Батарейный гидроциклон Советский патент 1984 года по МПК B04C5/24 

Изобретение относится к устройствам для разделения жидких неоднородных систем под действием центробежных сил и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, в частности в производствах полимерных продуктов. Известен батарейный гидроциклон, включающий камеру ввода исходного продукта, соединенные с ней входными патрубками гидроциклоны и приемные камеры для продуктов разделения lj Недостатком данного устройства является малая эффективность, свя.занная с забивкой входных и Песковых патрубков гидроциклонов крупными включениями. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является гидроциклон, содержащий гидроциклон предварительной очистки с тангенциальным входным патрубков, пескойым патрубком, сливным насадком, гидроциклон тонкой очистки, входные патрубки которых соединены со сливной камерой гидроциклона предварительной очистки а сливные патрубки гидроциклонов тон кой очистки соединены с коллектором отвода осветленной фракции 2J . Недостаток известного батарейного гидроциклона - низкая эффективность от крупных легких вложений. Целью изобретения является повышение эффективности разделения при снижении гидравлического сопротивления за счет использования для извлечения крупных легких включений собственной энергии вихревого потока в гидроциклоне предварительной очистки Поставленная цель достигается тем, что батарейный гидроциклон, содержащий гидроциклон предварительной очистки с тангенциальным входным патрубком, Песковым патрубком, сливным насадком, гидроциклоны тонкой очистки, входные патрубки которых соединен со сливной камерой гидроциклона предварительной очистки, а сливные патрубки гидроциклонов тонкой очистки, соединены с коллектором отвода осветленной фракции, он Снабжен камерой сбора легких включений с коническим днищем, в котором соосно со сливным насадком гидроцикпона предварительной очистки установлена воронка, обращенная меньшим основанием к сливному насадку, при этом камера сбора легких включений расположена между сливной камерой и коллектором, отвода осветленной фракции. Целесообразно, чтобы меньшее основание воронки составляло 0,6-0,9 диаметра сливного насадка. На чертеже представлен батарейный гидроциклон, общий вид. Батарейньй гидроциклон состоит из гидроциклона предварительной очистки 1 с входным 2 и Песковым 3 патрубками и сливным насадком 4. Песковьй патрубок 3 соединен с камерой сбора тяжелых включений 5, а сливной насадок 4-- со сливной камерой 6. К верхней части сливной камеры 6 гидроциклона предварительной очистки тангенциально присоединены входные патрубки 7 гидроциклонов тонкой очистки 8, сливные патрубки 9 которых соединены с коллектором очищенной жидкости 10. Между сливной 6 гидроциклона предварительной очистки и коллектором очищенной жидкости 10 расположена камера сбора легких включений 11, выполненная с коническим днищем 12. В меньшем основании днища 12 соосно сливному насадку установлена конусообразная воронка 13 с центральньм отверстием 14. Воронка 13 верхней частью образует с днищем 1,2 карман 15, сообщенньй каналом 16 (в виде кольцевого зазора) со сливной камерой 6. В верхней части камеры сбора легких включений 11 установлен отводной патрубок 17. Батарейньй гидроциклон работает следующим образом. Исходная разделяемая суспензия под давлением через входной патрубок 2 поступает в гвдроциклон предарительной очистки 1, где приобретает вращательное движение. Под дейстием центробежных сил тяжелые крупые включения, содержащиеся в суспении, перемещаются к стенке гидроцикона и через песковьй патрубок 3 вы одятся в камеру сбора тяжельк вклюений 5. Легкие (вспльгоающие) крупные ключения, содержащиеся в суспензии, од действием центробежных сил переещаются к оси аппарата и обратным ихревым потоком вьшодятся через сливой насадок 4 в сливную камеру 6. ри этом легкие включения, группирущиеся в центре вихревого потока.

под действием инерции вьшосятся через центральное отверстие 14 воронки 13 в камеру сбора легких включений 11, а основной поток суспензии, уже не содержащий крупных частиц, омывая снаружи воронку 13 и днище 12 поступает через патрубки 7 в гидроциклоны тонкой очистки 8. Легкие включения, попавшие в камеру сбора 1 всплывают и группируются в ее верхней части, откуда затем периодически или непрерывно (в зависимости от содержания крупных включений в суспензии и требований технологии) отводятся через патрубок 17. Мелкие тяжелые частицы суспензии, в небольшом количестве попадающие вместе С легкими включениями в камеру сбора 11, осаждаются на внутренней поверхности днища 1 2 и под действием силы тяжести сползают по нему в карман 15, откуда через канал 16, не взаимодействуя с потоком легких включений, поступающим в камеру 11 через центральное отверстие 14, вьгоодятся в сливную камеру 6 и затем вместе с основным потоком суспензии поступают в гидро- циклоны тонкой очистки 8. Жидкость, прошедшая в гидроциклонах 8 тонкую очистку, через сливнью патрубки 9 выводится в коллектор очищенной жидкости 10, а ввделенные при этом частицы твердой фазы вьгоодятся либо в отдельный коллектор, либо соединяются с продуктом, выгружаемым из камеры 5 (в зависимости от требований технологии).

Ограничение диаметра отверстия в меньшем основании конусообразной воронки обусловлено тем, что при выполнении его меньше 0,6 диаметра сливного насадка падроциклона предварительной очистки крупные легкие частицы практически перестают поступать в камеру 11, так как Диаметр отверстия становится близким к диаметру воздушного столба в гидроциклоне. При выполнении диаметра этого о верстия больше 0,9 диаметра сливного насадка происходит значительный захват мелких тяжелых частиц суспензии вместе с легкими включениями, поступающими в камеру 11. Это приводит к снижению эффективности разделительного процесса.

Таким образом, благодаря снабжению батарейного гидроцик1юна камерой сбора легких включений описанной кОНструкции осуществляется эффективное извлечение из разделяемой суспензии крупных легких включений, что-исключает забивку гидроциклонов .тонкой очистки и обеспечивает высокую эффективность работы устройства. Извлечение из суспензии крупных легких включений осуществляется за счет использования собственной энергии вихревого потока в гидроцйклоне предварительной очистки, что исключает необходимость дополнительных затрат энергии. Это способствует, при тех же о&цих энергетических затратах, т.е. одном и том же давлении на входе в устройство, повьппению производительности и эффективности батарейного гидроцшслона.

1. БАТАРЕЙНЫЙ ГИДРОЦИКЛОН, содержащий гидроциклон предварительной очистки с .тангенциальным входным патрубком, песковьм патрубком, сливным насадком, гидроциклоны тонкой очистки, входные патрубку которых , соединены со сливной камерой гидроциклона предварительной очистки, а сливные патрубки гндроциклонов тонкой очистки соединены с коллектором отвода осветленной фракции, о т л ич а ю щи и с я тем, что, с целью повышения эффективности разделения при снижении гидравлического сопротивления, он снабжен камерой сбора легких включений с коническим днищем, в котором соосно со сливным насадком гидроциклона предварительной очистки установлена воронка, обращенная меньшим основанием к сливг л ному насадку, при этом камера сбора легких включений расположена меязду сливной камерой и коллектором отвода осветленной фракции. 2. Гидроциклон по п. 1, о т л ичающийся тем, что меньшее основание воронки составляет .0,9 диаметра сливного ifacaAKa.