Гидроциклон

 

п>886998

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Ссеетских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.02.80 (21) 2895550/23-26 с присоединением заявки № (51) М. К .

В 04С 5/103 (43) Опубликовано 07.12.81. Бюллетень № 45 (53) УДК 621.928.37 (088.8) по лелем изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.12.81 (72) Авторы изобретения С. Т. Алпысбаев, В. Е. Плеханов, С. Векета (71) Заявитель Казахский научно-исследовательский инсти

/:

? (54) ГИДРОЦИКЛОН

ГОСУдеРотеенный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к устройствам для непрерывного разделения двухфазной жидкости под действием центробежных сил и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Известен гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус с входным и сливным патрубками, песковый патрубок. Сливной патрубок расположен в конической части корпуса (1).

Недостатком известного гидроциклона является его малая производительность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является гидроциклон, содержащий корпус, выполненный в виде цилиндра и примыкающих к нему большими основаниями усеченных конусов, песковые патрубки, размещенные на меньших основаниях конусов, входной патрубок и сливные патрубки (2).

Однако для известного гидроциклона характерна малая эффективность разделения, обусловленная возможностью выноса части твердых частиц со сливным потоком, Цель изобретения — повышение производительности и эффективности разделения за счет предотвращения выноса твердых частиц из конусов.

Поставленная цель достигается тем, что гидроциклон, содержащий корпус, выполненный в виде цилиндра и примыкающих к нему большими основаниями усеченных конусов, песковые патрубки, размещенные на меньших основаниях конусов, входной патрубок и сливные патрубки, снабжен лопастным элементом и спиралями, а внутренняя поверхность цилиндрической части корпуса выполнена с выступами, между ко10 торыми расположены расходящиеся от центра в направлении к конусам криволинейные каналы, при этом сливные патрубки размещены на конусах корпуса и между ними неподвижно установлен лопастной

15 элемент, спирали расположены перед песковыми патрубками по ходу движения потока гидросмеси, а песковые патрубки установлены по касательной к сливным патрубкам и под углом к оси корпуса гидроциклона.

Целесообразно лопастной элемент выполнять в виде конусообразного обтекателя с направляющими лопастями, расположенными по обеим его сторонам и изогнутыми в направлении движения входного потока, На фиг. 1 представлен предлагаемый гидроциклон, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А фиг. 1; на фиг. 3 — разрея Б — Б з0 ф г 1.

Гидроциклон содержит корйус, Выполненный в виде цилиндра 1 и усеченных конусов 2 со сливными 3 и песковыми 4 патрубками. Между сливными патрубками 3, в центре, установлен лопастной элемент 5, выполненный в виде конусообразного обтекателя с направляющими лопастями 6, расположенными по обеим его сторонам и изогнутыми в направлении движения входного потока, жестко прикрепленный к оси

7, связанной (тремя) ребрами жесткости 8 с патрубком 3, Песковые патрубки 4 расположены по касательной к сливным патрубкам 3 и под углом к оси гидроциклона. К внутренним поверхностям конусов перед песковыми отверстиями прикреплены винтообразные спирали 9 с шагом, равным или больше шага вращающегося потока.

Напорная труба 10 переходит в улиткообразный входной патрубок 11 по всему внешнему периметру цилиндрической части корпуса 1 с щелевыми отверстиями 12, Улиткообразный патрубок заканчивается расходящимися от середины в обе стороны конических частей каналами 13 и выступами

14. Такой вход предназначен для твердых фракций.

Гидроциклон работает следующим образом.

Под давлением двухфазная жидкость по напорной трубе 10 поступает в улиткообразный входной патрубок 11. 3а счет большой скорости и удельного веса наносов основное разделение твердой фазы от жидкой происходит в улиткообразном входном патрубке 11. Образующиеся при этом значительные центробежные силы отбрасывают твердые частицы к периферии. В конце улитки твердые частицы распределяются между выступами 14 в каналах 13 и напором направляются в коническую часть. Осветленная фаза вместе с мелкими частицами через щелевые отверстия 12 поступает в корпус 1.

В гидроциклоне скорость потока повышается и отделившиеся как крупные, так и мелкие частицы (проходят вторую стадию разделения), приближаясь к образующей конуса (нисходящий поток гидросмеси), двигаются к его вершине и по ходу движения потока выносятся через песковое отверстие на сброс.

Для предотвращения хаотичного движения наносов и обеспечения транзитного удаления при вершине конуса установлены винтообразные спирали, которые также препятствуют выносу твердых частиц в цилиндрическую полость. В случае уноса наносов восходящим потоком, изогнутый край сливного патрубка 3 возвратит их обратно в нисходящий поток гидросмеси. В цилинд5

Зо

60 рической части основной осветлениый поток захватывается изогнутыми лопастями и совместно с конусообразной вогнутой сферической поверхностью лопастного элемента 5 направляет поток в сливной патрубок 3.

Диаметр раструба сливного патрубка 3 должен находиться на радиусе отделения мелких частиц.

Площадь сечения напорной трубы 10 должна соответствовать сумме площадей щелевых отверстий, а суммарная площадь каналов 13 должна быть в 1,5 — 2 раза больше содержания наносов в поступающей воде.

Улиткообразный входной патрубок 11 может иметь один полный оборот.

Такая схема разделения двухфазной жидкости увеличит производительность гидроциклона и обеспечит высокое качество ее очистки.

Формула изобретения

Гидроциклон, содержащий корпус, выполненный в виде цилиндра и примыкающих к нему большими основаниями усеченных конусов, песковые патрубки, размещенные на меньших основаниях конусов, входной патрубок и сливные патрубки, отличающийсяя тем, что, с целью повышения производительности и эффективности разделения путем предотвращения выноса твердых частиц из конусов, он снабжен лопастным элементом и спиралями, а внутренняя поверхность цилиндрической части корпуса выполнена с выступами, между которыми расположены расходящиеся от центра в направлении к конусам криволинейные каналы, при этом сливные патрубки размещены на конусах корпуса и между ними неподвияно установлен лопастной элемент, спирали расположены перед песковыми патрубками по ходу движения потока гидросмеси, а песковые патрубки установлены по касательной к сливным патрубкам и под углом к оси корпуса гидроциклона.

2. Гидроциклон по п. 1, отл и ч а ющ ийс я тем, что лопастной элемент выполнен в виде конусообразного обтекателя с направляющими лопастями, расположенными по обеим его сторонам и изогнутыми в направлении движения входного потока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Поваров А. И, «Гидроциклоны», Л., «Госгортехиздат», 1961, с. 14, рис. 6.2.

2. «Гидроциклоны, гидроциклонные водозаборы и песколовки и водо-пульпоподъемные установки с гидроциклонной приемной камерой», М., 1975, ГЦУ-56.

886998

Составитель Э. Яшкова

Редактор М. Кузнецова Техред А. Камышникова Корректор Т. Добровольская

Заказ 2503/7 Изд. № 606 Тираж 661 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2