Устройство для разделения суспензий Советский патент 1985 года по МПК B04C11/00 

:л

К9

а а Изобретение относится к устройствам для разделения жидких неоднородных систем под действием центробежных сил и может найти применение в химической, нефтеперерабатываю1Г(ей и других отраслях промъпиленности. Известен гидроциклон, включающий цилиндроконический корпус, тангенциальный питающий патрубок, сливной и песковьй патрубки и песковую каме ру, снабженный.закрепленной нижним концом в песковой камере пружиной, верхний конец которой свободно расп ложен внутри пескового патрубка lj Однако у известного устройства недостаточно высокая эффективность разделения, так как пружина предна знг.чена для разрыхления сгущенной суспензии в песковом патрубке и не оказывает никакого влияния на резде лительный процесс в гидроциклоне. Кроме того, такое конструктивное ре шение практически неприменимо к гид роциклонам малых размеров с небольш диаметром пескового патрубка. Известен также центриклон для разделения зернистых материалов, снабженный для повьшения эффективности разделения электромагнитным вибратором, .расположенным вокруг цилиндрической части вращающегося корпуса 21 . Известное устройство обладает малой надежностью в работе вследствие большого количества вращающихся частей и повышенной энергоемкостью, обусловленной наличием электро магнитного вибратора. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройств для разделения минерального сырья, содержащее корпус с питающим, сливным, Песковым патрубками, сливную камеру и турбулизатор в виде электромагнитного вибратора. Известное устройство обладает повьппенной эффективностью разделения, обусловлен ной в.оздействием на суспензию колебаний, возбуждаемых электромагнитным вибратором з1 . Однако наличие в известном устройстве электромагнитного вибратора усложняет изготовленное обслуживание конструкции и требует дополнительных затрат энергии на создание колебаний. Кроме того, применение в качестве источника колебаний элек 642 ромагнитного вибратора затрудняет использование устройства во взрывои пожароопасных условиях (характерных для химической и нефтеперерабатывающей промышленности), т.е. ограничивает область его использования. Кроме того, наличие в известном устройстве электромагнитного вибратора не дает ему каких-либо преимуществ по сравнению с обычными (без вибраторов) гидроциклонами относительно производительности по осветленной жидкости. Цель изобретения - повьш1ение производительности по осветленной жидкости при снижении энергоемкости и упрощении изготовления и обслуживания. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус с питающим, сливным и Песковым патрубками, сливную камеру и турбулизатор, последний выполнен в виде установленного соосно с корпусом упругого элемента с грузом на нижнем его конце, при этом верхний конец упругого элемента закреплен в сливной камере, а груз установлен с эксцентриситетом относительно корпуса. Целесообразно устройство снабжать направляющей, в которой установлен верхний конец упругого элемента с возможностью осевого перемещения. Это позволяет легко осуществлять регулировку параметров колебаний турбулизатора и подбирать тем самым оптимальный режим его работы. На чертеже изображен общий вид устройства. Устройство содержит цилиндроконический корпус 1, питакйций 2, сливной 3 и песковьй 4 патрубки, сливную камеру 5 и турбулизатор, состоящий из соосного корпусу упругого элемента (пружины) 6 и груза 7, установленного на нижнем конце элемента 6, свободно расположенном внутри корпуса. Груз 7 установлен на упругом элементе с эксцентриситетом массы е относительно оси корпуса. Верхний конец упругого элемента закреплен на штоке 8, установленном с возможностью осевого перемещения в направляющей 9, выполненной подвижной (в том же направлении) в крьш1ке сливной- камеры 5. Положение направляющей 9 в крышке камеры 5 фиксируется винтом 10, а положение штока 8 с пружиной 6 в направляющей 9 - винтом 11. Устройство работает следующим образом. Исходная суспензия подается под давлением через питающий патрубок 2 в цилиндроконическую часть корпуса где приобретает вращательное движени Под действием центробежной силы тяжести частицы перемещаются к внутрен ней поверхности корпуса и выводятся через песковьй патрубок 4 в виде сгущенной суспензии. Осветленная жидкость обратным вихревым потоком выводится через сливной патрубок 3 и сливную камеру 5. В процессе работы гидроциклона вихревой поток осветленной жидкости воздействует на груз 7 турбулизатора вследствие чего нижний конец упругого элемента (пружины) 6 отклоняется от оси корпуса и начинает вращаться в этом потоке по окружности, радиус которой определяется равенством силы инерции, действующей на груз 7, и силы упругости пружины 6, совершая одновременно устойчивое автоколебательное движение в радиаль ном направлении около среднего радиуса своего вращения. Размещение пру- жины 6 с возможностью осевого переме щения в направляющей 9, а также выпо нение этой направляющей подвижней в крышке сливной камеры 5 позволяет регулировать местоположение груза 7 вдоль оси корпуса и длину свободно, расположенного участка пружины и рег лировать тем самым параметры возникающих колебаний и степень их воздействия на разделяемую суспензию. Колебания, создаваемые турбулизатором, способствуют снижению эффективной вязкости разделяемой суспензии, что облегчает процесс выделения из нее твердых частиц и повьшает степень осветления жидкости. При этом не требуется каких-либо дополнительных затрат энергии для создания колебаний, так как для этого используется энергия вихревого потока самой суспензии. Турбулизатор прост в изготовлении и обслуживании. Отсутствие электрических цепей (электромагнитного вибратора) в устройстве облегачает его использование во взрывои пожароопасных условиях, то есть расширяет область его применения. Кроме того, вращательно-колебательное движение, совершаемое упругим элементом в восходящем вихревом потоке осветленной жидкости, способ-; ствует его дополнительной турбулиза-; ции, что уменьшает потери энергии в потоке (снижает гидравлическое сопротивление сливного патрубка) ,и ве-дет к увеличению производительности устройства по осветленной жидкости. Заявленное устройство по сравнению с гидроциклоном с электромагнитным вибратором, как показали результаты испытаний, имеет производительность на 4% выше.

//

8

1. УСТРОЙСТВО ДШ1 РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ, содержащее корпус с питающим, сливным и Песковым патрубками, сливную камеру и турбулизатор, о тличающееся тем, что, с целью повьппения производительности по осветленной жидкости при снижении энергоемкости и упрощении изготовления и обслуживания, турбулизатор выполнен в виде установленного соосно с корпусом упругого элемента с грузом на нижнем его конце, при этом верхний конец упругого элемента закреплен в сливной камере, а груз установлен с эксцентриситетом относительно оси корпуса. 2. Устройство поп. 1,отли- --. чающееся тем, что оно снабже- 5 но направляющей, в которой установлен л верхний конец упругого элемента с возможностью осевого перемещения.