Гидроциклон

 

Изобретение относится к устройствам для осуществления процесса разделения суспензий в центробежном поле и может найти применение в химической и других отраслях промышленности. Цель - увеличение производительности и эффективности процесса разделения, возможности проведения процесса массообмена и осуществления регулирования процесса разделения. Гидроциклон состоит из цилиндрического корпуса 1. спиральной ленты 2, камеры 3 для ввода суспензии и патрубка 4 для ввода газа, камер 5 и 6 для вывода осветленной жидкости и сгущенной суспензии соответственно цилиндрической вставки 7 со спиральными проточками 8, с которыми сообщены отверстия 9, выполненные в нижней части корпуса 1, каналами Подвижный шток связан с механизмом перемещения. Завихрители газового потока состоят из коаксиальных цилиндров с лопастями. Гидроциклон снабжен теплообменной рубашкой 16, дополнительной камерой для сбора сгущенной суспензии, отводящим патрубком. Исходная суспензия подается в камеру 3. а оттуда попадает на вит ки спиральной ленты 2, перемещаясь между которыми суспензия разделяется на слой осветленной жидкости и слой сгущенной суспензии, которая перемещается затем по спиральной проточке 8 в камеру 6. 3 з.п.ф-лы, 4 ил. (Л С

COlO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s l ) s В 04 С 5/107

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4688070/26 (22) 13.03.89 (46) 15.05.91. Бюл.5818 (71) Сибирский технологический институт (72) H,А,Войнов, А,А.Юдаков и Н.А.Николаев (53) 621.928.37 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 526394, кл. В 04 С 5/103, 1973.

Авторское свидетельство СССР

M 1115809, кл. В 04 С 5/103, В 04 С 5/16, 1983. (54) ГИДРОЦИ КЛОН (57) Изобретение относится к устройствам для осуществления процесса разделения суспенэий в центробежном поле и может найти применение в химической и других отраслях и ром ы шле н наст и. Цел ь — увеличение производительности и эффективности процесса разделения, воэможности проведения процесса массообмена и осуществления регулирования процесса разделения.

Гаь

„„ 0„„1648573 А1

Гидроциклон состоит из цилиндрического корпуса 1, спиральной ленты 2, камеры 3 для ввода суспенэии и патрубка 4 для ввода газа, камер 5 и 6 для вывода осветленной жидкости и сгущенной сус пензии соответственно цилиндрической вставки 7 со спиральными проточками 8, с которыми сообщены отверстия 9, выполненные в нижней части корпуса 1, каналами. Подвижный шток связан с механизмом перемещения. Завихрители газового потока состоят иэ коаксиальных цилиндров с лопастями. Гидроциклон снабжен теплообменной рубашкой 16, дополнительной камерой для сбора сгущенной суспензии, отводящим патрубком, Исходная суспензия подается в камеру 3. а оттуда попадает на витки спиральной ленты

2, перемещаясь между которыми суспензия разделяется на слой осветленной жидкости и слой сгущенной суспенэии, которая перемещается затем по спиральной проточке 8 в камеру 6. 3 з.п.ф-лы, 4 ил.

1648573

Изобретение относится к устройствам для осуществления процессов разделения суспензий и может найти применение в химической, нефтехимической, микробиологической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — увеличение производительности и эффективности процесса разделения, возможности проведения процесса массообмена и осуществления регулирования процесса разделения.

На фиг.1 представлен гидроциклон, общий вид; нэ фиг.2 — разрез А — А на фиг.1; на фиг.3 — гидроциклон, в корпусе которого выполнены отверстия; на фиг.4 — гидроциклон, по оси которого размещены завихрители газового потока.

Гидроциклон состоит из цилиндрического корпуса 1, внутри которого установлена спиральная лента 2, в верхней части корпуса I установлена камера 3 для ввода суспензии и пэтрубок 4 для ввода газа, а в нижней части размещены камеры для вывода осветленной жидкости 5 и сгущенной суспензии. По высоте корпуса 1 установлена цилиндрическая вставка 7, на внутренней поверхности которой выполнены спиральные проточки 8. В нижней части корпуса 1 выполнены отверстия 9, которые сообщены с полостью спиральной проточки 8 каналами 10, установленными в цилиндрической вставке 7. Последняя соединена с подвижным штоком 11, который связан с механизмом 12 перемещения, По высоте корпуса 1 установлены завихрители 13 газового потока, состоящие из коаксиальных цилиндров 14, внутри которых наклонно установлены лопасти 15, угол наклона которых совпадает с углом наклона витков ленточной спирали 2.

На корпусе аппарата (фиг,1) установлена теплообменная рубашка 16 для поддержания теплового режима обрабатываемой суспензии. При наличии на корпусе 1 гидроциклона отверстий 9 в его нижней части установлена дополнительная камера 17 для сбора сгущенной суспензии. Для отвода газа иэ корпуса 1 в его нижней части установлен отводящий патрубок 18.

Гидроциклон работает следующим образом.

Исходная суспензия подается в камеру

3, откуда через кольцевой зазор, образованный цилиндрической вставкой 7 и патрубком 4 для ввода газа попадает на витки спиральной ленты 2. Перемещаясь между витками спиральной ленты 2, суспензия приобретает вращательно-поступательное движение, эа счет чего возникает центробежная сила, которая разделяет поток на

55 кой ленточной спирали, позволяет увеличить эффективность разделения, так как твердые частицы, находящиеся около поверхности цилиндрической вставки, попадэя в спиральную проточку, не вращаются с основным потоком суспенэии по спираль5

45 слой осветленной жидкости и слой сгущенной суспензии, причем последний прижимается к внутренней поверхности цилиндрической вставки 7. При этом более крупные дисперсные частицы попадают в спиральную проточку 8, и, перемещаясь по ней, попадают в камеру 6. другая часть сгущенной суспензии стекает по стенке цилиндрической вставки 7 в зазор, образованный ленточной спиралью 2, и корпусом цилиндрической вставки 7. Осветленный поток суспензии в нижней части корпуса 1 сливается в камеру 5.

В случае выполнения отверстий 9 на корпусе 1 сгущенная суспензия из спиральной проточки 8 через каналы 10, выполненные в цилиндрической вставке 7, поступает на наружную стенку корпуса 1 и, стекая по ней, попадает в дополнительную камеру для сбора сгущенной суспензии.

В случае установки завихрителей 13 поток газа, поступающий в патрубок 4 ввода газа, приобретает вращательное движение за счет наклонно установленных лопастей

15, которые увеличивают величину центробежной силы и повышают эффективность, разделения, после чего газ отводится через патрубок 18.

Выполнение отношения расстояния между двумя соседними витками спиральной ленты S к ширине ленты h, равным

S I п=2 — 6 обеспечивает эффективное разделение и высокую производительность.

При отношении S/h < 2 снижается величина центробежной силы инерции, увеличивается металлоемкость гидроциклонэ, уменьшается эффективность разделения.

При отношении S/h > 6 в жидкости. обтекающей витки ленточной спирали, образуются отрывные циркуляционные жидкостные вихри, которые перемешивают жидкость, а следовательно, происходит отток дисперсных частиц со стенок гидроциклона, что естественно снижает эффективность. Кроме того, уменьшается угол наклона витков спирали к оси цилиндрического корпуса, что вызывает снижение центробежного ускорения, возникающего при вращательно-поступательном движении суспензии, что приводит к снижению эффективного разделения

Наличие цилиндрической вставки, на внутренней поверхности которой выполнены кольцевые спиральные проточки, полость которых совмещена с боковой кром1648573

Фиг. 2 ной ленте, что обусловливает уменьшение оттока дисперсных частиц в осветленную жидкость. Кроме того, исключается забивание зазора, образованного боковой кромкой ленточной спирали и стенкой цилиндрической вставки, что объясняется наличием спиральной проточки, выполненной напротив кромки ленточной спирали, обеспечивающей стабильную работу гидроциклона при различных размерах частиц.

Таким образом, размещение по высоте корпуса цилиндрической вставки, установленной свободно к корпусу гидроциклона и соединенной с подвижным штоком, выполнение отверстий в нижней части цилиндрического корпуса, которые сообщены с полостью спиральной проточки каналами, выполненными в цилиндрической вставке, установка завихрителей позволяет увеличить пропускную способность, эффективность, обеспечивают проведение процесса массообмена и регулирование процесса разделения, что приводит к снижению себестоимости выпускаемого продукта.

Формула изобретения

1. Гидроциклон, состоя1ций из цилиндрического корпуса, внутри которого установлена спиральная лента, в верхней части корпуса установлена камера для ввода суспенэии и газа, а в нижней части — камеры для вывода осветленной жидкости и сгущенной суспенэии. отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности и эффективности процесса разделения, 5 воэможности проведения процесса массообмена и осуществления регулирования процесса разделения, он снабжен цилиндрической вставкой, установленной в корпусе. при этом на внутренней поверхности

10 вставки выполнена спиральная проточка, полость которой совмещена с боковой кромкой спиральной ленты, а отношение расстояния между соседними витками спиральной ленты S к ширине ленты h составляет S/h =

15 =2 — 6.

2. Гидроциклон по п,1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в нижней части цилиндрического корпуса выполнены отверстия, которые сообщены со спиральными проточками ка20 налами, 3. Гидроциклон поп.1, отл ича ю щийс я тем, что он снабжен подвижным штоком, соединенным с цилиндрической вставкой, которая установлена с возможностью пере25 мещения вдоль оси корпуса.

4. Гидроциклон по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем. что он снабжен эавихрителями, установленными в корпусе, лопатки которых наклонены в ту же сторону, что и витки

30 ленточной спирали.

1648573

Риа. Ф

Составитель Д. Баранов

Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец

Редактор И,Горная

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

Заказ 1480 Тираж 356 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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