Турбоциклон Советский патент 1984 года по МПК B04C3/06 

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий в центробежном поле и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности. Известна конструкция гидроциклона, включающая корпус, питающий, сливной и песковый патрубки. Разделение суспензии в гидроциклоне на осветленный и сгущенный продукты происходит под действием поля центробежных сил за счет начальной закрутки потока в суспензии при прямоточной организации потоков в гидроциклоне 1. Недостатком данного устройства с односторонним питанием является неравномерное распределение скорости и давления в аппарате. Следствием этого является несовпадение оси вращения жидкости с осью аппарата, что вызывает дополнительную турбулизацию потока внутри гидроциклона и снижение эффективности разделения суспензий. Известна также конструкция гидроциклона, включающая корпус, питающие сливной и песковый патрубки. Исходная суспензия подается танценциально через два или несколько питающих патрубков. Под действием центробежных сил инерции частицы твердой фазы движутся к стенкам аппарата и выносятся нисходящим потоком через песковый патрубок. Осветленный поток удаляется через сливной патрубок 2. Недостатком такого устройства, является сложность в изготовлении. Кроме того, живое сечение патрубка часто забивается, так как площадь сечения питающего патрубка при этом обычно мала (площадь сечения питающего отобратно пропорциональна их верстия числу). Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому рел.. зультату является турбоциклон, содержащий корпус с питающим, сливным и Песковым патрубками, турбинку. Исходная суспензия подается тангенциально или радиально в корпус аппарата. Закрутка потока суспензии осуществляется за счет вращения турбинки. Осветленный и сгущенный продукты выводятся через сливной и песковый патрубки соответственно. Применение турбинки вместо насоса позволяет улучшить энергетические характеристики процесса при повыщенных показателях разделения суспензий 3. Недостатками известного устройства являются повышенный унос твердой фазы, обусловленный наличием «эффекта мещалки, вызванного турбинкой, и неравномерность распределения гидродинамических параметров в объеме аппарата вследствие одностороннего ввода исходной суспензии в турбоциклон. Цель изобретения - повыщение эффективности процесса разделения суспензии путем снижения уноса твердой фазы в сливной патрубок. Поставленная цель достигается тем, что турбоциклон, содержащий корпус с питающим, сливным и Песковым патрубками, турбинку, снабжен примыкающей снаружи к верхней части корпуса распределительной камерой, внутри которой размещена турбинка. Целесообразно турбоциклон снабдить отбойником, расположенным перед питающим патрубком по ходу суспензии, а турбин у выполнить в виде диска с лопатками, вогнутыми по ходу вращения потока суспензии. На фиг. 1 изображен турбоциклон, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Турбоциклон включает корпус 1 с питающим 2, сливным 3 и Песковым 4 патрубками, турбинку 5, выполненную в виде диска 6 с лопатками 7, распределительную камеру 8, а также отбойник 9. Устройство работает следующим обраИсходная суспензия подается насосом или самотеком через питающий патрубок 2 в распределительную камеру 8 и растекается по ней. Вход суспензии в корпус 1 аппарата осуществляется распределенно через щели между лопатками по всему периметру распределительной камеры 8. Таким образом, ликвидируется несимметричность распределения гидродинамических параметров в объеме вследствие вращения турбинки 5 создается значительная закрутка потока на входе в турбоциклон. При этом, вследствие того, что лопатки 7 турбинки расположены в распреде,лительной камере 8, отсутствует «эффект перемещения турбинкой распределяемой суспензии. В закрученном потоке под действием центробежной силы инерции происходит перераспределение частиц твердой фазы в объеме аппарата. Концентрация твердой фазы увеличивается у стенок турбоциклона и уменьщается в центральной зоне аппарата, При этом образуются два нисходян их потока: осветленный в приосевой зоне, который выводится через сливной патрубок 3, и пристенный сгущенный, который выводится через песковый патрубок 4. Лопатки турбинки крепятся к диску, через который передается вращательное движение. Наличие отбойника 9 позволяет исключить циркуляцию исходной суспен зии в распределительной камере 8 и обеспечивает полный отбор исходной суспензии в рабочую область турбоциклона за один оборот турбинки.

Таким образом, преимуществом предлагаемого устройства является распределительиый вход при большом размере щелей между лопатками турбинки, исключающими возможность их забивки.

Преимуществами предлагаемого устройства являются также отсутствие «эффект мещалки, который ухудщает эффективность разделения суспензий; малое сопротивление питающего патрубка и, следовательно, всего аппарата при значительной скорости суспензии на входе в рабочую зону (корпус 1) аппарата. Все это обеспечивает повышение эффективности разделения суспензий на по сравнению с известными аппаратами.

1. ТУРБОЦИКЛОН, содержащий корпус с питающим, сливным и Песковым патрубками, турбинку, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности процесса разделения суспензии путем снижения уноса твердой фазы в сливной патрубок, он снабжен примыкающей снаружи к верхней части корпуса распределительной камерой, внутри которой размещена турбинка. 2. Турбоциклон по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен отбойником, расположенным перед питающим патрубком по ходу суспензии, а турбинка выполнена в виде диска с лопатками, вогнутыми по ходу вращения потока суспензии.