Гидроциклон

 

Изобретение относится к технике разделения неоднородных жидких сред и позволяет повысить эффективность очистки и уменьшить затраты энергии. При подаче исходной жидкости через тангенциальный патрубок 7 в кольцевую полость между корпусом (К) 1 и цилиндроконической вставкой (В). 3 она

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 А1 (19) (11) (gi) q В 04 С 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ.6

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4198970/31-26 (22) 24.02.87 (46) 23. 11.88. Бюл. Р 43 (71) Томский инженерно-строительный институт (72) А.Н. Мирошниченко и Э.И. Удлер (53) 66.067.4(088.8) (56) Шестов Р,Н. Гидроциклоны. — M.

Машиностроенйе, 1969, с. 80. (54) ГИДРОЦИКЛОН (57) Изобретение относится к технике разделения неоднородных жидких сред и позволяет повысить эффективность очистки и уменьшить затраты энергии.

При подаче исходной жидкости через тангенциальный патрубок 7 в кольцевую полость между корпусом (К) 1 и цилиндроконической вставкой (В).3 она!

4 188 48

JIpHoGppòàåò вращятелI.íîå спиралеобразное движение. При этом частицы загрязнений отбрасываются к внутренним стенкам К 1 и выгружаются через песковый патрубок 8. В 3 установлена в подшипниках 4 с возможностью вращения и осевого перемещения и способствует уменьшению слоя вращающейся жидкости и уменьшению сил грения жидкости. Со стороны вершины кониИзобретение относится к технике разделения неоднородных жидких сред, в частности к устройствам для разделения суспензий в поле центробежных сил, и может применяться в нефтепЕрерабатывающей, химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение эффективности очистки и уменьшение затрат энергии.

На фиг. 1 представлен гидроциклон, общий вид, на фиг, 2 — разрез

А-А на фиг, 1.

Гидроциклон содержит полый цилин- 15 дроконический корпус 1, крышку 2, закрывающую торец цилиндрической части корпуса, цилиндроконическую вставку 3, установленную аксиально внутри корпуса и закрепленную со сто-2О роны цилиндрической части в крышке корпуса. Вставка установлена в подшипниках 4, обеспечивающих возможность вращения вставки вокруг своей

25 оси а корпус 5 подшипников обеспечи9 вает установку подшипников и возможность осевого перемещения вставки за счет того, что корпус подшипников образует с крышкой 2 винтовую пару.

Узел подшипников закрывается фланцем ЗО

6, который герметизирует верхнюю часть гидроциклона от утечек жидкости.

Питающий патрубок 7 установлен тангенциально снаружи цилиндрической части корпуса гидроциклона вблизи крышки, песковый патрубок 8 установлен со стороны меньшего основания конической части корпуса, а крыльчатка 9 закреплена со стороны вершины конической части вставки 3 в спивном 4О патрубке 10, установленном со стороческой части В 3 устяновлеця крыльчатка 9, обтекяемяя жидкостью и приводящая во вращение В 3. Осветленная жидкость поступает в сливной патрубок 10. При этом образование воздушного столба н разрыв сплошности потока уничтожаются установкой в патрубке 10 ряссекателя 11 в виде непод— вижных плоских пластин. 1 з.п. ф-лы, 2 и "I. ны вершины конической части корпуса и содержащем рассекатель 11 потока,. выполненный, в частности, в виде двух крестообразно соединенных плоских пластин,, установленных неподвижно.

Гидроциклон работает следующим образом.

Исходная жидкость под давлением поступает через тангенциально установленный питающий патрубок 7 в кольцевую полость, образованную боковыми поверхностями аксиально расположенной цилиндроконической вставки 3 и цилиндроконического корпуса 1, и приобретает вращательное спиралеобразное движение вокруг вставки 3, перемещаясь в сторону меньшего основания конической части корпуса 1. Под действием центробежных сил более тяжелые частицы9 содержащиеся в неоднородной жидкой среде, отбрасываются к внутренним стенкам корпуса 1, движутся в сторону вершины конуса и попадают в песковый патрубок 8 через кольцевую щель между торцовыми стенками сливного патрубка 10 и корпуса 1, а очищенная жидкость отводится непосредственно через сливной патрубок 10.

При отсутствии цилиндроконической вставки 3 вдоль оси симметрии гидроциклона образовался бы воздушный столб низкого давления. В предлагаемом гидроциклоне место воздушного столба занимает с некоторым избытком цилиндроконическая вставка 3, обеспечивающая этим напорное движение потока без отрыва его от стенок кольцевой полости. При этом толщина слоя вращающейся жидкости однозначно определяется расстоянием между

1ч38848 боковыми поверхностями корпуса 1 и вставки 3. Так как время осаждения частиц в поле центробежных сил тем меньше, чем меньший путь необходимо преодолеть частицам (в данном случае, путь от боковой поверхности вставки

3 до внутренней поверхности корпуса

1), то применение цилиндроконической вставки способствует принудительному уменьшению слоя вращающейся жидкости и повышает этим эффективность процесса разделения неоднородной жидкости.

Причем в процессе эксплуатации гидроциклона расстояние между коническими поверхностями корпуса 1 и вставки 3 можно изменять путем осевого перемещения вставки 3, в частности, за счет винтовой пары корпус 5 подшипников крышка 2 корпуса, обеспечивая этим необходимую эффективность очистки в зависимости от физических свойств исходной жидкости, а также от степе, ни и дисперсного состава загрязнений.

Вращающийся в корпусе 1 поток жидкости, достигая сливного патрубка

10, попадает на крыпьчатку 9 и за счет накоплений кинетической энергии приводит во вращение цилиндраконическую вставку 3, уменьшая этим относительную скорость движения потока в кольцевой полости, т.е, скорость относительно боковой поверхности вставки 3, вследствие чего уменьшаются силы трения жидкости о поверхность вставки 3 и увеличивается абсолютная скорость движения потока в кольцевой полости, что приводит к возрастанию центробежных сил, действующих на жидкость, и, как следствие, повышает эффективность процесса разделения жилкой среды.

Осветленная жидкость, поступая в сливной патрубок 10, еще сохраняет

5 достаточно большую угловую скорость вращения для того, чтобы вызвать разрыв сплошности потока вблизи оси зтого патрубка и образовать воздушный

1ð столб низкого давления. Поэтому для предотвращения этого явления жидкость направляется на рассекатель 11, который существенно препятствует вращательному движению потока.

Формула изобретения

1. Гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным патрубком, песковый и сливной патрубки, установленные со стороны вершины конической части корпуса, отличающийся тем, что, с

25 целью повышения эффективности очистки и уменьшения затрат энергии, корпус снабжен сплошной цилиндроконической вставкой с крыльчаткой, установленной аксиально и образующей с др внутРенней повеРхностью корпуса коль-цевую полость, при этом вставка установлена с возможностью вращения и осевого перемещения, а крыльчатка закреплена у вершины конической части вставки и размещена в сливном патрубке.

2. Гидроциклон по и. 1, о т л ич а ю шийся тем„ что сливной патрубок снабжен рассекателем .в виде

4р неподвижных плоских пластин.

1438848

Я юД

Составитель- В. Тимошков

Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Пилипенко

Редактор В. Петраш

Тираж 523

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и.открытий

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

Заказ 6003/11

Подписное

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