Устройство для разделения суспензий (варианты) Советский патент 1985 года по МПК B04C9/00 

Изобретение относится к устройствам для разделения жидких неоднородных систем под действием центробежных сил, в частности к гидроциклонам, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Цель изобретения г повышение эффективности работы устройства путем противоточной.регенерации фильтрующего элемента л

На фиг. 1 представлено устройств по первому вариан -йу, ойщий вид,на фиг. 2 - устройство по второму варианту, общий вид.

Устройство содержит питающий коллектор 1, к которому входными патрубками 2 присоединены гидроциклоны 3, песковые патрубки 4 которых соединены со сгустительной камерой 5, выполненной с разгрузочньхм штуцером 6, сливные патрубки 7 гидроциклонов соединены с камерой 8 сбора осветленной жидкости, выполненой с наружной камерой 9, соединенной всасывающей трубой 10 через фильтрующий элемент 11 со сгустительной камерой 5. Устройство снабжено промывной трубой 12, сообщенной с полостью, фильтрующего элемента 1 1 через распределительный клапан 13 для поочередного перекрытия всасывающей 10 и промывной 12 труб. Распределительньй клапан выполнен, например, в виде штока с каналами, установленного в корпусе с возможностью осевого перемещения. Промывная труба 12 в первом варианте устройства (фиг. 1) присоединена к камере 8 сбора осветленной жидкости Во втором варианте устройства (фиг. 2) промывная труба 12 присоединена к питающему коллектору 1. В последнем случае на промывной тру между распределительньм клапаном 13 и фильтрующим элементом 11 установлен разделительный элемент 14, выполненный, например, в виде цилиндра с поршнем 15 и пружиной 16.

Разделительный элемент сообщается со стороны осветленной жидкости через отводную трубу 17 с фильтруюпцм элементом, а со стороны загрязненной жидкости - через промывную трубу 12 и кран 18 со сгустительной камерой 5.

Устройство работает следующим образом.

Разделяемая суспензия под давлением из питающего коллектора 1 через входные патрубки 2 поступает в гидроциклоны 3, где приобретает вращательное движение. Под действием центробежных сил происходит разделение суспензии, при этом твердые частицы в виде сгущенной суспензии выводятся из гидроциклонов через песковые патрубки 4 в сгустительную камеру 5, а затем после дополнительного сгущения выводятся из нее через разгрузочный штуцер 6. Осветленная жидкость выводится из гидроциклонов через сливные патрубки 7 в камеру сбора 8. Струя жидкости, выходящая под давлением из камеры 8 в наружную камеру 9, эжектирует. жидкость, находящуюся в последней.

При этом осуществляется отсос жидкости через трубопровод 10 и фильтрующий элемент 11 из сгустительной камеры 5.. Этим достигается увеличение выхода осветленной жидкости и

повьппенне степени сгущения суспензии в уртройстве. При работе устройства с отсосом жидкости через фильтрующий элемент шток распределительного клапана 13 находится в положении, в котором отверстие во всасывающей, трубе 10 открыто, а в промывной трубе 12 закрыто. По истечении некоторого промежутка времени на поверхности фильтрующего элемента 11 образуется слой частиц, увеличивающий гидравлическое сопротивление элемедта, вследствие чего производительность по отсасываемой жидкости начинает снижаться. В

этот момент шток распределительного клапана 13 перемещается в положение, при котором отверстие во всасывающей трубе 10 закрывается, а в промывной трубе 12 открывается.

Тем самьм полость фильтрующего элемента 11 сообщается с областью повьшенного, по сравнению со сгустительной камерой, давления, существующего в камере 8 сбора осветленной жидкости (по первому варианту) или в питающем коллекторе 1 (по второму варианту). В результате происходит обратный толчок фильтрата, разрушающий слой осадка, образовавщегося на поверхности фильтрующего элемента и уменьшающий его гидравлическое сопротивление. По истечении небольшого промежутка времени шток распределительного клапана 13 возвращается в свое прежнее положение, при котором отверстие во всасывающей трубе 10 открыто а в промывочной трубе 12 закрыто. При этом продолжительность импульсов обратной подачи фильтрата значительно (в сотни раз) меньше продолжительности периодов прямой подачи фильтрата через фильтрующий элемент 11. Благодаря этому наличие циклов противоточной регенерации фильтрующего элемента не приводит к сколько-нибудь заметным колебания показателей работы устройства. Второй вариант устройства применяют, когда давление жидкости в камере 8 недостаточно для эффективной регенерации поверхности фильтру ющего элемента 11, например при разделении тонкодисперсных суспензи В этом случае промывную трубу 12 сообщают с питающим коллектором 1, а для исключения загрязнения фильтрата частицами твердой фазы, содержащимися в исходной суспензии, на промывной трубе устанавливают разде лительный элемент 14, работающий следующим образом. В момент, когда распределительный клапан 13 открывает отверстие в промывной трубе 12, кран 18 закрывается. Под действием давления в питающем коллекторе 1 поршень 15 перемещается в цилиндре разделительного элемента 14, сжимая жвдкость, находящуюся внутри него, и в полости фильтрующего элемента 11. Возникающий при этом обратный толчок фильтрата регенерирует поверхность фильтрующего элемента 11. В момент, когда шток распределительного клапана 13 закрывает отверстие в промывной трубе 12 и открывает отверстие во всасывающей трубе 10, кран 18 открывается и суспензия, заполнившая разделительный элемент 14, под действием пружины 16 вытесняется поршнем 15 через трубопровод ,17 в сгустительную камеру 5. В дальнейшем описанные циклы повторяются. Таким образом,в процессе работы устройства периоды подачи суспензии через фильтрующий элемент из сгустительной камеры во всасывающую трубу чередуются с кратковременными импульсами обратной подачи фильтрата из всасывающей трубы в сгустительную камеру. Происходящее при этом резкое изменение направления потока жидкости способствует разрушению и сбрасыванию осадка с поверхности фильтрующего элемента. Благодаря этому гидравлическое сопротивление фильтрующего элемента в процессе эксплуатации устройства поддерживается на одном и том же низком уровне. В результате обеспечивается высокая эффективность фильтрования суспензии через фильтрующий элемент в течение длительного времени и следовательно, высокая эффективность работы устройства в целом.

1. Устройство для разделения суспензий, содержащее гидроциклоны с входными, сливными и Песковыми патрубками, питающей коллектор, сгустительную камеру и камеру сбора осветлённой жидкости, выполненную с наружной камерой, соединенной всасывающей трубой через фильтрующий элемент со сгустительной камерой, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности ра-.. боты путем противоточной регенерации фильтрующего элемента, устрой- . ство снабжено промывной трубой и распределительные клапаном для поочередного перекрытия всасывающей и промывной труб, при этом промывная труба соединена с камерой сбора осветленной жидкости со сгуститель- ной камерой через фильтрующий элемент. 2. Устройство для разделения суспензий, содержащее гидроциклоны с входными, песковьми и сливными патрубками, питающий коллектор, сгустительную. камеру и камеру сбора осветленной жидкости, выполненную с наружной камерой, соединенной всасывающей трубой через фильтрующий элемент со сгустительной камерой, (П отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы путем противоточной регенеS рации фильтрующего элемента, устс ройство снабжено промывной трубой с краном, распределительным клапаном для поочередного перекрытия со всасывающей и промывной труб и разделительньм элементом с отводной трубкой, при этом промывная I труба соединена через разделительный элемент и кран с питающим, коллектором и сгустительной камерой, а кран соединен с распределительньм клапаном.