ГИДРОЦИКЛОН И СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ ГИДРОЦИКЛОНА Российский патент 2009 года по МПК B04C5/00 B03B5/62 

Предлагаемое изобретение относится к способам регулирования работы гидроциклонов при непрерывном разделении суспензий, пульп или гидросмеси под воздействием центробежных сил и может быть использовано на обогатительных фабриках, в металлургической, химической, биологической и других отраслях промышленности, а также при классификации нерудных или инертных строительных материалов.

Известен способ автоматического регулирования работы гидроциклона, в котором регулируют гранулометрический состав его слива изменением разрежения, создаваемого в сифоне, посредством изменения величины отверстия, выполненного в сифоне и сообщенного с атмосферой (SU №940865, МПК В04С 11/08, опубл. 1982 г.)

Недостатком этого способа является его ограниченность по возможности влияния на показатели в аппарате как на перераспределение расходов между сливом и песками, так как, во-первых, создаваемое разрежение ограничивается возможностями сифона; во-вторых, создаваемое разрежение в теле гидроциклона лишь в одно стационарное место - в область входа в сливной патрубок.

Известен способ управления работой гидроциклона путем осуществления выгрузки из него песков с помощью эжектирующих трубок, установленных в зоне скопления твердой фазы пульпы, когда дополнительно измеряют гранулометрический состав твердой фазы пульпы по акустическому спектру потока и, в зависимости от измеренной величины, осуществляют поэтапное включение и отключение эжектирующих трубок и изменение мощности их струй (SU №1152663, МПК В04С 11/00, опубл. 1985 г.)

Недостатком данного способа управления работой гидроциклона является низкое качество управления процессом разделения, так как, воздействуя эжектирующими струями на твердую фазу пульпы, скопившуюся в зоне пескового отверстия, тем самым продвигают часть твердой фазы во внутренний поток гидроциклона, который выходит в слив и тем самым ухудшает качество слива. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ регулирования работы гидроциклона, где гранулометрический состав слива регулируют синхронным изменением разрежения в теле гидроциклона, подводимого через трубки посредством их перемещения в перемещения в области сливного и пескового патрубков (RU №2170622 МПК В04/11, опубл. 2001 г.)

Недостатком данного способа является его ограниченность по возможности влияния на технологические показатели процесса в аппарате, как на перераспределение расходов между сливом и песками, так и на изменение гранулометрического состава слива и песков, так как воздействие на поток осуществляется в определенное время, в определенном месте и на часть со стороны канала разрежения, при этом на внутреннюю часть потока воздействие оказывается лишь косвенно.

Известен напорный гидроциклон «Дорклон» фирмы «Дорра», состоящий из цилиндроконического корпуса с тангенциальным входным, сливным и песковым патрубками, в котором регулирование чистоты разделения осуществляется регулированием размера пескового отверстия, который, в свою очередь, зависит от величины разрежения в воздушном столбе, образующемся внутри аппарата, которое фиксируется посредством трубки, введенной вовнуть по его продольной оси со стороны сливного патрубка (Найденко В.В. Применение математических методов и ЭВМ для оптимизации и управления процессами разделения в гидроциклонах. Горький, Волго-Вятское кн. изд-во. 1976, стр.26, рис.3.2).

Недостатками данного гидроциклона являются низкая надежность и качество регулирования вследствие большого и неравномерного износа песковой насадки, а также то, что изменение размеров пескового отверстия, т.е. вмешательство в гидродинамику потока в месте наибольшего скопления твердой фазы пульпы, ведет к значительной турбулизации потока и снижению качества разделения, при этом изменять размеры пескового отверстия, не нарушая гидродинамику твердой фазы пульпы, можно лишь в незначительных пределах, а этого не всегда достаточно при возможно большой изменчивости входных параметров, как, например, при классификации нерудных материалов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является гидроциклон, состоящий из цилиндроконического корпуса с тангенциальным входным, сливным и песковым патрубками, у которого с целью улучшения гидродинамического режима по продольной оси установлены две вакуумные трубки, одна из которых расположена со стороны сливного, а другая со стороны пескового патрубков, причем они установлены с возможностью синхронного возвратно-поступательного движения (RU №2170622).

Недостатком этого гидроциклона является низкая эффективность в работе, так как воздействие на процесс разделения осуществляется лишь за счет регулирования разрежения в осевой зоне (осевом воздушном канале) аппарата, подаваемого через трубки в определенном месте и в определенное место, однако воздействие на внутреннюю структуру потока устройство оказать не в состоянии. При этом осевая зона разрежения служит не только дополнительным источником турбулизации потока жидкости, что снижает эффективность разделения гидросмеси, но и уменьшает проходные сечения сливного и пескового патрубков и значительно повышает неравномерность истечения из них жидкой фазы.

Для получения в сливе зерен твердой фазы гидросмеси заданной граничной крупности при изменении концентрации твердой фазы в исходной гидросмеси требуется либо изменение скорости вращения гидросмеси в гидроциклоне, что достигается путем изменения проходного сечения патрубка слива, либо изменение угла конусности гидроциклона и увеличение высоты его осевого канала, что достигается смещением по вертикали нулевой точки его вертикальных скоростей.

Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая группа изобретений, является повышение эффективности регулирования диапазона граничной крупности зерен твердой фазы гидросмеси в сливе в широком диапазоне возможных изменений технологических параметров на входе и увеличение производительности устройства. Как по расходам между сливом и песками, так и по твердой фазе гидросмеси без изменения геометрических параметров гидроциклона.

Указанная задача решается тем, что в предложенном способе регулирования работой гидроциклона путем изменения разрежения в теле гидроциклона, согласно изобретению в осевой зоне по всей высоте гидроциклона от пескового отверстия до сливного патрубка формируют восходящий поток гидросмеси, содержащий частицы заданного граничного размера, за счет подачи в песковое отверстие гидроциклона восходящего потока воды, который формируют путем тангенциальной подачи воды в цилиндрическую часть вихревой камеры с углом конусности β₂=120°, которая погружена в вихревую камеру на глубину 3/4 ее цилиндрической части, при этом дополнительно измеряют давление исходной гидросмеси на входе в гидроциклон и регулируют расход воды, подаваемой в вихревую камеру.

Указанная задача также решается тем, что гидроциклон, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным и сливным патрубками, песковым отверстием, согласно изобретению дополнительно содержит герметично соединенную с гидроциклоном вихревую камеру, включающую цилиндроконический корпус с углом конусности β₂=120°, тангенциальный питающий патрубок, размещенный в конической части, при этом гидроциклон конической частью опущен в вихревую камеру на глубину 3/4 ее цилиндрической части, соотношение площади сечений цилиндрических частей вихревой камеры и гидроциклона равно 1:(4÷5), а соотношение площади сечений пескового и питающего патрубков вихревой камеры и площади сечения пескового отверстия гидроциклона равно соответственно 1:1,5:5,5. Коническая часть гидроциклона преимущественно имеет угол конусности β₁=20°. Кроме того, на входе в гидроциклон установлен измеритель давления исходной гидросмеси, а тангенциальный патрубок вихревой камеры соединен со средством подачи воды через расходомер с регулируемой отсечной арматурой.

Указанные соотношения параметров гидроциклона и вихревой камеры позволяют создавать в вихревой камере необходимый восходящий поток для вывода частиц твердой фазы заданного размера через сливной патрубок в гидроциклоне. Угол конусности вихревой камеры β₂=120° необходим для смещения нулевой точки осевого восходящего потока воды ниже 2/3 высоты осевого воздушного канала в конической части вихревой камеры и достижения вертикальной осевой скорости в вихревой камере, превышающей вертикальную осевую скорость в гидроциклоне с целью плавного перетока чистой воды из вихревой камеры по вертикальному осевому каналу внутри гидроциклона до его сливного патрубка. Для гидроциклона как классифицирующего аппарата оптимальным является угол конусности, близкий к β₁=15-25°. При увеличении угла конусности больше 25° необходимо уменьшать высоту аппарата, что приводит к увеличению средних радиальных скоростей жидкости и, следовательно, к увеличению крупности слива. Снижение угла конусности ниже 10-15° не дает заметного результата при работе на плотных пульпах и гидросмесях (в связи с большими потерями на трение), а эффективная обработка тяжелых суспензий и концентрированных гидросмесей проводится в гидроциклонах с углом конусности не более 90° (А.И.Поваров. Гидроциклоны. М.: Госгортех-издат, 1961, гл.II, стр.69). Поэтому предпочтительно использовать гидроциклон с углом конусности β₁=20°.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства.

На фиг.2 - схема движения потоков в гидроциклоне без подключения к вихревой камере.

На фиг.3 - схема движения потоков в предлагаемом устройстве.

На фиг.4 - кривая просеивания песка пробы №1.

На фиг.5 - кривая просеивания песка пробы №2.

На фиг.6 - кривая просеивания песка пробы №3.

На фиг.7 - кривая просеивания песка пробы№4.

На фиг.8 - кривая просеивания песка пробы №5.

На фиг.9 - кривая просеивания песка пробы №6.

На фиг.10 - кривая просеивания песка пробы №7.

На фиг.11 - кривая просеивания песка пробы №8.

Заявленное предлагаемое изобретение «Гидроциклон и способ регулирования работы гидроциклона» содержит (см. фиг.1): гидроциклон I, имеющий цилиндроконический корпус, включающий тангенциальный питающий патрубок 1, установленный в цилиндрической части 2 корпуса гидроциклона и соединенный с транспортным пульпопроводом, песковое отверстие 4, размещенное в конической части 3 корпуса, и сливной патрубок 5; вихревую камеру II, содержащую корпус с цилиндрической частью 6 и конической частью 7; тангенциальный питающий патрубок 8, расположенный в цилиндрической части 6 и соединенный через расходомер 9, регулирующий клапан 10 и отсечную арматуру 11 с магистральным водоводом 12, кроме того, патрубок 8 соединен с магистральным водоводом 12 через обводную линию 13 с отсечной арматурой 14, вихревая камера также содержит песковый патрубок 15, расположенный в конической части 7. Гидроциклон также снабжен измерителем подачи пульпы 16, установленным на тангенциальном витающем патрубке 1, линиями связи 17, 18, 19 от расходомера 9, регулирующего клапана 10 и измерителя давления 16, соединенными с пультом управления 20. Коническая часть 3 гидроциклона I опущена в вихревую камеру по вертикальной оси на глубину, равную высоте ее цилиндрической части 6. Соотношение площади сечений цилиндрической части 6 вихревой камеры, цилиндрической части 2 гидроциклона составляет 1:(4÷5), а соотношение площади сечений пескового патрубка 15, питающего патрубка 8 и пескового отверстия 4 составляет 1:1,5:5,5. Угол конусности β¹ конической части 3 гидроциклона может составлять 20°. Коническая часть вихревой камеры может иметь угол конусности β²=120°.

Устройство работает следующим образом.

Из магистрального водовода 12 по линии 13 через отсечную арматуру 14 и патрубок 8 в цилиндрическую часть вихревой камеры II тангенциально подают поток чистой воды, которая через песковое отверстие 4 заполняет гидроциклон I и сливается через сливной 5 и песковый 15 патрубки. После проверки на герметичность всех его узлов, аппаратов и приборов контроля по патрубку 1 в гидроциклон I подают исходную гидросмесь с концентрацией So с соблюдением постоянства расхода и напора подачи гидросмеси, которая, попадая на стенку, расположенную под углом к первоначальному направлению струи, приобретает круговое движение. Под действием центробежных сил более тяжелая фракция отбрасывается к стенкам гидроциклона, растекается тонким слоем по поверхности цилиндрической части 2, затем по конической части 3 (см. фиг.2) и по спиральной траектории с большой скоростью движется вниз к песковому отверстию 4. Таким образом, в гидроциклоне I образуется (см. фиг.2) внешний спиральный поток W_1Т, направленный вдоль стенок от питающего патрубка 1 к песковому отверстию 4, который делится в районе первой трети высоты конической части 3, содержащий крупные зерна твердой фазы гидросмеси, доставляемые к песковому отверстию 4; и внутренний восходящий спиральный поток W]_Z, образующийся в поле центробежных сил вдоль оси гидроциклона I, несущий на выход из сливного патрубка 5 «граничные» зерна, группирующиеся в коаксиальном сечении с радиусом, равным радиусу сливного патрубка, а также и более мелкие зерна твердой фазы гидросмеси.

«Граничные» зерна за счет миделевой площади каждой частицы будут выноситься в слив в процессе колебания вертикальной осевой скорости потока в гидроциклоне I и за счет коррекции скорости в процессе гидроклассификации исходного материала на фракции.

В процессе поступления гидросмеси на вход гидроциклона I давление гидросмеси в питающем патрубке 1 фиксируется измерителем давления 16, от которого преобразованное значение давления гидросмеси в виде стандартного выходного сигнала по линии связи 19 поступает на пульт 20, где пропорционально интегрирующий регулятор, в дальнейшем ПИ-регулятор (на схеме не показан), подает командный сигнал на исполнительный механизм регулирующего клапана 10 с целью открытия его проходного сечения настолько, чтобы пропустить через патрубок 8 на вход вихревой камеры объем воды, соответствующий концентрации исходной гидросмеси (пульпы). Далее закрывают отсечную арматуру 14, перекрывая тем самым проход воды через линию 13, и система установки, состоящая из элементов 9-20, переходит в режим автоматического управления.

При подаче воды в вихревой камере также формируются рабочие потоки (см. фиг.3). Объем воды, тангенциально поданный в цилиндрическую часть 6 вихревой камеры, образует нисходящий спиральный поток W2_Т, двигающийся вдоль стенок корпуса от питающего патрубка 8 к песковому патрубку 15, который делится в районе первой трети высоты конической части 7 вихревой камеры на нисходящий поток W2_К, располагающийся по поверхности конической части 7 и двигающийся на выход к песковому патрубку 15, и на восходящий спиральный поток W_2z, образующийся в поле центробежных сил вдоль оси вихревой камеры, который, двигаясь вверх, проходит через песковое отверстие 4, размывает (разжижает) скопление песков, концентрирующихся над песковым отверстием 4, соединяется с потоком Wiz и заполняет осевую зону в виде воздушного канала в гидроциклоне и, двигаясь к сливному патрубку 5, захватывает частицы (зерна), скорость витания которых меньше скорости движения потока, не только с осевой зоны канала, но и с его внутренней граничной поверхности. Скоростное поле в гидроциклоне характеризуется тангенциальной, радиальной и осевой вертикальной составляющими скорости жидкости. Вертикальные осевые скорости жидкости Wiz и W2_Z - величины, используемые для выявления закономерностей разделительных процессов в гидроциклоне I и в вихревой камере II.

Классическая гидромеханика (Н.Е.Кочин и др. Теоретическая гидромеханика. М., 1963) объясняет образование осевого воздушного канала разрывом сплошности потока, а его поверхность рассматривается как предельный случай вихревого слоя. Такой разрыв обуславливает резкое возрастание турбулентности, максимальное значение которой достигается непосредственно на границе воздушного канала. Цилиндрическую поверхность осевых воздушных каналов гидроциклона и вихревой камеры нужно рассматривать как свободную поверхность жидкости в поле центробежной силы.

По данным (А.И.Поваров. Гидроциклоны. М.: Госгортехиздат, 1961, гл.II, стр.31) радиус осевого воздушного столба в гидроциклоне во всех случаях составляет не более 0,606 радиуса сливного патрубка.

Для технологической оценки работы гидроциклона как классификатора наибольший интерес представляет определение крупности в нем «граничных» зерен, определяющих собой границу разделения исходного материала на слив и пески.

При максимальном увеличении концентрации гидросмеси на входе в гидроциклон уменьшается давление гидросмеси в пульпопроводе вследствие увеличения сопротивления твердой фазы гидросмесй, при этом уменьшаются и скорость питания на входном патрубке, и тангенциальная скорость внутри гидроциклона, следовательно, уменьшаются вертикальная осевая скорость внутри гидроциклона и ее выталкивающая сила, т.е. из осевого канала будут выноситься частицы меньше заданного размера. Поэтому для поддержания заданных потоков и получения в сливе гидроциклона частиц заданной крупности на основании показания давления гидросмеси в патрубке 1 ПИ-регулятор дает сигнал на максимальное открытие сечения магистрального водовода 12 и увеличение величины вертикальной осевой скорости гидроциклона до расчетной. Вследствие этого интенсифицируется перемещение увеличенной за счет концентрации гидросмеси исходного материала массы твердой фазы, которая разделяется по заданной границе крупности и выносится беспрепятственно вверх, так как сечение верхнего сливного патрубка 5 увеличилось за счет исчезновения (ликвидации) осевого воздушного канала, а проходимость пескового отверстия 4 увеличилась за счет ликвидации скопления крупной фазы гидросмеси при подаче восходящего потока чистой воды из вспомогательной вихревой камеры. При подаче на вход гидросмеси с минимальной заданной концентрацией увеличивается давление гидросмеси в пульпопроводе, вследствие чего сопротивление твердой фазы гидросмеси уменьшается, увеличиваются скорость витания на входном патрубке и тангенциальная скорость внутри гидроциклона, а следовательно, увеличиваются вертикальная осевая скорость гидроциклона и ее выталкивающая сила. В результате из осевого канала будут выноситься частицы большего размера. Для поддержания заданных потоков и получения в сливе гидроциклона частиц заданной крупности на основании показания давления транспортируемой гидросмеси в патрубке 1 ПИ-регулятор дает сигнал на минимальное открытие сечения магистрального водовода 12 и уменьшение до расчетной величины вертикальной осевой скорости гидроциклона I.

Из вышеописанного процесса разделения очевидно, что гидравлика образующихся потоков W_Iz, W_2z приводит не только к исчезновению осевого воздушного канала в гидроциклоне и увеличению проходных сечений сливного патрубка 5 и пескового отверстия 4, но и значительно понижает неравномерность истечения из них жидкой фазы, что приводит к снижению гидравлического сопротивления всего устройства в целом.

Данные, подтверждающие эффективность разделения, были получены в результате опытов, проведенных на опытной установке, на примере разделения гидросмеси в гидроциклоне в режимах с осевым воздушным каналом и без осевого воздушного канала.

Пример 1 (сравнительный). Использован гидроциклон 1° со следующими параметрами:

D°_u=18 см; d°_пит=4 см; d°_сл=2,5 см; d°_песк.=2,4 см; Н°_ц=13 см; угол конусности конической части β₁=20°.

Гидроциклон 1° был установлен на стенде, подсоединен через входной патрубок 1° пит и песковый насос типа ПБ 40/16 к выходному каналу смесителя, где готовилась поочередно песчаная гидросмесь с концентрацией твердой фазы: 10%, 15%, 20% и 25%. Подача гидросмеси осуществлялась в объеме 373,3 л/мин в режиме постоянного давления - 1,6 кГс/см². Общая длина транспортного трубопровода для подачи гидросмеси на опытную установку - 16,2 метра. Контроль давления осуществлялся образцовым манометром типа МО с классом точности 0,6, установленным перед входом в гидроциклон 1° на питающем патрубке. Результаты проведенных опытов 1-4 представлены в таблице 1.

Пример 2. Гидроциклон I° по примеру 1 совместили с вихревой камерой II¹ идентично описанию заявленного предлагаемого изобретения.

Параметры вспомогательной вихревой камеры II¹:D¹ц = 8,5 см; d¹=1,2 см; d¹ =1,1 см; d¹ _сл.=1,1 см; d¹ _песк.=1,0 см; H¹ _ц=9,7 см, угол конусности конической части β₂=120°. Соотношение площади цилиндрических частей гидроциклона 1° и вихревой камеры II¹ составило 1:5. Соотношение площади пескового патрубка вихревой камеры II¹, питающего патрубка вихревой камеры II¹ и пескового патрубка гидроциклона 1° составило 1:1,5:5.

В вихревую камеру II через расходомер и регулирующий клапан насосом подавалась чистая вода из емкости-хранилища, причем объем подаваемой воды изменялся в зависимости от концентрации исходной гидросмеси.

Данные опытов 5-8 представлены в таблице 2. После каждого опыта были проведены анализы на гранулометрический состав гидросмеси слива, выведены кривые рассева полученного песка и модуль крупности каждой пробы, результаты представлены в таблицах 3-10.

Таблица 1 № опыта Режим работы Концентрация гидросмеси (%) Объем подачи гидросмеси в гидроциклон, твердая фаза (л/мин) Давление на входе в гидроциклон (кГ/см²) Производительность гидроциклона по сливу твердая фаза (л/мин) Эффективность осветления
слива (%) 1. С воздушным каналом 10 40,99 1,130 18,2 44,4 2. 15 61,47 1,115 27,91 45,4             3. 20 81,96 1,100 44,10 53,8 4. 25 102,46 1,084 64,63 63,1

Таблица 2 № опыта Режим работы Концентрация гидросмеси (%) Объем подачи гидросмеси в гидроциклон, твердая фаза (л/мин) Давление на входе в гидроциклон (кГ/см²) Объем подачи воды в вихревую камеру II¹ (л/мин) Производительность гидроциклона по сливу, твердая фаза (л/мин) Эффективность осветления слива (%) 1. Без воздушного канала 10 40,99 1,130 10,0 18,98 46,3 2. 15 61,47 1,115 10,92 31,71 51,6               3. 20 81,96 1,100 11,85 48,11 58,7 4. 25 102,46 1,084 12,6 69,05 67,4

Таким образом, при работе гидроциклона в режиме «без воздушного канала» за счет подачи в него потока чистой воды через вихревую камеру можно повысить эффективность разделения и однородность получаемого продукта по гранулометрическому составу (см. таблицы 3-10), повысить производительность гидроциклона по сливу твердой фазы (см. таблицы 1-2), а также регулировать границу разделения частиц твердой фазы гидросмесей в зависимости от концентрации исходной смеси, не изменяя геометрические параметры гидроциклона.

Таблица 3, см. фиг.4 № сита, мм <0,14 0,14 0,315 0,63 1,25 2,5 Остаток, г 2,02 4,23 12,1 16,2 6,33 9,12 Остаток, % 4,04 8,46 24,2 32,4 12,66 18,24 Полные остатки, % 100 95,96 87,5 63,3 30,9 18,24 Прошло ч/з сито, % 0 4,04 12,5 36,7 69,1 81,76

Таблица 4, см. фиг.5 № сита, мм <0,14 0,14 0,315 0,63 1,25 2,5 Остаток, г 7,55 39,95 0,78 0,76 0,43 0,53 Остаток, % 15,1 79,9 1,56 1,52 0,86 1,06 Полные остатки, % 100 84,9 5 3,44 1,92 1,06 Прошло ч/з сито, % 0 15,1 95 96,56 98,08 98,94

Таблица 5, см. фиг.6 № сита, мм <0,14 0,14 0,315 0,63 1,25 2,5 Остаток, г 2,93 17,11 20,2 5,48 1,84 2,44 Остаток, % 5,86 34,22 40,4 10,96 3,68 4,88 Полные остатки, % 100 94,14 59,92 19,52 8,56 4,88 Прошло ч/з сито, % 0 5,86 40,08 80,48 91,44 95,12

Таблица 6, см. фиг.7 № сита, мм <0,14 0,14 0,315 0,63 1,25 2,5 Остаток, г 2,33 44,68 2,54 0,45 0 0 Остаток, % 4,66 89,36 5,08 0,9 0 0 Полные остатки, % 100 95,34 5,98 0,9 0 10 Прошло ч/з сито, % 0 4,66 94,02 99,1 100 100

Таблица 7, см. фиг.8 № сита, мм <0,14 0,14 0,315 0,63 1,25 2,5 Остаток, г 3,21 38,74 7,76 0,29 0 0 Остаток, % 6,42 77,48 15,52 0,58 0 0 Полные остатки, % 100 93,58 16,1 0,58 0 0 Прошло ч/з сито, % 0 6,42 83,9 99,42 100 100

Таблица 8, см. фиг.9 № сита, мм <0,14 0,14 0,315 0,63 1,25 15 Остаток, г 4,18 41,81 3,98 0,03 0 0 Остаток, % 8,36 83,62 7,96 0,06 0 0 Полные остатки, % 100 91,64 8,02 0,06 0 0 Прошло ч/з сито, % 0 8,36 91,98 99,94 100 100

Таблица 9, см. фиг.10 № сита, мм 0,05 0,063 0,1 0,16 0,2 0,315 0,4 0,63 Остаток на сите, г 0 0,01 0,31 1,12 29,44 17,89 0,89 0,34 Остаток на сите, % 0 0,02 0,62 2,24 58,88 35,78 1,78 0,68 Полные остатки, % 100 100 99,98 99,36 97,12 38,24 2,46 0,68 № сита, логарифм -1,3 -1,2 -1 -0,8 -0,7 -0,5 -0,4 -0,2 Прошло ч/з сито, % 0 0 0,02 0,64 2,88 61,76 97,54 99,32

Таблица 10, см. фиг.11 № сита, мм 0,05 0,063 0,1 0,16 0,2 0,315 0,4 0,63 Остаток на сите, г 0,16 0,82 5,77 8,85 30,43 2,88 0,76 0,12 Остаток на сите, % 0,32 1,64 11,54 17,7 60,86 5,76 1,52 0,24 Полные остатки, % 99,58 99,26 97,62 86,08 68,38 7,52 1,76 0,24 № сита, логарифм -1,3 -1,2 -1 -0,8 -0,7 -0,5 -0,4 -0,2 Прошло ч/з сито, % 0,42 0,74 2,38 13,92 31,62 92,48 98,24 99,76

Изобретение предназначено для разделения суспензий. Гидроциклон включает цилиндроконический корпус с тангенциальным входным и сливным патрубками, песковым отверстием, герметично соединенную с гидроциклоном вихревую камеру, включающую цилиндроконический корпус с углом конусности β₂=120°, содержащую тангенциальный питающий патрубок, размещенный в цилиндрической части и соединенный со средством подачи воды, и песковой патрубок, размещенный в конической части. Гидроциклон конической частью опущен в вихревую камеру на глубину 3/4 ее цилиндрической части, соотношение площади сечений цилиндрических частей вихревой камеры и гидроциклона равно 1:(4÷5), соотношение площади сечений пескового и питающего патрубков вихревой камеры и площади сечения пескового отверстия гидроциклона равно соответственно 1:1,5:5,5. Способ регулирования работы гидроциклона путем изменения разрежения в теле гидроциклона характеризуется тем, что в осевой зоне по всей высоте гидроциклона формируют восходящий поток гидросмеси за счет подачи в песковое отверстие гидроциклона восходящего потока воды, который формируют путем тангенциальной подачи воды в цилиндрическую часть вихревой камеры. Технический результат - повышение эффективности регулирования, увеличение производительности. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 11 ил., 10 табл.

1. Гидроциклон, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным и сливным патрубками, песковым отверстием, отличающийся тем, что он дополнительно содержит герметично соединенную с гидроциклоном вихревую камеру, включающую цилиндроконический корпус с углом конусности β₂=120°, содержащую тангенциальный питающий патрубок, размещенный в цилиндрической части и соединенный со средством подачи воды, и песковой патрубок, размещенный в конической части, причем гидроциклон конической частью опущен в вихревую камеру на глубину 3/4 ее цилиндрической части, соотношение площади сечений цилиндрических частей вихревой камеры и гидроциклона равно 1:(4÷5), соотношение площади сечений пескового и питающего патрубков вихревой камеры и площади сечения пескового отверстия гидроциклона равно соответственно 1:1,5:5,5.

2. Гидроциклон по п.1, отличающийся тем, что коническая часть гидроциклона преимущественно имеет угол конусности β₁=20°.

3. Способ регулирования работы гидроциклона путем изменения разрежения в теле гидроциклона, отличающийся тем, что в осевой зоне по всей высоте гидроциклона формируют восходящий поток гидросмеси, содержащий частицы заданного граничного размера, за счет подачи в песковое отверстие гидроциклона восходящего потока воды, который формируют путем тангенциальной подачи воды в цилиндрическую часть вихревой камеры с углом конусности β₂=120°, герметично совмещенную с конической частью гидроциклона, которая погружена в вихревую камеру на глубину ³/₄ цилиндрической части, при этом дополнительно измеряют давление исходной гидросмеси на входе в гидроциклон и регулируют расход воды, подаваемой в вихревую камеру.