Комбинированный гидроциклон

 

1н

<11 7788О8

Союз Советскмх

Социапкстических

Респубпнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.11.78 (21) 2680579/23-26

В 04 С 5/26 с присоединением заявки №вЂ”

Гваударстееннмй камитет (23) Приоритет— ло делам изобретений н открытий

Опубликовано 5.11.80. Бюллетень ¹ 42 (53) УДК 621.928..37 (088. 8) Дата опубликования описания 25.11.80

E. А. Карев, Ю. В. Полянсков, Е. Ф. Хайбулкин и Н. И. Комиссаров (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Ульяновский политехнический институт (54) КОМБИНИРОВАННЫИ ГИДРОЦИКЛОН

1 2

Изобретение относится к устройствам соединенные тангенциатьным промежуточ -центробежного разделения неоднородных ным патрубком основной цилиндроконичесдисперсных систем, конкретно к устройству кий и перечистной цилиндрический гидродля центробежного разделения твердой и циклон, тангенциальный входной патрубок жидкой фаз суспензией с использованием и патрубки отвода продуктов разделения (2) гидроциклонов и может найти широкое применение в металлообрабатывающей, метал- 11едостатком этого устройства является лургической, химической, целлюлозно-бу- малая эффективность разделения, обусловмажной, горнорудной, пищевой и других ленная тем, что происходит перемешивание отраслях промышленности для высокопроиз- предварительно разделенных потоков внутри водительной и качественной очистки жид- гидроциклона. костей и обогащения полезных ископаемых. 1О Цель изобретения — повышение эффек тивности разделения путем исключения переИзвестен гидроциклон, включающий кор- миешивания предварительно разделенных попус с выходным патрубком и камерой от- токов и создания установившихся вращаюходов, в котором установлен поворотный ста- щихся потоков. кан. Внутри стакана размещен обратный усе- Поставленная цель достигается тем, что чеиный конус с выходной трубой, располо- - комбинированный гидроциклон снабжен пеженной соосно выходному патрубку гидро- регородкой, разделяющей тангенциальный циклона (1). промежуточный патрубок на каналы отвода

Недостатком данного устройства явля- мелкой и крупной фракций, и полыми цилиндется малая эффективность разделения, обус- рами, первый из которых установлен конловленная тем, что мелкие частицы уносятся 2О центрично в нижней части перечистного в слив. гидроциклона, а второй концентрично в верхНаиболее близким по технической сущнос- ней части основного гидроциклона, при этом ти и достигаемому результату является ком- каналы отвода мелкой и крупной фракций бинированный гидроциклон, включающий соединены с полостью первого цилиндра и

778808

Формула изобретения

4S

ЛО

Ы с кольцевой полостью между нижней частью корпуса перечистного гидроциклона и первым цилиндром соответственно.

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

Б — Б на фиг. 2.

Комбинированный гидроциклон представляет собой сборную конструкцию и вклю- чает основной цилиндрический гидроциклон 1 с входным тангенциальным патрубком 2. В нижней части гидроци клона 1 установлен цилиндр 3, разделяющий ее на две полости 4 и 5. Основной гидроциклон 1 соединен через промежуточный тангенциальный патрубок 6 с перечистным цилиндроконическим гидроциклоном 7, имеющим патрубок сброса сгущенной фракции 8. Концентрично цилиндрической части перечистного гидроциклона 7 установлен цилиндр 9, размещены распределитель 10, крышка 11, сливной патрубок 12. Тангенциальный промежуточный патрубок 6 разделен перегородкой 13 на две канала 14 и 15. Для соединения основного гидроциклона 1 с днищем 16 предусмотрен винт 17.

Комбинированный гидроциклон работает следующим образом.

Исходная суспензия подается под давлением через тангенциальный сужающий патрубок 2 в основной цилиндрический гидроциклон 1, в котором она интенсивно начинает вращаться . При вращении суспензии в гидроциклоне из-за наличия центробежных сил частицы крупных фракций отбрасы-. ваются к стенкам и вместе с внешним потоком заполняют в нижней части полость

4. Частицы мелкой неразделенной фракции, .-.вращаясь с внутренним потоком, попадают

;.: -....-в полость 5, отделенную от полости 4 цилиндром 3. Каждая полость соединена с перечистным гидроциклоном 7 промежуточным тангенциальным патрубком 6, разделенным перегородкой 13 на два изолированных друг от друга сужающихся к гидроциклону канала 14 и 15. Жидкость с частицами мелкой фракции из внутренней полости 5 основного гидроциклона 1 поступает по тангенциальному патрубку через канал 15 по касательной в гидроциклон 7 под скос распределителя 10, имеющего винтовую поверхность для направления потока и вращается в цилиндрической части у стенок гидроциклона, образуя внешние слои нисходящего потока.

Частицы мелких фракций начинают отбрасываться к стенкам гидроциклона. Жидкость с частицами крупной фракции движется из полости 4 основного гидроциклона 1 по тангенциальному патрубку 6 через канал 14 по касательной к внутренним слоям нисходящего потока гидроциклона, разделенного в верхней части от внешних слоев нисходящего потока цилиндром 9. Под цилиндром

9, исключающим перемешивание обоих потоков, внутренние и внешние слои нисходящего потока после установившегося вра4 щения встречаются. Частицы крупных фракций, степень разделения которых составляет 100%, продолжают отбрасываться к стенкам гидроциклона, проходя внешние слои нисходящего потока гидроциклона и захватывая с собой мелкие частицы. При движении вниз сгущенная фракция сбрасывается через патрубок 8 для обезвоживания, а осветленный продукт вместе с восходящим потоком перечистного гидроциклона 7 направляется через распределитель 10 и сливной патрубок 12 в слив или к потребителю.

Благодаря наличию в нижней части основного гидроциклона 1 двух полостей соответственно для жидкости с частицами крупной и мелкой фракций, промежуточного тангенциального патрубка, имеющего два изолированных друг от друга канала, а также наличию в гидроциклоне скоса у распределителя и цилиндра, концентрично установленного в цилиндрической части перечистного гидроциклона, частицы мелких фракций начинают двигаться в гидроциклоне уже близко от его стенок. Кроме того, при вращении жидкости с частицами крупной фракции во внутреннем потоке, имеющем меньший радиус вращения, чем присгенный поток, центробежная сила, действующая на частицы крупной фракции, будет большой и достаточной, чтобы отбросить эти частицы практически полностью к,стенкам гидроциклона. При движении к стенкам гидроциклона частицы крупных фракций захватывают и мелкие частицы, уже вращающиеся в пристенном нисходящем потоке, в связи с чем эффект разделения частиц мелкой фракции еще более усилйвается.

Подача жидкости с неразделенной мелкой фракцией во внешние слои и жидкости с крупной фракцией во внутринние слои нисходящего потока в гидроциклоне повышает эффективность окончательного разделения суспензии, особенно в гидроциклонах большего диаметра примерно на 40%.

Комбинированный гидроциклон, включающий соединенные тангенциальным промежуточным патрубком основной цилиндрический и перечистной цилиндрический гидроциклоны, тангенциальный входной патрубок и патрубки отвода продуктов разделения, отличающцйся тем, что, с целью повышения эффективности разделения путем исключения перемешивания предварительно разделенных потоков и создания установившихся вращающихся потоков, он снабжен перегородкой, разделяющей тангенциальный промежуточный патрубок на каналы отвода мелкой и крупной фракций, и полыми цилиндрами, первый из которых установлен концентрично в нижней части перечистного ггидроциклона, а второй концентрично в

778808

ФО2. 2 Г

ФУ2. /

Ф!/2.3

Составитель Э. Яшкова

Техред К. Шуфрич Корректор Ю.Макаренко

Тираж 564 Подписное

ЗНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Ю. Колесникова

Заказ 7891/5 верхней части основного гидроциклона, при этом каналы отвода мелкой и крупной фракций соединены с полостью первого цилиндра и с кольцевой полостью между нижней частью корпуса перечистного гидроциклона . и первым цилиндром соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР № 435856, кл. В 04 С 5/14, 04.09.72.

2. Шестов P. Н. Гидроциклоны, Л., «Машиностроение», 1967, с. 19 — 20.