Гидроциклон

 

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий под действием центробежной силы, позволяет улучшить условия эксплуатации и расширить область применения за счет автоматической выгрузки сгущенной фракции из накопительной емкости. Для этого гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком и патрубками отвода осветленной фракции и сгущенной Фракции с накопительной камерой и клапаном, установленным в последней с возможностью осевого перемещения, оснащен регулятором, дросселем и краном, при этом регулятор имеет рабочую камеру, в которой расположен подпружиненный орган , соединенный с клапаном, а рабочая камера через дроссель и кран сообщена с входным патрубком и оснащена устройством сброса давления. 5 ил 6

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

isi)s В 04 С 5/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР м6й I9""ß

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ:-.в-:о".;:. ;.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4871718/26 (22) 10.10.90 (46) 15,08.92. Бюл, N 30, (71) Нижегородский политехнический институт (72) В. А.Диков, Н. А. Кудрявцев и

А.И.Пронин (53) 621.928.37 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 544474, кл. В 04 С 5/16, 1975.

Авторское свидетельство СССР

¹ 812354, кл. В 04 С 5/16, 1979. (54) ГИДРОЦИКЛОН (57) Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий под действием центробежной силы, позволяет улучшить усИзобретенйе относится к устройствам для разделения суспензий под действием центробежнйх сил и может бйть использовано в химической; целлюлозно-бумажной, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Известен гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком и патрубками отвода осветленной и сгущенной фракции, клапан со штоком, установленный с возможностью вертикального перемещения "отно сительно патрубка отвода сгущенной фракции, оснащенный устройством для регулирования работы гидроциклона по вакууму в виде промежуточной сливной камеры и сильфона, жестко соединенного со штоком и промежуточной сливной камерой.

„„Я2„„1754218 А1

2 ловия эксплуатации и расширить область применения за счет автоматической выгрузки сгущенной фракции иэ накопительной емкости. Для этого гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком и патрубками отвода осветленной фракции и сгущенной фракции с накопительной камерой и клапаном, установленным в последней с возможностью осевого перемещения, оснащен регулятором, дросселем и-краном, при этом регулятор имеет рабочую камеру, в которой расположен йодпружиненный орган, соединенный с клапаном, а рабочая камера через дроссель и кран сообщена с входным патрубком и оснащена устройством сброса давления. 5 ил, Недостатком известного гидроциклона является невозможность автоматической выгрузки сгущенной фракции.

Наиболее близким по технической сущ- Ч ности и достигаемому результату является (Я гидроциклон, содержащий цилиндрокони- фь ческий корпус с тангенциальным входным 1 патрубком и патрубками отвода осветлен- . д ной и сгущенной фракции, клапан со штоком, установленный с воэможностью вертикального перемещений относительно патрубка отвода сгущенной фракции, накопительную камеру, стакан С йерфорированным дном и ограничителем хода штока, при этом клапан подпружинен и размещен в нижней части накопительной камеры, ограничитель хода штока -"под стаканом, а стакан установлен вдоль оси накопительной камеры.

1754218

Конструкция известного гидроциклона позволяет автоматически разгружать скопившуюся в накопительной камере сгущенную фракцию, Однако автоматическая разгрузка будет происходить только при Остановке гидроциклона, при сбросе входного давления, что ограничивает область его эксплуатации и расширение области применения за счет автоматической выгрузки cryщенной фракции из накопительной камеры.

Эта цель достигается тем, что гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком и патрубками отвода осветленной и сгущенной фракции, последний снабжен накопительной камерой, в нижней части которой расположен с воэможностью вертикального 20 перемещения отйосительно патрубка отвода сгущенной фракции клапан, со-ласно изобретению, снабжен регулятором, дросселем и краном, регулятор имеет рабочую камеру, в которой расположен подпружиненный орган, соединенный с клапаном, прй этом рабочая камера через дроссель и кран сообщена с входным патрубком и снабжена устройством сброса давления, 30

В известном гидроциклоне (прототипе) скопившаяся в накопительной камере сгущенная фракция разгружается при открытии подпружиненного клапана. Однако эта разгрузка будет происходить лишь тогда, когда давление в камере сброшено до атмосферного, то есть при остановке аппарата. Это ограничивает область его применения лишь малоконцентрированными суспензиями, когда для заполнения на40 копительной камеры сгущенной фракцией нужен достаточно большой промежуток времени (например рабочая смена), в течение которого аппарат будет эффективно работать без остановок, В том же случае, когда заполнение накопительной камеры будет

45 происходить быстрее (при работе с концентрированными суспензиями, а также и с малоконцентрированными, но содержащими крупные включения) в известном гидроциклоне произойдет переполнение накопи50 тельной камеры сгущенной фракцией, забивка патрубка отвода сгущенной фракции, в дальнейшем аппарат в лучшем случае будет работать не эффективно, а в худшем забьется и выйдет из строя. 55

B предлагаемом гидроциклоне, благодаря снабжению его дросселем, крайом и регулятором с подпружиненным органом, соединенным с клапаном и имеющим устройство сброса давления, при частичной заприменения и ухудшает условия эксплуата. ции.

Цель изобретения -" улучшение условий 10 грузке накопительной камеры, клапан. расположенный в ее нижней части начнет открываться и будет открыватьсвя в течение определенного, заданного времени, при этом происходит разгрузка и промывка накопительной камеры, затем клапан быстро закроется и гидроциклон продолжит работу в оптимальном режиме. То есть как только накопительная камера заполнится до определенного, заданного уровня сгущенной фракцией, произойдет ее автоматическая разгрузка.и промывка, причем без остановки гидроциклона. Это улучшает условия эксйлуатации аппарата и одновременно расширяет область его применения.

Таким образом, йовая совокупность признаков, содержащаяся в заявленном техническом решении, неизвестна ни в аналогах, ни в прототипе и позволяет получить положительный эффект, указанный в цели изобретения, и соответствует критерию "существенные отличия", На фйг.1 представлен гидроциклон, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4, 5— выполнение устройства сброса давления, варианты.

Гидроциклон состоит из цилиндроконического корпуса 1 с входным патрубком 2 и патрубками отвода осветленной 3 и сгущенной 4 фракции. Патрубок 4 снабжен накопительной камерой 5, в нижней. части которой расположен клапан 6 соединенный с органом 7, расположенным в рабочей камере 8 регулятора 9. Орган 7 подпружинен пружиной 10, Связь клапана 6 с органом 7 может быть непосредственной, например, с помощью стержня (фиг.1), а может осуществляться с помощью электро-, пневмо- или другой системы. Рабочая камера 8 регулятора 9 сообщена трубопроводами 11, 12 и 13 через дроссель 14 и кран 15 с входным патрубком 2.

Для предотвращения забивки системы регулирования в месте присоединения трубопровода 13 к входному патрубку 2 может быть установлен фильтр (фиг.1), козырек или другое аналогичное устройство. Рабочая камера 8 регулятора 9 снабжена устройством сброса давления, которое может быть выполнено разными способами, например (фиг.1) в виде впрессованной в цилиндрический стакан 16 органа 7 втулки 17 (фиг.2 и 3). движущейся по сквозному 18 и несквозному

19 каналам в корпусе регулятора 9. На фиг.4 и 5 показаны еще два возможных варианта выполнения устройства сброса давления: вариант 2 (фиг.4) — "пневматический", вариант 3 (фиг.5) — "электрический". Регулирующая система начинает работать при

1754218

5 6 открытии крана 15, что можно осуществлять щается в исходное положение, гидроциклон как в автоматическом, так и в ручном режи- продолжает работать в оптимальном режиме, При работе в автоматическом режиме ме. сигнал приводу крана на его открытие выДа- "Пневматическая" и "электрическая" сиет датчик 20, фиксирующий заполнение на- 5 стемы сброса давления, (фиг.4 и 5 соответкопительной камеры 5, например (фиг.1) Ilp ственно) работают аналогично системе, небольшомусмещению вниз(подтяжестью приведенной на фиг.1. Отличие состоит в накопившейся в камере сгущенной фрак- том, что давление над"органом 7 в камере 8 ции) клапана 6. .: . (варианты 2 и 3) сбрасывается с помощью

Гидроциклон работает следующим об- 10 клапана 21. В варианте 2 сигнал на срабаразом (фиг,1). тывание приводу клапана 21 выдает пневИсходная разделяемая суспензия через . мосистема: и ри движении входной патрубок 2 поступает в корпус 1 подпружиненного органа 7 вниз давление гидроциклона, где приобретает вращатель- рабочей среды в замкнутой области, вклюное движение. Под действием центробеж- 15 чающей сильфон 22, трубопровод 23 и часть

Hblx сил происходит разделение суспензии, рабочей камеры регулятора 9 йод органом при этом осветленная фракция выводится 7, возрастает и одновременно сжимается из гидроциклона через патрубок отвода ос- пружина 10, сильфон разжимается и открыветленной фракции 3, а твердые частицйs вает клапан 21, давление над органом 7 виде сгущенной фракции выводятся через 20 сбрасывается, под действием пружины 10 патрубок отвода сгущенной фракции 4 в на- орган 7 движется вверх, давление в замкнукопительную камеру 5, где осаждаются и той области падает, сильфон сжимается и постепенно накапливаются, При заполне- закрывает клапан, система:возвращается в нии накопительной камеры до определен- исходное положение. В варианте 3 сигнал ного заданного уровйя датчик 20 выдает 25 на срабатывание приводу клапана 21 выдасигнал на срабатывание приводу крана 15, ет электросистема: при движении подпрукран открывается и давление от входного жиненного органа 7 вниз клапан 21 закрыт, патрубка 2 через кран 15 и дроссель 14 как только орган 7 достигает нижней точки, передается в камеру 8, причем давление в . датчик 24 выдает сигнал на открытие клапакамере 8 благодаря наличию дросселя 14 30 на 21, давление над органом 7 сбрасываетвозрастает постепенно и орган 7 начинает ся, под действием пружины 10 орган 7 медленно двигаться вниз, увлекая за собой возвращается в верхйее положение и датклапан 6, пружина 10 сжимается. В это вре- чик 25 выдает сигнал на закрытие клапана мя происходит разгрузка из накопительной 21, система возвращается в исходное полокамеры сгущенной фракции, а затем ее про- 35 жение. мывка поступающей из патрубка отвода сгу- Таким образом, в предлагаемом гидрощенной фракции суспензией, циклоне разгрузка накопительной камеры

При изменении диаметра отверстия у происходит при ее заполнении автоматичедросселя 14 будет изменяться скорость на- - ски без остановки аппарата, причем работу бора давления в камере 8, а значит и скоро- 40 системы регулирования можно осуществить сть движения органа 7 и клапана 6, то есть без подвода внешней энергйи. Всеэтоговоизменяется время разгрузки накопитель- рит о том, что область применения предланой камеры. При движении органа 7 вниз гаемого гидроциклона расширяется, он втулка 17 движется тоже вниз по каналу 19. удобен в эксплуатации и практически не

Дойдя до нижней точки, втулка 17 из канала 45 требует обслуживания в процессе работы.

19 попадает в канал 18, рабочая камера 8 . Формула изобретения регулятора 9, находящаяся под давленйем, Гидроциклон; содержащий цилиндрочерез втулку 17 и канал 18 соединяется с конический корпус с тангенциальным входатмосферой. Так как проходное сеченИе ным патрубком и патрубками отвода дросселя 14 меньше отверстия во втулке 17, 50 осветленной и сгущенной фракции, последдавление в камере 8 набирается через дрос- ний снабжен накопительной камерой, в сель 14 значительно медленнее, чем сбра- нижней части которой расположен с возсывается через втулку 17 и ри ее соединении можностью вертикального перемещения отс каналом 18 и в камере 8 происходит срос носительно патрубка отвода сгущенной давления. Орган 7 под действием пружины 55 фракции клапан, отл ич а ю шийся тем, 10, а также втулка 17(по каналу 18) и клапан что, с целью улучшения условий эксплуата6 возвращаются в исходное верхнее поло- ции и расширения области применения за жение, клапан 6 закрывает накопительную счет автоматической выгрузки сгущенной камеру 5, а датчик 20 выдает сигнал приводу фракции из накопительной камеры, он снабна закрытие крана 15. Вся система возвра- жен регулятором, дросселем и краном, регу1754218

77 лятор имеет рабочую камеру, в которой расположен подпружиненный орган, соединенный с клапаном; при этом рабочая камера через дроссель и кран сообщена с входным патрубком и снабжена устройством сброса давления.

1754218

Составитель Н; Сильнягина

Техред M.Mop;åíòàë Корректор М. Ткач

Редактор В. Диков

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

Заказ 23 I2 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям йри ГКНТ СССР

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