Гидроциклон Советский патент 1988 года по МПК B04C9/00 

1

Изобретение относится к технике разделения неоднородных жидких сред, в частности к устройствам для разделения суспензий в поле центробежных сил, и может применяться в нефтеперерабатывающей, химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повьшзение эффективности очистки и уменьшение за- трат энергии.

На фиг, 1 представлен гидроцик- лон обш;ий вид; на фиг, 2 - разрез

А-А на фиг. 1. I

Гидроциклон содержит польш цилиндроконический корпус 1, крышку 2, закрываюшую торец цилиндрической части корпуса, цилиндроконическуго вставку 3, установленную аксиально внутри корпуса и закрепленную со стороны цилиндрической части в крышке корпуса. Вставка установлена в под- гиипниках 4, обеспечивающих возможность вращения вставки вокруг своей оси, а корпус 5 подшипников обеспечивает установку подшипников и возможность осевого перемещения вставки за Счет того, что корпус подшипников образует с крьш1кой 2 винтовую пару. Узел подшипников закрывается фланцем 6, который герметизирует верхнюю часть гидроциклона от утечек жидкост Питаюш 1й патрубок 7 установлен тангенциально снаружи цилиндрической части корпуса гидроциклона вблизи крышки, песковый патрубок 8 установлен со стороны меньшего основа.ния конической части корпуса, а крыльчатка 9 закреплена со стороны верщины . конической части вставки 3 в сливном патрубке 10, установленном со сторо

5

0

5 0

5

0

ны вершины конической части корпуса и содержащем рассекатель 11 потока,, вьшолненный, в частности, в виде двух крестообразно соединенных плоских пластин, установленных неподвижно.

Гидроциклон работает следуюш 1м образом.

Исходная жидкость под давлением поступает через тангенциально установленный питающий патрубок 7 в кольцевую полость, образованную боковыми поверхностями аксиально расположенной 1щлиндроконической вставки 3 и цилин- дроконического корпуса 1, и приобретает вращательное спиралеобразное движение вокруг вставки 3, перемещаясь в сторону меньшего основания конической части корпуса 1, Под действием центробежных сил более тяжелые частицы,, содержащиеся в неоднородной жидкой среде, отбрасываются к внутренним стенкам корпуса 1, движутся в сторону вершины конуса и попадают в песковьы патрубок 8 через кольцевую щель между торцовыми стенками сливного патрубка 10 и корпуса 1, а очищенная жидкость отводится непосредственно через сливной патрубок 10,

При отсутствии цилиндроконической вставки 3 вдоль оси симметрии гидроциклона образовался бы воздушный столб низкого давления. В предлагаемом гидроциклоне место воздушного столба занимает fc некоторым избытком цилиндроконическая вставка 3, обеспечивающая этим напорное движение потока без отрыва его от стенок- кольцевой полости. При этом слоя вращающейся жидкости однозначно определяется расстоянием между

боковыми поверхностями корпуса 1 и вставки 3. Так как время осаждения частиц в поле центробежных сил тем меньше, чем меньший путь необходимо преодолеть частицам (в данном случае путь от боковой поверхности вставки 3 до внутренней поверхности корпуса 1), то применение цилиндроконической вставки способствует принудительному уменьшению слоя вращающейся жидкости и повышает этим эффективность процесса разделения неоднородной жидкости. Причем в процессе эксплуатации гидро диклона расстояние между коническими поверхностями корпуса 1 и вставки 3 можно изменять путем осевого перемещения вставки 3, в частности, за сче винтовой пары корпус 5 подшипников - крышка 2 корпуса, обеспечивая этим необходимую эффективность очистки в зависимости от физических свойств исходной жидкости, а также от степени и дисперсного состава загрязнений Вращающийся в корпусе 1 поток жидкости, достигая сливного патрубка 10, попадает на крыльчатку 9 и за счет накоплений кинетической энергии приводит во вращение цилиндрокони- ческую вставку 3, уменьшая этим относительную скорость движения потока в кольцевой полости, т.е. скорость относительно боковой поверхности вставки 3, вследствие чего уменьшаются силы трения жидкости о поверхность вставки 3 и увеличивается абсолютная скорость движения потока в кольцевой полости, что приводит к возрастанию центробежных сил, действующих на жидкость, и, как след8.

ствие, повьш1ает эф(|)ективность процесса райделения жидкой среды.

Осветленная жидкость, поступая з слииной патрубок 10, еще сохраняет достаточно большую угловую скорость вращения для того, чтобы вызвать разрыв сплошности потока вблизи оси этого патрубка и образовать воздушный

столб низкого давления. Поэтому для предотвращения этого явления жидкость направляется на рассекатель 11, который существенно препятствует вращательному движению потока.

Формула изобретения

1. Гидроциклон, содержащий цилинд- роконический корпус с тангенциальным патрубком, песковый и сливной патрубки, установленш 1е со стороны вершины конической части корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки и уменьшения затрат энергии, корпус снабжен сплошной цилиндроконической вставкой с крыльчаткой,, уста- новленной аксиально и образующей с внутренней поверхностью корпуса коль-- цевую полость, при этом вставка установлена с возможностью вращения и осевого перемещения, а крьтьчатка закреплена у вершины конической части вставки и размещена в сливном

патрубке.

2. Гидроциклон по п. 1, о т л И

чающийся Te.Mj что сливной патрубок снабжен рассекателем в виде неподвижных плоских пластин.

Изобретение относится к технике разделения неоднородных жидких сред и позволяет повысить эффективность очистки и уменьшить затраты энергии. При подаче исходной жидкости через тангенциальный патрубок 7 в кольцевую полость между корпусом (К) 1 и цилиндроконической вставкой (В). 3 она

Фив. 2