Гидроциклон Советский патент 1983 года по МПК B04C5/16 

Изобретение о.тносится к устройст вам ддя разделения двухфазных сист тем жидкость - твердое в центробежном поле и может быть использовано в химической, пищевой, горнообогатительной и других отраслях промышленности. Известен гидроцикпон, включаюций цилиндрический корпус с тангенциаль ным питающим патрубком для вывода осветленного и сгущенного продуктов и клапан, расположенный в песковом патрубке коаксиально корпусу Cl. Недостатки данного гидроциклона большие потери зерна со сгущенным продуктом при разделении зернистых материёшов, имеющих значительную разницу в -размере зерен и незначительно отличающихся по удельному весу, а также возможность забиэки пескового патрубка при работе аппарата или после Окончания работы зер нами, остающимися в объеме гидроциклона. Известен также гидроциклон, соде жащи.цилиндрический корпус с тангенциальным птатуям патрубком, сли ной и песковый патрубки, шток, расположенный коаксиально песковому па рубку, устройство возвратно-поступательного перемещения штока 2. Недостаток известного гидроциклона - низкая эффективность разделения, так как при движении штока вниз могут 3высватываться частицы самлх различных размеров и удаление их из зоны патрубка уже практически невозможно. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным питающим патрубком, сливным и Песковым патрубкакш, пружину, закрепленную одним концом на штоке, установленном с возможностью осевого перемещения и расположенную коаксиально песковому патрубку Сз Недостаток известного гидроциклона - малгл эффективность классификации зернистых продуктов. Цель изобретения - повышение эффективности классификации эернисплх продуктов за счет обеспечения возможности регулировки параметров граничного зерна разделения. Поставленная цель достигается тем, что в гидроциклоне, содержащем цилиндрический корпус с тангенциальным питающим патрубком, сливным и Песко вым патрубками/ пружину, закрепленную одним концом на штоке, установленном с возможностью осевого перемещения и расположенную коаксиально песковому.патрубку, пружина выполне на кони 1еской и жестко прикреплена большим основанием к верхней части пескового патрубка. На чертеже представлен гидроциклон, общий вид. f .Гидроциклон включает цилиндрический корпус 1 с тангенциальным пи тающим патрубком 2, сливной 3 и песковый 4 патрубки, расположенные соосно в верхней соответственно и нижней части гидроциклона. В песковом патрубке 4 соосно расположен шток 5, выполненный с возможностью возвратно-поступательного движения, которое ему сообщает устройство 6, представляющее собой электромагнит. Коническая пружина 7 большим основанием жестко закреплена к верхней части пескового патрубка, а меньшим - в верхней части штока 5. Выво сгущенного продукта после пескового патрубка осуществляется через.камеРУ 8. Гидроциклон работает следующим образом. Исходная суспензия Под давлением подается через питанхций патрубок 2 в корпус аппарата 1, закручивается и перемещается к нижней части корпу са. Под действием центробежных сил инерции и силы радиального сноса пр исходит перемещение частиц твердо.й фазы, причем интенсивность и направление перемещения частиц зависит от соотношения их удельных весов и размеров. При этом частицы меньшей плотности имеют большую вероятность удаления с центральным осветленным потоком, а частицы тяжелее - с прис тенным сгущенным потоком. Сгущенный продукт удаляется через песковый патрубок 4 и камеру 8, осветленный продукт - через сливной патрубок 3. При классификации зернистых материа лов, имеющих значительное различие в размере и незначительное по удаль ному весу, помимо разделения в объе ме гидроциклона происходит сепараци в зоне пескового патрубка посредств пружины 7. Пружина выполняется таки образом, чтобы максимальное расстоя ние между витками пружины было несколько меньше зерна, попадание которого по требованиям процесса в сгущенный продукт недопустимо. Таким образом, пружина 7 в предлагаемом гидроциклоне играет роль дополнительного фильтрующего элемента, четко разделяющего исходные зерна по требуемой крупности. При этом бо лее крупные зерна под давлением сил радиального сноса удаляются через сливной патрубок 3, а более мелкие через песковый патрубок 4. Штоком 7 при его поднятии или опускании можно соответственно увеличить или уменьшить размер граничного зерна посредством изменения расстояния между витками пружины. Наличие штока 7 также позволяет избежать забивки аппарата при его работе. Придавая штоку 7 посредством устройства б низкочастотные колеба пяя с определенной амплитудой можно исключить забивку зазора между виткаDJ вследствие постоянного его изменения, а колебания штока гарантируют возможность забивки пескового патрубка. Величина частоты не играет роли при проведении процесса, а величина амплитуды выбирается таким обра- . зом, чтобы размер, представляющий собой сумму амплитуды и расстояния между витками, не превышал размера требуемого граничного зерна. Устройство 6, придающее возвратно-поступательное движение (колебания) штоку, может представлять собой электромагнит или какое-либо другое устройство, например кулачковое. Пример. Рассмотрим процесс работы предлагаемого аппарата на примере разделения ядер кунжута от оболочт ки при производстве халвы.Ядро и оболочка кунжута значительно отличается по размерам: ядро составляет порядка 3-5 мм, оболочка 0,2-1,0 мм. Вместе с тем плотность оболочки превышает плотность ядра на 700600 кг/м, что не дает возможности осуществить с достаточной эффективностью процесс классификации в известных апаратах. Из проведенных экспериментов видно, что при малых отношениях диаметров сливного 3 (d и пескового 4Сс1н d|i, сгущенный продукт содержит мак симальное количество и зерна и оболочки. При больших отношениях диаметров (dg/ct 7.2 , 5 ) в сгущенном продукте содержание оболочки максимально, содержится также и ядро, что нежелательно с технологической точки ярения. Наличие штока 5 и пружины 7, выполняющих роль фильтрующего элемента, позволяет добиться максимального содержания оболочки кунжута в сгущенном продукте и избежать попадеНия ядра в сгущенный продукт. Это дает возможность осуществить процесс отделения ядра от оболочки с максимальной эффективностью и минимальными потерями продукта. Значительным преимуществом предлагаемого аппарата является также возможность регулировки параметров граничного зерна разделения (максимального размера зерна, проходящего