Гидроциклон Советский патент 1985 года по МПК B04C5/12 

f11 Изоб ретение относится к устройствам для разделения суспензии или эмульсий под действием центробежных сил, инерции и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промьшшенности. Известен гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным питающим патрубком, верхний и нижний разгрузочные патрубки fl. Недостатками данного гидроциклона являются невозможность регулировки процесса разделения при работе аппарата, а также значительный унос тяжелой фазы с осветленным продуктом даже при оптимальных режимах работы Известен также гидроциклон, содер жащий корпус с тангенциальным пита,ющим патрубком, сменныр верхние разгрузочные патрубки и нижний разгрузочнБЙ патрубок С23. Этот гидроциклон позволяет регулировать процесс разделения путем изменения диаметра верхнего разгрузочного патрубка. Однако он характеризуется необходимостью остановки процесса при замене патрубков. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным питающим патрубком, верхний и нижний разгрузочные патрубки и сливную камеру с регулирующим устройством З}.Недостатком известного устройства является сравнительно низкая эффективность, обусловленная тем, что регулировка производится только за счет изменения сопротивления верхнего разгрузочного патрубка при неизменных его внутреннем и наружном диаметре. Цель изобретения - повышение эффективности процесса разделения путем изменения диаметра верхнего разгрузочного патрубка во время работы аппарата. Поставленная цель достигается тем, что гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным питающим патрубком, верхний и нижний разгрузочные патрубки и сли ную камеру с регулирующим устройством, снабжен кольцевой пластиной, полой эластичной оболочкой и соединенной с ней линией подачи жидкости или газа под давлением и пружинами с направляющими, а верхний разгрузочный патрубок вьтолнен в виде спирапьной ленты, наружньй край которой жестко связан с одной из пружин, а внутренний - с регулирующим устройством, вьтолненным в виде вращающегося стержня, установленного коаксиально верхнему патрубку, при этом кольцевая пластина установлена в верхней части корпуса над питающим патрубком, а между ней и сливной камерой размещена эластичная оболочка. На фиг. 1 :представлен, предлагаемьй гидроциклон, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Гидроциклон состоит из корпуса 1 с тангенциальньтм питающим патрубком 2, верхнего разгрузочного патрубка 3 в виде спиральной ленты, нижнего разгрузочного патрубка 4, сливной камеры 5, кольцевой пластины 6, полой эластичной оболочки 7, соединенной с линией подачи жидкости или газа под давлением. Коаксиально верхнему разгрузочному патрубку установлен с возможностью вращения вокруг своей оси стержень 8, который соединен с вчутренним: краем спиральной ленты. В сливной камере 5 установлены пружины 9 с направляющими 10. Пружины 9 поднимают спиральную ленту, причем наружньй край этой спиральной ленты жестко связан с одной из пружин 9. Нижняя часть корпуса 1 выполнена шероховатостью RI 10 - R 40., Цеесообразно шероховатость увеличиать по ходу движения тяжелой фазы к вершине конуса. Гидроцликлон работает следующим образом. Исходная двухкомпонентная смесь (суспензия или эмульсия) по тангениальному питающему патрубку 2 ввоится под давлением в корпус 1 и закручивает.ся. Под действием центробежных сил инерции частицы тяжелой азы отбрасываются к стенкам аппарата, по спиральной траектории опускаются к вершине конуса и выгружаются через нижний разгрузочный патрубок 4. светленньй поток легкой фазы, образуя внутренний восходящий поток, через верхний разгрузочный патрубок 3 попадает в сливную камеру 5, откуда и выгружается. В процессах гидроциклонировапия, особенно при .разделении двухкомпоне ных систем с небольшим содержанием фаз, необходимо, не прерывая технологического процесса, менять объемное соотношение потоков через верхний и нижний разгрузочные патрубки. Кроме того, на процесс сепарации эмульсий оказывают значительное влияние условия; ввода исходной смеси в гидроциклон, а именно расстояние между стенкой корпуса 1 и верхним разгрузочным патрубком 5 на уровне питающего отверстия. Позтому выполн ние верхнего разгрузочного патрубка 3 в виде спиральной ленты позволяет за счет сжатия и расширения ее посредством вращения стержня 8 регулировать расходные характеристики аппарата и основные показатели качества целевых продуктов. С целью равномерного сжатия спиральной ленты при уменьшении диаметра верхнего разгрузочного патрубка 3 он со всех .сторон обжимается пружинами 9 с направляющими 10)установленными для придания жесткости пружинам и уменьшения вероятности их засорения. Наружный край спиральной ленты жестко связан с одной из пружин для предотвращения перемеще гия его при регулировке вели чин проходного сечения верхнего слив ного патрубка 3. Чтобы предотвратить перетекание исходной смеси из корпуса 1 .в сливную камеру 5 при уменььшении диаметра верхнего разгрузочного патрубка 3 над питающим патрубком 2 расположена эластичная оболочка 7, соединенная с линией подачи жидкости или газа под давлением. Сгущенная фаза, опускающаяся в внешнем нисходящем потоке в нижнюю часть аппарата скапливается у верШИН конуса, вследствие ограниченной пропускной способности нижнего разгрузочного патрубка 4. У вершины конуса на одних и тех же радиусах вращения имеют место наибольшие по абсолютной величине значения тангенциальной составляющей скорости вращения потока, что приводит к его повьш1енной турбулизации, перемешиванию и последующему захвату твердых частиц (тяжелой фазы) внутренним восходящим потоком, поднимающимся к верхнему разгрузочному патрубку 3. Выполнение (насечкой или накаткой) внутренней нижней части корпуса с шероховатостью R2 10 - R 40, увеличивающейся по ходу движения тяжелой фазы к вершине конуса, позволяет осуществлять постепенное торможение потока и тем самым уменьшить унос тяжелой фазы с осветленным потоком. Таким образом, выполнение верхнего разгрузочного патрубка гидроциклона в виде спиральной ленты, связанной с регулирующим устройством, позволяет, не прерывая технологического процесса, регулировать как расходные характеристики работы гидроциклона (объемное соотношение потоков), так и наряду с выполнением нижней части корпуса с заданной шероховатостью, снизить унос тяжелой фазы с осветленным потоком, т,е, повысить качественные показатели целевых продуктов и тем са-иьы повысить эффективность процесса разделения. Кроме того, простота и оперативность регулировки основных параметров работы гидро-циклона позволяет автоматизировать процесс разделения в нем, что необходимо в срвременных технологических линиях.

ГИДРОЦЛКЛОН, содержащий цилиндрический корпус с тангенцнальным питающим патрубком, верхний и нижний разгрузочные патрубки и сливную камеру ,с регулирукяцим устройством отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделейия путем изменения диаметра верхнего разгрузочного патрубка во время работы аппарата, он Снабжен . кольцевой пластиной, полой эластичной оболочкой и соединенной с ней линией подачи жидкости нпи газа под давлением и пружинами с направлякицими, а верхний разгрузочный патрубок выполнен в виде спиральной ленты, наружный край которой жестко связан с одной из пружин, а внутренний регулирующим устройством, выполнению в виде вращающегося стержня, установленного коаксиапьно верхнему патрубку, при этом кольцевая пластисл с на ycTaHOJBfleHa в верхней части корпуса над питающим патрубком, а между ней И сливкой Кш4ерой размещена эластичная оболочка.