Гидроциклон Советский патент 1983 года по МПК B04C5/103 

Изобретение относится к устройствам для разделения несмешивающихся жидкостей, сгущения и классификации суспензий и может быть использовано в химической, нефтедобывающей, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности..

Известен гидроциклон, включающий цилиндро-конический корпус с тангенциальным питающим патрубком и крышкой , верхний и нижний сливные патрубки, причем на верхнем сливном патрубке расположены отбойники 1.

Недостатком данной конструкции является нарушение стабильности течения жидкости за счет резкого поворота восходящего потока при ударе об отбойник.

Известно также устройство для разделения несмешивающих жидкостей, состоящее из двух последовательно соединенных гидроциклонов, каждый из которых включает цилиндро-конический корпус с тангенциальным питающим патрубком, верхний и нижний сливные патрубки 2.

Разделяемая смесь подается на вход первого гидроциклона, где происходит разделение ее на чистую тяжелую фазу, которая через нижний

сливной патрубок выводится из аппарата, и смесь тяжелой и легкой фаз, которая из верхнего сливногО патрубка поступает во второй аппарат. Во втором гидроциклоне происходит разделение смеси на чистую легкую фазу, которая покидает аппарат через верхний сливной патрубок и смесь легкой и тяжелой фаз, которая возвращается на вход первого аппарата либо через насос, либо через эжектор.

Это устройство хотя и позволяет получить чистые продукты разделения, однако отличается большой материалоемкостью, энергоемкостью, а в случае применения эжектора - сложностью схемы и высокой стоимостью обслуживания.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с крышкой, тангенциальный питающий патрубок, осевые сливной и песковый патрубки,

25 установленную соосно сливному патрубку и коаксиально корпусу цилиндрическую обечайку 33.

Исходный продукт подается тангенциально в корпус гидроциклона и за30 кручивается. Под действием центробежных сил инерции более тяжелая фа за -перемещается к стенкам аппарата, по спиральной траектории спускается к нижнему сливному патрубку и выводится- из гидроциклона. Внутренний, восходящий поток более легкой жидкости выгружается из аппарата через верхний сливной патрубок. Основным недостатком известной конструкции является невозможность получения одновременно двух чистых фаз.. Целью изобретения является повышение качества разделения за счет обеспечения в аппарате циркуляционкого контура. Эта цель достигается тем, что гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с крышкой, тангенци альный питающий патрубок, осевые сливной и песковый патрубки, установленную соосно сливному патрубку и коаксиально корпусу цилиндрическую обечайку, верхний открытый торец цилиндрической обечайки располо жен выше питающего патрубка, а крыш ка корпуса имеет форму полутора. На чертеже представлен общий вид гидроциклона. Гидроциклон включает цилиндроконический корпус 1 с крышкой 2, выполненной в виде полутора, тангенци альный питающий патрубок 3, верхний 4 и нижний 5 сливные патрубки, цилиндрическую обечайку б с установоч ными стержнями 7, крепящимися к кры ке 2 . Гидроциклон работает следующим образом. Исходный продукт, представляющий собой смесь двух фаз, различных по удельным весам, поступает под давле нием через тангенциальный питающий патрубок 3 в верхнюю часть цилиндро конического корпуса 1 и закручивает ся. Для создания стабильного вращающегося потока подача исходного про дукта осуществляется под некоторым углом в корпус 1 гидроциклона. Под действием центробежных сил инерции более тяжелая фаза отбрасывается к стенкам корпуса 1, по спирали движется к нижнему сливному патрубку 5 откуда и выгружается из аппарата. Легкая фаза вместе с некоторой част тяжелой фазы образует восходящий центральный вращающийся поток, кото рый направлен к верхнему сливному патрубку 4. За счет интенсивного вращения тяжелая фаза располагается на периферии выходящего столба жидкости. Ядро потока, содержащее легкую фазу, выводится через верхний сливной патрубок 4, в то время, как обогащенная тяжелой фазой часть жидкости проходит по каналу между верхним сливным патрубком 4 и внутренней поверхностью ибечайки б и, засватываясь поступающим через тангенциальный питающий патрубок 3 исходным продуктом, поступает на повторное разделение. Обечайка б крепится на установочных стержнях 7 к крышке 2 коаксиально корпусу, снаружи верхнего сливного патрубка, причем верхний срез обечайки расположен выше тангенциёльного питающего патрубка 3, для предотвращения попадания исходного продукта в циркуляционное пространство между обечайкой б и верхним сливным патрубком 5, что может привести к вырождению циркуляционного контура. Для предотвращения создания в верхней части корпуса 1 турбулентных зон, ухудшающих сепарацию, а также с целью обеспечения плавного поворота циркуляционного потока крышка 2 выполнена в виде полутора. Применение предлагаемого гидроциклона позволит значительно упростить технологический процесс разделения несмешивающихся жидкостей и тонких суспензий, уменьшить производственные площади, а также снизить энергоемкость оборудования. Формула изобретения Гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с крышкой, тангенциальный питающий патрубок, осевые сливной и .песковый патрубки, устаноленную соосно сливному патрубку и коаксиально корпусу цилиндрическую обечайку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества разделения за счетобеспечения в аппарате циркуляционного контура, верхний открытый торец цилиндрической обечайки расположен выше питающего патрубка, а крышка корпуса имеет форму полутора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Заявка ФРГ 2720888, кл. В 04 С 5/13, 1977. 2.Мустафаев А. М., Гутман Б. М. Гидроциклоны в нефтеперерабатывающей промошленности, М., Недра, 1981, с. бб, рис. 1.5.4. 3.Авторское свидетельство СССР 778808, кл. В 04 С 5/26, 1978 (прототип).

г