Гидроциклон для очистки волокнистой суспензии (его варианты) Советский патент 1985 года по МПК D21D5/24 

Изобретение относится к прямоточным гидроциклонам, используемым для очистки волокнистой суспензии преимущественно в целлюлозно-бумажной промышленности.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки суспензии при уменьшении энергозатрат, достигаемое исключением вымывания .отходов из области, прилегающей к отверстию для их отвода, и смешивания отходов с потоком очищенной суспензии.

На фиг. 1 изображен гидроциклон, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 и 5 - узел I на фиг. 1 (варианты исполнения конструкции).

Гидроциклон для очистки волокнистой суспензии содержит корпус 1 с патрубком 2 для подачи потока исходной суспензии и транспортировки его по винтовой линии к торцовому отверстию 3 для отвода очищенной фракции и выполненной на внутренней поверхности корпуса, охватывающей его по периметру канавкой 4 с отверстием 5 для отвода отходов. Канавка 4 (фиг. 5) может быть выполнена по винтовой линии, направленной противоположно винтовой линии подачи потока исходной суспензии,, и конической в пределах обечайки корпуса 1 (фиг. 1), либо удлиненной за счет приливов на корпусе 1 причем отверстие 5 выполнено в зоне наибольшего диаметра конической канавки 4 и ориентировано тангенциально (фиг. 3) либо в осевом направлении.

Корпус 1 с входного торца снабжен крышкой 6, выполненной из прозрачного материала, и охватывающей его напорной камерой 7. В корпусе 1 в зоне последней выполнено тангенциальное выпускное отверстие 8. Корпус 1 в области выходного торцового отверстия 3 охватывается сливной камерой 9 с отводящим патрубком 10, причем по оси корпуса 1 в зоне торцового отверстия 3 закреплен патрубок для отвода легких отходов. Полость корпуса 1 сообщается через канавку 4 с камерой 11 сбора отходов.

Гидроциклон работает следующим образом.

Исходная суспензия через патрубок 2 под напором подается в напорную камеру 7, из которой через выпускное отверстие 8 тангенциально вводится в полость корпуса 1 гидроциклона. За счет избыточного давления при подаче и тангенциального ввода суспензии придается вращательное движение. При этом содержащиеся в исходной суспензии тяжелые инородные включения (например, песок) центробежными силами отбрасываются к внутренней стенке корпуса и в пристеночном слое по винтовой траектории перемещаются в осевом- направлении. Встречая на своем пути канавку 4,

тяжелые включения центробежными силами вбрасываются в нее, откуда затем выводятся через отверстие 5 в камеру 11 сбора отходов и далее выводятся из устройства. Содержащиеся в исходной суспензии легкие посторонние включения и воздух собираются в виде жгута в осевой зоне полости корпуса и через патрубок выводятся из устройства. Очищенная суспензия через торцовое выходное отверстие 3 выводится из полости в приемную камеру 9 и через патрубок 10 выводится из устройства. Прозрачная торцовая крышка 6 позволяет контролировать процесс очистки суспензии.

Поскольку канавка 4 охватывает периметр корпуса 1 гидроциклона, в нее попадают все распределенные по сечению пристеночного, слоя потока тяжелые отходы. Выполнение канавки 4 конической формы способствует повышению эффективности

очистки, поскольку при этом отходы, попадая в нее как в карман, не могут быть вымыты из нее потоком очищаемой суспензии Наличие приливов на корпусе 1 гидроциклона позволяет увеличить глубину канавки 4

(фиг. 4) и тем самым свести к минимуму вероятность вымывания отходов из зоны их вывода в очищенную суспензию.

В процессе очистки суспензия движется в полости корпуса по винтовой траектории,

такую же траекторию имеют и тяжелые отходы в пристеночном слое. Шаг винтовой линии, по которой движутся отходы, зависит от многих параметров, в том числе от геометрических размеров гидроциклона, параметров исходной суспензии (скорости на

входе, плотности, содержания твердой фазы и т. д), Вследствие этого вызывает трудности установления места расположения канавки 4 в корпусе 1, есть вероятность, что шаг винтовой линии велик в сравнении с

шириной канавки 4, и частицы в потоке отходов, пересекая ее под углом, имеют кинетическую энергию, достаточную для того, чтобы миновать канавку 4 и продвигаться далее с потоком очищенной суспензии. Для уменьшения этого эффекта канавка 4

выполняется винтовой формы (фиг. 5), причем винтовая ось канавки 4 имеет направление, противоположное направлению винтовой оси потока суспензии. При скрещивании винтовых траекторий канавки и

потока отходов последний пересекает канавку как минимум на двух участках, благодаря чему повышается эффективность удаления отходов, при этом шаг канавки выбирается равным или несколько большим шага траектории винтового потока суспензии.

Винтовая форма канавки 4 (фиг. 5) может сочетаться с винтовой формой выполненного в ней отверстия 5 для вывода отходов. При этом увеличивается проходное сечение

отверстия 5, отходы выводятся быстрее и на большем отрезке периметра корпуса 1, благодаря чему уменьшается вероятность

засорения отходами очищенной суспензии, повышается эффективность очистки при уменьшении энергозатрат.

1. Гидроциклон для очистки волокнистой суспензии, включающий корпус с патрубком для подачи потока исходной суспензии и транспортировки его по винтовой линии к торцовому отверстию для овтода очищенной фракции и выполненной на внутренней поверхности корпуса и охватывающей его по периметру канавкой с отверстием для отвода отходов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки при уменьшении энергозатрат, канавка выполнена по винтовой линии, направленной противоположно винтовой линии подачи потока исходной суспензии. 2. Гидроциклон для очистки волокнистой суспензии, включающий корпус с патрубком для подачи потока исходной суспензии и транспортировки его по винтовой линии к торцовому отверстию для отвода очищенной фракции и выполненной на внутренней поверхности корпусу и охватывающей его по периметру канавкой с отверстием для отвода отходов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки при уменьшении энергозатрат, канавка выполнена конусообразной и вершиной конуса ориентирована в направлении патрубка для подачи исходной суспензии, а отверстие для отвода отходов выполнено в зоне наибольшего диаметра канавки.

/|-;|

б-б

Pue.z

.З

Фиг. 5