Гидроциклон Советский патент 1983 года по МПК B04C5/13 

Изобретение относится, к устройствам ля разделения, перемешивания и поч обной обработки материалов, предназначено для классификации материалов по крупности, в частности каолина, и может-быть использовано в горнообогатительной, строительной, химической, целлюлозно-бумажной, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен циклонный элемент, у ко- О торого входной участок выхлопной трубы выполнен зубчатым с профилем зубьев в виде треугольников, рысота которых составляет 1-2 диаметра выхлопной трубы, а количество их рав-15 но отношению внутреннего периметра последней к ширине кольцевого зазора l.

Это позволяет повысить эффективность пылеулавливания. Кроме того, 20 боковые стороны треугольника могут быть криволинейными, например в форме эллипса.

Однако известное устройство преднааначенр для очистки запыленных 25 газов, и при- использовании на суспензии происходит значительное наруше(Ние гидродинамики потоков вследствие 1большей плотности обрабатываемого латериала с образованием крупномасш- ,« табных вихрей вокруг зубьев, что значительно снижает эффективность процесса разделения и производительность аппарата.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае- мому результату является устройство, содержащее цилиндроконический корпус с питающим патрубком, песковой насадкой и сливным патрубком с зубчатыми элементами на его нижнем .кон- 40 -Це 2.

Недостаток известного устройства низкая производительность и эффектив ность разделения при работе с обраба-тываемыми материалами большой 45 плотности.

Цель изобретения - повышение . производительности гидроциклона за счет исключения образования крупномасштабных вихрей вокруг Губчатых 50 элементов.

Поставленная цель достигается тем,, что в гидроциклоне, содержащем цилиндроконический корпус с питающим патрубком, песковой насадкой и сливным патрубком с зубчатьми элементами на его нижнем конце, последние выполнены гибкими, при этом высота зубчатых элементов составляет . . Н (0,5-l}dcx , а расстояние между 60 ними t-n (0,05-0,1)Н, где (Зсл - диаметр сливного патрубка.

Целесообразно зубчатые элементы выполнять в виде заостренных стержней или прямоугольных пластин. 5

Предпочтительно прямоугольную пластину изгибать в форме пропеллера

Выполнение зубчатых элементов гибкими делает возможным их вибрацию под действиемобтекагацего потока жидкости, это вызывает снижение вязкостного сопротивления суспензии, вследствие чего значительно увеличивается расход слива.

Высота Н зубчатых элементов устанавливается в пределах 0,5-1,0 диаметра сливного патрубка с1 исходя, из следующего: при размере менее 0,5 смещения зубчатых элементов не происходит из-за уменьшения их .гибкости, а при размере более 1,0 - . зубчатые элементы вибрируют с большой амплитудой и вызывают крупномасштабные пульсации жидкости, что .ухудшает процесс разделения.

Ширина промежутков между зубчаты-; ми элементами выбирается в пределах i 0,05-0,10 их высоты Н из условия отсутствия контактного взаимодейст- ВИЯ между соседнш и -зубчатыми элементами, что обеспечивается при минимальном размере 0,05, и предотвращения об-разования крупномасштабных турбулентных вихрей в промежутках между зубчатыми элементами при максимальном размере 0,10.

Выполнение зубчатых элементов в заостренных стержней вызывает наряду с бибрацией и циркуляцию с гспеизии вокруг стержней, что усиливает эффект вибрации.

Выполнение зубчатых элементов в форме прямоугольных пла.стин делает Обтекающий поток суспензии более упорядоченным, .вибрация в данном случае интенсивно проявляется только на нижней кромке зубчатых элементов и воздействие ма суспензию .в основном сосредоточивается в области восходящего потока.

Вьтолнение эубчатых элементов в виде прямоугольной формы и изогнутых в форме .пропеллера позв оляет получить большую поверхность контакт наОегакщего потока суспензии с зубчатыми элементами, что делает вибрацию более МОЩНОЙ и интенсивной.

На фиг.1 представлен гидроциклон, общий вид; на фиг.2, 3 EI...4 - варианты выполнения зубчатых элементов (в развернутом на фиг.5 - график зависимости производительности гидроциклона от давления на входе.

Гидроциклон состоит из входного тангенциального патрубка 1, цилиндрического .корпуса 2, песковой насадки 3, сливного патрубка 4 с выполненными на его. входном участке гибкими зубчатыми элементами 5, которые могут быть или в форме заостренных стержней б, или в форме Прямоугольных пластин 7 или в форме прямоугольных пластин 8, изогнутых пропеллером. Гидроциклон работает следуквдим образом. Обрабатываемой суспензии, поступающей в гидродиклон под напором, посредством входного тангенциального патрубка 1 придается вращательное дв ижение. При этом Ь.ьщеленные, пес;кв по периферии цилиндроконического корпуса 2 гидроциклона, снижаясь по спирали, разгружаются через пёсковую насадку 3, а тонкий материал в составе восходящего потоку направляется в сливной патрубок 4. На не его периметра тангенциальные скорости вращающегося потока имеют, значения, близкие к максимальным, и при обтекании восходящим вращакхцимся потоком входного участка сливного патрубка 4с зубчатьми гибкими элеме тами 5 в результате воздействия пульсации сфруи жидкости, а также перепада давления на внешней и внутренней поверхностях гибких зубчатых элементов 5, они начинают вибрировать, при этом уменьшается вязкост ное сопротивление суспензии при ее давлении через сливной патрубок 4, что увеличивает его пропускную способность как разгрузочного узла. Вибрация: также способствует и дисперг гированию частиц каолина, попавших в зону воздействия вибрации. Исследования гидроциклона с гибкими зубчатыми элементами на сливном патрубке при классификации каолино|ВОЙ суспензии показывают возможность значительного повышения производительности гидроциклрна. В интервале напоров 0,10-0,30 МЯа производительность гидроциклона с гибкими зубчатыми элементами возрастает, соответственно, на 29,4-43,2%-. Ожидаемый экономический эффект составляет 196 тыс. руб.

1. ГИДРОЦИКЛОН, содержащий, . цилиндроконический корпус с питающим: патрубком, Песковой насадкой и сливным патрубком с зубчатнми элементами на его нижнем конце, о-т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения производительности гидроциклона за счет иск ючения образования крупномасштабных вихрей вокруг зубчатых элементов, последние выполнен ; гибкими, при этом, высота зубчатых элементов Н

Фиг.2

ФигЛ

Фиг.З