Турбоциклон

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 944621 (51) Вополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 29.12.80 (21) 3226847/23-26 с присоединением заявки М(23) Прноритет— (5!)М. Кл.

B 04 С 9/00 евеударстесквык кеиятет

СССР ао делен взабретеккк х открытий

Опубликовано 23. 07. 82. Бюллетень М 27

Вата опубликования описания 23.07.82 (53) УДК 621.928

-37(088.8) И. Г. Терновский, Л. Г. Цыганов, А. М. Кут йоЪ, = "

М, Г. Лагуткин, Д. А. Баранов и А. А. Кузнецов -,," (72) Авторы изобретения

Московский ордена Трудового Красного Знамени институтхимического машиностроения (71) Заявитель (54) ТУРБОЦИКЛОН

Изобретение относится к устройствам для проведения гидромеханических процессов разделения пульп, суспензий, эмульсий и может быть использовано в пищевой, лакокрасочной, микробиологической, химической, нефтехимической промышленностях и ряде других отраслей народного хозяйства.

Известен турбоциклон, содержащий корпус с расположенной внутри него на полом вращающемся валу турбиной, сепарирующие пластины, установленные вдоль образующей вала под углом к радиусу t1j

Недостатком такого турбоциклона является сравнительно невысокая эффективность разделения вследствие низких скоростей вращения суспензий в аппарате.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является турбоциклон, содержащий цилиндроконический корпус с входным патрубком и патрубками отвода осветленной и сгущенной фракций, вставку и расположенную в цилиндрической части корпуса турбинку с лопастями (21.

Недостаток известного турбоциклона - невысокая эффективность разделения при работе на концентрированных тонкодисперсных суспензиях.

Цепь изобретения - повышение эффективности разделения пульп, суспензий и эмульсий за счет обеспечения высоких тангенциальных скоростей потока по всей высоте турбоциклона.

Указанная цель достигается тем, что в турбоциклоне, содержащем цилиндроконический корпус .с входным патрубком и патрубками для отвода осветленной и сгущенной фракций, вставку и го расположенную в цилиндрической части корпуса турбинку с лопастями, вставка выполнена в ви де у сеченного конуса с тангенциальными щелями вдоль

3 9446 его образующей, снабжена трубкой вывода промежуточного продукта, присоединенной к меньшему основанию конуса, а большим основанием жестко связана с лопастями турбинки, при этом вставка расположена коаксиально внутри конической части корпуса.

На фиг. 1 представлен турбоциклон, общий ви.д; на фиг.: 2 - разрез А-А на фи г. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б 1о на фиг. 1; на фиг..4 - разрез В-В на фиг. 1.:

Турбоциклон с конической вставкой включает в себя цилиндроконический корпус 1 с питающим патрубком 2, пат- >s рубком 3 для отвода сгущенной фракции и патрубком 4 для отвода осветленной фракции, являющимся одновременно валом, на котором укреплены лопасти 5 турбинки, расположенной в цилинд-zp рической части корпуса 1. В коничес." кой части коаксиально корпусу аппарата расположен усеченный конус 6 с трубкой 7 вывода промежуточного .продукта и тангенциальными щелями 8 вдоль его 2s образующих, причем большим основанием внутренний усеченный конус жестко связан с лопатками турбинки, вращаясь вместе с ними.

Турбоци клон работает следующим образом.

Пульпа, суспензия или эмульсия через питающий патрубок 2 тангенциально под давлением или самотеком подается в верхнюю часть корпуса 1 и дополнительно раскручивается враща.ющимися лопастями 5 турбинки. Под действием центробежных сил инерции твердые частицы или глобулы эмульсии с большим удельным весом перемещают- 40 ся к стенкам аппарата и по винтовой спиральной траектории в пространстве между конической частью корпуса 1 и внутренним усеченным конусом 6 спускаются в нижнюю часть аппарата, отку- 4s да эта сгущенная фракция, выводится через патрубок 3, причем жестко связанный с лопастями 5 турбинки и вращающийся вместе с ним с такой же угловой скоростью усеченный конус 6 so еще сильнее закручивает поток в конической части аппарата и увеличивает тем самым пропускную способность турбоциклона. Кроме того, наличие вращающегося конуса 6 препятствует пере- ss мещению твердых частиц или тяжелых глобул эмульсии и вовлечению их в восходящий поток в приосевой зоне

71

4 аппарата, тем самым снижая унос этих частиц (или тяжелых глобул) с осветленной фракцией через выводящий патрубок 4.

Частицы твердой фазы суспензии меньших размеров или мелкие глобулы тяжелой фазы эмульсий, недостигшие пристенной области в цилиндрической части аппарата, также перемещаются вниз по винтовой спиральной траектории и попадают во внутреннюю полость вращающегося усеченного конуса 6.

Дальнейший процесс разделения этих фракций протекает во вращающемся гидроциклоне меньшей геометрии (конусе 6} при больших значениях центробежных сил инерции, а следовательно, и .центробежного фактора разделения.

Усеченный конус 6, вращающийся с угловой скоростью лопастей 5 турбинки, "подкручивая" поток, дает возможность поддерживать высокие значения тангенциальной скорости по всей высоте аппарата. Твердые частицы суспензий или глобулы тяжелой фазы эмульсии, отбро" шенные к внутренней стенке конуса 6 и опускающиеся вниз внутри этого усеченного конуса, отводятся через тангенциальные щели 8 в пространство между усеченным конусом 6 и конической частью корпуса 1. аппарата и, сливаясь (обьединяясь) с внешним потоком, содержащим наиболее крупные по разме.ру частицы, отводятся через патрубок

3 как сгущенная фракция. Тангенциальные щели 8 выполнены по направлению вращения потока, что обеспечивает отвод частиц из внутренней полости конуса 6 и одновременно препятствует попаданию в эту полость частиц из внешнего потока, перемещающегося по кольцевому .зазору между конической частью аппарата и внутренним усеченным конусом 6. Частицы твердой фазы суспензии (или глобулы тяжелой фракции эмульсий) промежуточной крупности, неотсепарированные через тангенциальные щели 8 конуса 6, удаляются через трубку 7 в нижней части .аппарата.

Осветленная фракция выводится из. турбоциклона в восходящем потоке через вращающийся патрубок - вал 4.

Таким образом, оснащение турбоциклона с конической вставкой внутренним усеченным конусом с трубкой вывода промежуточной фракции и тангенциальными щелями вдоль его образующих,. жесткая связь этого конуса с враща5 9446

Оцимися лопатками турбинки и расположение его коаксиально корпусу аппарата позволяет осуществить двойную очистку разделяемых пульп, суспензий и эмульсий в одном аппарате, стабили- зировать высокие значения тангенциальной скорости потока по всей высоте турбоциклона, создать в конической части аппарата высокоинтенсивное центробежное поле с большими значениями tO фактора разделения и тем самым су" щественно повысить показатели эффективности разделения различных двухфазных неоднородных систем в такого рода устройствах. 1S

Формула изобретения

Турбоциклон, содержащий цилиндро- щ конический корпус с входным и выходными патрубками отвода осветленной и сгущенной фракций, вставку и рас71 6 положенную в цилиндрической части корпуса турбинку с лопастями, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения пульп, суспензий и эмульсий за счет обеспечения высоких тангенциальных скоростей потока по всей высоте турбоциклона, вставка выполнена в виде усеченного конуса с тангенциальными щелями вдоль его образующей, снабжена трубкой вывода промежуточной фрак,ции, присоединенной к меньшему основанию конуса, а большее основание конуса жестко связано с лопастями турбинки, при этом вставка расположена коаксиально внутри конической части корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 245540, кл. В Ol 0 33/06, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

Н З6ГВЭ, . 8 04 С З/Оо, 1И0.