклона и снижает его износ.

По мере уменьшения диаметра корпуса, т. е. по направлению вниз, концентрация сгущенной суспензии возрастает. Увеличение конусности пескового насадка 5 по сравнению с конусностью вышерасположенной конической части 3 корпуса способствует сокращению высоты зоны концентрации вибратора 7, установленного по оси гидроциклона, отграничивает зону концентрации сгущенной суспензии от восходящего потока в очищенной жидкости в центре полости устройства. Для выполнения этой функции высота вибратора 7 не должна быть меньше высоты зоны концентрации сгущенной суспензии, а диаметр его верхней части соответствовать диаметру восходящего потока.

Так как нижняя часть вибратора выполняет функцию регулятора выходного сечения пескового насадка 5, имеющего относительно небольшой диаметр, то наиболее рациональна коническая форма вибратора.

В коническом кольцевом пространстве пескового патрубка, образованного полостью насадка 5 и вибратором 7, происходит сгущение суспензии до заданной концентрации. форма и размеры этого кольцевого пространства должны отвечать условиям предотвращения забивания попадающим в гидроциклон крупным шламом, минимального сопротивления движению вихревого потока суспензии. Вибратор 7 при регулировании выходного сечения насадка 5 и кольцевого пространства пескового патрубка перемещают в осевом направлении. Для совмещения всех функций вибратор 7 имеет конусность, меньшую конусности пескового насадка 5 и установлен с возможностью вращения относительно корпуса устройства.

Вибрация детали возникает при взаимодействии с вихревым потоком суспензии в нижней части корпуса гидроциклона. Колебания вибратора 7 передаются на примыкающую к нему сгущенную суспензию, уменьшают силы сцепления между ее частицами и облегчают прохождение сгущенной суспензии через песковый насадок 5.

Предлагаемая конструкция нижней части гидроциклона наиболее применима к однокорпусным устройствам относительно большого диаметра — не менее 0,25...0,40 м. В таких гидроциклонах путем увеличения конусности пескового патрубка можно существен1389859

3 но ограничить зону концентрации сгущенной фракции и получить описанный эффект.

Формула изобретения

1. Гидроциклон, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливным патрубком и коническим песковым насадком, подпружиненный стержень, установленный в песковом насадке с возможностью колебательного движения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения путем регулирования сечения пескового насадка, предотвращения его забивки, снижения потерь кинетической энергии потока, он снабжен коническим вибратором, установленным на верхнем конце подпружиненного стержня с возможностью вращения, при этом длина конического вибратора не меньше высоты пескового патрубка, а конусность меньше конусности пескового насадка.

2. Гидроциклон по п. 1, отличающийся тем, что ось входного патрубка наклонена к оси корпуса гидроциклона, а вибратор выполнен с ребрами на наружной поверхности, установленными наклонно к ней.

Составитель Д. Баранов

Редактор Н. Рогулич Техред И. Верес Корректор И. Эрдейн

Заказ 1602/9 Тираж 523 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4