Гидроциклон

 

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий и позволяет повысить эффективность разделения суспензий. Изобретение включает корпус 1 с криволинейной (вогнуто-выпуклой) поверхностью, тагенциальный входной патрубок 2, крышку 3, сливной патрубок 4, песковый патрубок 5. Форма внутренней поверхности гидроциклона определена математическими зависимостями. Исходная суспензия подается через тангенциальный патрубок в корпус и закручивается. Под действием центробежной силы инерции осуществляется разделение суспензии. Тяжелая фаза перемещается в направлении к песковому патрубку 5, легкая фаза образует восходящий поток и выводится из аппарата через сливной патрубок 4. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (и) (1) 5 В 04 С 5/081

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР! (2 1) 4459982/31-26 (22) 19.07.88 (46) 30 ° 05-90 ° Бюл. Г 20 (71) Горьковский инженерно-строительный институт им. В.П.Чкалова (72) В.IÎ.Нитянный, B.В.Найденко, В.В.Петров и С.И./(емушкин (53) 621 ° 928.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1002037, кл. В 04 С 5/16, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Н 1357087., кл. В 04 С 5/081, 1985. (54) ГИ Р011ИК.ЧПН (57) Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий и позволяет повысить эффективность раз2 деления суспензий. Изобретение включает корпус 1 с криволинейной (вогнуто-выпуклой) поверхностью, тангенциальный входной патрубок 2, крышку

3, сливной патрубок 4, песковый патрубок 5. форма внутренней поверхности гидроциклона определена математическими зависимостями. Исходная суспезия подается через тангенциальный патрубок и корпус и закручивается.

Под действием центробежной силы инер ции осуществляется разделение суспензии. Тяжелая фаза перемецается в направлении к песковому патрубку 5, легкая фаза образует яосходяший поток и выводится из аппарата через сливной патрубок 4. 3 ил.

1567282 х 614

1 — (†)

R у.= Н

1- к . (1pqр ) (ЫР ) г 14

y=H+L (г р )

r ul h

Изобретение относится к устройст— вам для разделения суспензий и может быть использовано в химической, нефтеперерабатываюцей, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности °

Цель изобретения — повышение эффективности разделения суспензий.

На фиг. 1 изображен предлагаемый гидроциклон, обций вид, на фиг. 2 форма внутренней поверхности гидроциклона в осях координат, на фиг. 3зависимости, определяющие внутренние поверхности гидроциклона.

Гидроциклон содержит корпус 1 с криволинейной (вогнуто-выпуклой) внутренней поверхностью, тангенциальный входной патрубок ?, расположенный непосредственно под верхней KpblU кой 3 гидроциклона, сливной патрубок

4, прикрепленный к крышке 3 по оси аппарата, нижний песковый патрубок

5. Причем внутренняя поверхность вогнутой части 6 корпуса 1 выполнена по зависимости при г„, c x R, а внутренняя поверхност ь выпуклой части 7 корпуса 1 по зависимости

nÐ> Г (х (г г где r „- радиус перехода вогнутой поверхности корпуса 1 в выпуклую.

На плоскости по высоте она может находиться в пределах от 0 до 5D, Если

Н = О, то г „ равен начальному радиусу гидроциклона и внутренная поверхность корпуса 1 будет выпуклой, если Н ) 0, то величина г„, определяется по зависимости для г„, Координата по высоте г „, задается произвольно в пределах — 5D.

Гидроциклон работает следующим образом.

Исходная суспензия под требуемым давлением через питающий патрубок ? поступает в наиболее широкую часть гидроциклона, по размеру равную диа5

55 метру цилиндрической части обычного гидроциклона, непосредственно под крышку 3 и приобретает вращательное движение. Закрученный поток движется по винтовой линии вниз к песковому патрубку 5 по вогнутой поверхности корпуса. 1. При этом частицы твердой фазы суспензии из-за увеличения центробежной силы быстрее достигают стенки аппарата и гораздо меньшая часть твердой фазы попадает в верхний восходящий поток жидкости, уходя в сливной патрубок 4 гидроциклона. В другой части аппарата на радиусе, равном г „р,, происходит изменение кривизны внутренней поверхности аппарата, причем поток движется по выпуклой поверхности 7 аппарата. Радиус гидроциклона в этой части уменьшается гораздо быстрее, а, следовательно, величина центробежной силы значительно увеличивается, и более мелкие частицы суспензии сепарируются к стенкам аппарата, что значительно уменьшает вынос мелких частиц в восходящий внутренний поток, вследствие этого значительно увеличивается эффективность очистки суспезий.

На некотором расстоянии вверх от среза пескового патрубка 5 динамика уменьшения радиуса гидроциклона снижается, приближаясь к вертикали.При такой форме поверхности распределение концентрации по радиусу гидроциклона весьма неравномерно - ближе к оси аппарата величина концентрации в несколько раз ниже, чем у стенки.

Это приводит к значительному уменьшению выноса частиц 0 осветленный продукт через сливной патрубок 4. В результате плавного перехода вогнутой части в выпуклую на границе этого перехода не происходит возмущения потока, т.е. не происходит увеличения турбулентных пульсаций. Это также приводит к увеличению эффективности осветления суспензий. !

Анализ кривых на фиг. 3 показывает, что наиболее плавный переход иэ вогнутой поверхности 6 в выпуклую 7 обеспечивается в том случае, если используются приведенные зависимости. В этом случае на радиусе перехода г„, не возникают дополнительные турбулентные пульсации, что, в свою очередь, приводит к увеличению эффективности осветления суслензий.

5 1 >57?82

Формула изобретения

y=H

flpH t „ p х а выпуклая у-H+

При Г (х (Г е при этом радиус перехода определяют по зависимости

Ф Б (Н-Ь)г, + -((Н-L) г, + 4П!.(r„R) пер 2Н

0 Hr„ 5D, Фиг. 2

Гидроциклон, содержащий корпус с криволинейной внутренней поверхностью, тангенциальный патрубок входа, сливной и песковый патрубки, о т л ич а ю ц и и с я тем, что, с целью повышения эффективности разделения суспензий, внутренняя поверхность корпуса выполнена вогнуто-выпуклой, причем вогнутая часть поверхности выполнена по зависимости а координату точки перехода по высоте гидроциклона определяют из соотношения где х, у - горизонтальная и вертикал ь на я коорд и на т ы, K - начальный радиус гидроциклона;

Х вЂ” (—,) ) (1 пея

K с Р часть — по зависимости

L (- ) " — 1 г„ул г „- радиус шламового отверстия аппарата;

r „, — радиус, на котором вогнутая поверхность переходит в выпуклую, Н - длина вогнутой поверхности;

L - длина выпуклой поверхности;

D — начальный диаметр гидроциклона .

1567282

Х

С0$ Х

9=(g Х

Составитель И. Гудочков

Техред И.Дицык Корректор H. Кучерявая

Реда ктор Т ° ПарФенова

Заказ 1285 Тираж 462 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCP

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

Производственно-издательский комбинат ндатент ", г. Ужгород, ул. Гагарина,101