Гидроциклон

 

Изобретение касается очистки жидкостей и одновременного их нагрева, в частности напорных гидроциклонов, и может использоваться в горной, химической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - обеспечение одновременной интенсификации очистки и нагрева жидкости. Гидроциклон содержит корпус (К) 1 с цилиндрической 2 и конической 3 частями, теплообменник (Т) 4, имеющий входной патрубок 5, тангенциальный входной 6 и выходной 7 патрубки, патрубок 8 отвода шлама. В наружной трубе 9 Т 4 выполнены наклонные отверстия 10, которые могут распределяться ниже отверстия 11 патрубка 6. Угол α наклона отверстий 10 к плоскости, перпендикулярной вертикальной оси К 1, определяется из соотношения β/2*98AARCTGH/(D/2), где β - угол конической части К 1

H и D - высота и диаметр цилиндрической части К 1. Жидкость, подвергаемая очистке, поступает по патрубку 6 в К 1, закручивается и подвергается разделению. Одновременно через патрубок 5 в Т 4, а затем в К 1 через отверстия 11 поступает теплоноситель. В результате контакта жидкости и теплоносителя обеспечивается повышение эффективности центробежного поля и увеличение температуры потока. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„.SU„, 154 5 (51)5 В 04 С 5/20 т 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4381126/31-26 (22) 13.11. 87 (46) 15.03. 90. Вюл. № 10 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) В.Т.Яворский, Л.И.Челядын, С.В.Волковецкий, И.И.Стоцкий, И.!О.Гладий и JI.Я,Ропяк (53) 621. 928. 37 (088. 8) (56) Патент США № 3504804, кл. 210-512, 1970.

Авторское свидетельство СССР № 413961, кл. В 04 С 5/04, 1972.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1086307, кл. Е 23 L 15/04, В 04 С 5/20, 1981. (5 4 ) ГИДРОЦИКЛОН (57) Изобретение касается очистки жидкостей и одновременного их нагрева, в частности напорных гидроциклонов, и может использоваться в горной, химической и других отраслях промышленности. Цель изобретения — обеспечение одновременной интенсификации очистки и нагрева жидкости. Гидроциклон содержит корпус (К) 1 с цилиндрической

2 и конической 3 частями, теплообменник (Т) 4, имеющий входной патрубок

5, тангенциальный входной 6 и выходной 7 патрубки, патрубок 8 отвода шлама. В наружной трубе 9 Т 4 выполнены наклонные отверстия 10, которые

1549598, 35 могут распределяться ниже .отверстия

11 патрубка 6. Угол оС наклона отверс-. тий 10 к плоскости, перпендикулялярной вертикальной оси К 1, определяется иэ соотношения P /2 < oC arctgH/D/2, где P - угол коническо= части К 1;

Н и U — высота и диаметр цилиндрической части К 1. Жидкость, подвергаемая очистке, поступает по патрубку 6 в

Изобретение относится к устройствам для очистки жидкости от пыли, шлама и одновременно ее нагрева и может быть использовано в горной промышленности для разделения и нагрева

Ъ рудных пульп, для очистки и нагрева 2р воды при замкнутом водоснабжении на рудниках подземной выплавки серы.

Целью изобретения является обеспечение одновременной интенсификации очистки и нагрева жидкости. 25

На фиг. 1 представлен гидроциклон, общий вид, разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3— разрез Б-Б на фиг. 2.

Гидроциклон содержит теплоизолиро- 3р ванный корпус 1, включающий верхнюю .цилиндрическую 2 и нижнюю коническую

3 части с соосно установленным теплообменником 4, имеющим входной патрубок 5, а также размещенными в его верхней цилиндрической части 2 тангенциальным входным и коаксиальным выходными патрубками 6 и 7 соответственно, а в нижней конической части 3патрубки 8 для отвода шлама. В наруж 4р ной трубе 9 теплообменника 4 выполнены тангенциальные наклонные отверстия 10, при этом угол о наклона осевой линии каждого из которых к плоскости В, перпендикулярной вертикаль- 45 ной оси 0-0< гидроциклона-нагревателя, определяется из соотношения

Н <Ы(агct g--2 D/2 где — угол нижней конической части теплоизолированного корпуса гидроциклона;

H,D — высота и диаметр верхней цилиндрической части теплоиэолированного корпуса гидроциклона соответственно.

Тангенциальные наклонные о тве рстия 10, выполненные в наружной трубе 9 теплообменника 4, могут сообщатьК 1, закручивается и подвергается разделению. Одновременно через патрубок 5 в Т 4, а затем в К 1 через отверстия 11 поступает теплоноситель. В результате контакта жидкости и теплоносителя обеспечивается повышение эффективности центробежного поля и увеличение температуры потоха.

3 ил. ся с внутренней полостью теплоиэолированного корпуса 1 ниже уровня Г отверстия 11 тангенциального входного патрубка 6; а направление выхода теплоносителя из них и направление вращения потока жидкости могут совпадать.

Гидроциклон работает следующим образом, Струя жидкости,,подвергаемой очистке, поступает по тангенциальному входному патрубку 6 через отверстие 11 в цилиндрическую часть 2 теплоизолированного корпуса 1 и получает вращательное движение вокруг наружной трубы 9 теплообменника 4. После этого через входной патрубок 5 в теплообменник 4 поступает теплоноситель (пар), который выходит иэ тангенциальных наклонных отверстий 10 (отношение их длины к диаметру целесообразно выбирать 1/Й=3...4), выполненных в наружной трубе 9. Тангенциальные наклонные отверстия 10 сообщаются с внутренней полостью теплоизолированного корпуса 1 гидроциклона ниже уровня Г отверстия 11 тангенциального входного патрубка 6, Теплоноситель образует вращающееся кольцо, направление вращения которого совпадает с направлением вращательного движения жидкости.

В результате непосредственного контакта жидкости и теплоносителя обеспечивается одновременное повышение эффективности центробежного поля и увеличение температуры потока. Нагретый поток, двигаясь далее по винтовой спирали вдоль внутренней стенки цилиндрической части 2 теплоизолированного корпуса 1, направляется в коническую часть 3, где изменяет направление движения и перемещается к центральной части гидроциклона-нагревателя. Выделяющийся в пристенной зоне осадок и наиболее насыщенная взвешен5 154959 ными веществами часть жидкости периодически удаляется из устройства через патрубок 8 для сбора шлама. Очищенная и нагретая жидкость, двигаясь вверх по коаксиальному выходному

5 патрубку 7, являющемуся внутренней стенкой теплообменника 4, еще дополнительно подогревается и поступает к потребителю, 10

Таким образом, выполнение тан генциальных наклонных отверстий в наружной трубе теплообменника позволяет наряду с одновременной интенсификацией очистки и нагрева жидкости сделать устройство, компактнее.

Кроме того, нагрев жидкости непосредственно в процессе очистки в самом гидроциклоне за счет прямого контакта жидкости и теплоносителя позво- 20 ляет упростить и удешевить строительство и эксплуатацию замкнутых циклов водоснабжения, повысить эффективность их работы.

25 формула изобретения

1. Гидроциклон, содержащий еплоизолированный цилиндроконический кор8 6 пус с тангенциальным входным и выходным патрубками, патрубком отвода шлама, теплообменником с входным патрубком, при этом теплообменник размещен коаксиально корпусу снаружи выходного патрубка, отличающийся тем, что, с целью обеспечения одновременной интенсификации очистки и нагрева жидкости, в наружной поверхности теплообменника выполнены тангенциальные наклонные отверстия, при этом угол наклона осевой линии отверстий оС к полоскости, перпендикулярной вертикальной оси гидроциклона, определяется из соотношения н —. <Ы(arctg — —, 2 u/2 где Р— угол конической части корпуса;

1! — высота цилиндрической части корпуса;

D — диаметр цилиндрической части корпуса.

2. Гидроциклон по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, тангенциальные наклонные отверстия выполнены ниже уровня тангенциального входного патрубка и направлены по ходу вращения жидкости, иг. 2

1549598

Составитель Д. Баранов

Редактор M. Бандура Техред M.Äèäûê Корректор О. Ципле

Заказ 228 Тираж 464 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101