Гидроциклон Советский патент 1984 года по МПК B04C5/103 B04C5/16 

СП

00 о со

Изобретение относится к устройствам для осуществления процессов разделения и классификации суспензий и эмульсий и может быть применено в химической, горнообогатительной, нефтехимической, пищевой промыщленностях и ряде других отраслей народного хозяйства.

Известен гидроциклон с устройством для регулирования отверстия пескового насадка, содержащий на песковом патрубке набор пластин с отверстиями переменного сечения, выполненными с возможностью поворота на оси, параллельной оси гидроциююна 1.

Недостатком такого устройства является дискретная регулировка процессов разделения и классификации.

Известен также гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус с питающим патрубком, сливной патрубкой и песковой насадкой и спиральную направляющую 2.

Недостатком этого гидроцилиндра являются невысокие показатели процесса классификации, что обусловлено возможностью образования агломератов, а также отсутствием регулирующих устройств.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с питающим патрубком, сливной трубкой и песковой насадкой, спиральную направляющую, расположенную по всей ширине корпуса, вибратор, установленный на сливной трубке 3.

Недостатком известного гидроциклона являются сравнительно невысокие показате:1И разделения и классификации за счет загрязнения пескового потока мелкими частицами, а потока, выходящего через сливную трубку -- крупными частицами, а также из-за отсутствия регулирующих устройств.

Цель изобретения - повыщение эффективности процессов разделения и классификации путем предварительного отбора крупных частиц твердой фазы и обеспечения плавной регулировки количества и состава продукт()В разделения.

Цель достигается тем, что в гидроциклоне, содержащем цилиндроконический корпус с питающи.м патрубком, сливной трубой и лесковой насадкой, спиральную направляющую расположенную по всей ширине кбрпуса, вибратор, установленный на сливной трубке, корпус снабжен дополнительной спиральной лентой, размещенной под спиральной направляющей и образующей с ней замкнутый спиральный канал, и конической диафрагмой в виде лепестков, кромки которых наложены друг на друга по ходу вращения потока, при этом по внешнему периметру спиральной направляющей выполнены прорезп, а .чепестки диафрагмы жестко прикреп.Кны верхней своей частью, к песковой насадке и оснащены подвижной втулкой с нажимным кольцом. ,

На фиг. 1 представлен гидроциклон, общий вид; на фиг. 2 и 3 - песковая насадка в открытом и закрытом положении.

Гидроциклон содержит корпус, состоящий из цилиндрической части 1 и конуса 2, крышки-раструба 3, питающего патрубка 4, сливной трубки 5, песковой насадки 6. По всей длине цилиндрической части 1 корпуса аппарата размещена спиральная направляющая 7, придающая потоку вращательное

движение, при этом направляющая 7 расположена по всей ширине потока от стенки корпуса до сливной трубки 5 и жестко закреплена в верхней своей части на сливной трубке 5, а в нижней - на стенке корпуса 1. Средняя часть спиральной направляющей 7 снабжена дополнительной спиральной лентой 8, размещенной снизу спиральной направляющей 7 и образующей с ней замкнутый спиральный канал и секторными прорезями 9, размещенными на периферии

спиральной направляющей канала и предназначенными для отвода наиболее крупных частиц (капель) из потока во внутреннюю полость замкнутого канала и выгрузки их из аппарата через отводной патрубок 10. Песковая насадка 6 включает в себя лепестки 11 конической диафрагмы, изготовленные из листовой пружинной стали, обладающей упругими свойствами, и жестко прикрепленные в верхней своей части к конусу 2 корпуса установочными винтами 12. Фиксация лепестков диафрагмы II в определенном положении осуществляется регулировочной втулкой 13 с нажимным кольцом 14. Со сливной трубкой 5 связан механический вибратор 15, иницирующий осевые знакопеременные колебания трубке 5 и спиральной ленте 7 с изменяемой частотой и амплитудой.

Гидроциклон работает следующим образом.

Суспензия или эмульсия под давление.м через питающий патрубок 4 и крышку-раструб 3 поступает сверху в цилиндрическую часть 1 аппарата, где за счет спиральной направляющей 7 приобретает вращательное движение. Из потока под действием возникающих центробежных сил инерции выделяются наиболее крупные частицы (капли), которые перемещаются по винтовой траектории вдоль радиуса аппарата к его стенкам и попадают через секторные прорези 9, во внутреннюю полость замкнутого спирального канала, раз.мещенного в средней части корпуса гидроциклона, а затем выгружаются из него с частью жидкой фазы через отводной патрубок 10. Количество жидкости, уходящей через этот патрубок, можно регулировать путем установки на нем вентиля, шибера или заслонки.

Основной поток, содержащий более мелкие частицы, поступает по винтовой траектории в конус 2 аппарата, где происходит

окончательное разделение как в обычном цилиндрическом гидроциклоне. Осветленная часть потока выводится из аппарата через сливную трубку о, сгущенная - через песковую насадку 6. Причем устройство песковой насадки 6, выполненной в виде конической диафрагмы с упругими лепестками 11, позволяет изменять проходное сечение песковой насадки 6 непосредственно во время работы аппарата и плавно регулировать количество и состав выходящих через трубку 5 и насадку 6 продуктов разделения. Перемещая по резьбе регулировочную втулку с нажимным кольцом 14 сверху вниз, можно увеличить размер разгрузочного отверстия песковой насадки (фиг. 2). При перемещении втулки 13 снизу вверх, кольцо 14 сжимает упругие лепестки 11 диафрагмы и размер разгрузочного отверстия уменьшается (фиг. 3). Наличие установочных винтов 12 позволяет оперативно заменять лепестки 11 в случае их износа.

В случае работы аппарата на суспензиях, твердая фаза которых склонна к агломерации, в конструкции гидроциклона предусмотрена возжность разрущения образовавщихся конгламератов за счет внесения в поток возмущающих колебаний. Эти колебания создаются механическим вибратором 15 и передаются через сливную

трубку 5 и спиральную направляющую 7 потоку суспензии. Благодаря жесткому креплению спиральной ленты 7 к сливной трубке в верхней ее части и корпусу аппарата в зоне отводного патрубка 10 осевое перемещение сливной трубки 5 вверх-вниз соответственно создает сжатие-растяжение спиральной ленты 7, что, в свою очередь, приводит к возникновению дополнительных знакопеременных касательных напряжений на границе конгламерат - несущая среда, способствующих разрущению этих конгламератов. Изменение частоты и амплитуды колебаний можно регулировать интенсивность разрушения агрегатов частиц.

Таким образом, предлагаемый гидроциклон позволит существенно повысить эффективность процессов разделения и классификации за счет отделения и отвода ,из потока в начале процесса сепарации крупных частиц твердой фазы или капель эмуль сии, что стабилизирует течение в нижней части аппарата и позволяет осуществить выделение более тонких фракций, а также за счет применения конструкции песковой насадки, состоящей из лепестков, которая позволит оперативно, не прерывая технологического процесса, осуществить перераспределение потоков в аппарате, а следовательно, регулировать количество и состав продуктов разделения.

ГИДРОЦИКЛОН, содержащий цилиндро-конический корпус с питающим патрубком, сливной трубкой и песковой насадкой, спиральную направляющую, расположенную по всей ширине корпуса, и вибратор, установленный на сливной трубке, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения и классификации путем предварительного отбора крупных частиц и обеспечения плавной регулировки количества и состава продуктов разделения, корпус снабжен дополнительной спиральной лентой, размещенной под спиральной направляющей и образующей с ней замкнутый спиральный канал, и конической диафрагмой в виде лепестков, кромки которых наложены друг на друга по ходу вращения потока, при этом по внешнему периметру спиральной направляющей выполнены прорези, а лепестки диафрагмы жестко прикреплены верхней своей частью к песковой насадке и оснащены подвижной втулкой с нажимным кольцом.