Гидроциклон Советский патент 1989 года по МПК B04C5/16 

5

сл

;о

Од

со

N5

//

ным отверстием 8. Отверстие 7 соединено с источником газа через штуцер 9, а отверстие 8 соединено с Т 5 с помощью трубопровода 10 через средство 11 для периодического перекрытия отверстия 8. Суспензия поступает через входной патрубок 2 в корпус 1, где происходит разделение ее на осветленную часть, отводимую через сливной патрубок 3, и сгущеняую, выводимую через песковый патрубок 4. Под действием давления газа, подаваемого в К 6 через штуцер 9

и отверстие 7, подпружиненный клапан 12 средства 11 совершает колебательное движение, периодически открывая и закрывая отверстие 8. При открытии отверстия 8 К 6 сообщается через трубопровод 10 и Т 5 с воздушным столбом и давление в К 6 снижается. При закрытии клапаном 12 отверстия 8 давление в К 6 повышается. Возникающие пульсации позволяют повысить эффективность разделения. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для разделения жидких неоднородных систем под действием центробежных сил и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности разделения при снижении энергозатрат. Гидроциклон состоит из цилиндроконического корпуса 1 с входным 2, сливным 3 и песковым 4 патрубками. В сливном патрубке 3 установлена осевая трубка (Т) 5. Песковый патрубок 4 выполнен из эластичного материала и расположен в камере (К) 6, снабженной отверстием 7 подачи газа и выходным отверстием 8. Отверстие 7 соединено с источником газа через штуцер 9, а отверстие 8 соединено с Т 5 с помощью трубопровода 10 через средство 11 для периодического перекрытия отверстия 8. Суспензия поступает через входной патрубок 2 в корпус 1, где происходит разделение ее на осветленную часть, отводимую через сливной патрубок 3, и сгущенную, выводимую через песковый патрубок 4. Под действием давления газа, подаваемого в К 6 через штуцер 9 и отверстие 7, подпружиненный клапан 12 средства 11 совершает колебательное движение, периодически открывая и закрывая отверстие 8. При открытии отверстия 8 К 6 сообщается через трубопровод 10 и Т 5 с воздушным столбом и давление в К 6 снижается. При закрытии клапаном 12 отверстия 8 давление в К 6 повышается. Возникающие пульсации позволяют повысить эффективность разделения. 1 ил.

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

Цель изобретения - повышение эффективности разделения при снижении энергопотребления.

На чертеже представлен гидроциклон, общий вид.

Гидропиклон состоит из цилиндрического корпуса 1 с входным 2, сливным 3 и Песковым 4 патрубками. В сливном патрубке 3 соосно ему установлена осевая трубка 5 (возможно выполнение гидроциклона с осевой трубкой, установленной в песко- вом патрубке, но при этом снижается надежность устройства из-за забивки песко- вого патрубка). Песковый патрубок 4 выполнен из эластичного материала, например резины, и расположен в камере 6, снабженной отверстием 7 подачи газа и выходным отверстием 8, при этом проходное сечение отверстия 8 больше, чем отверстия 7. Отверстие 7 соединено с источником сжатого газа через uiTyuep 9 (подача сжатого газа необходима не всегда, поскольку в условиях, сопровождающихся образованием значительного вакуума в осевой зоне ридроцик- , возможна работа устройства с возбуждением колебаний за счет перепада давлений между атмосферой и осевой зоной гидроциклона, т. е. за счет внутренних источников энергии с подачей в устройство атмосферного воздуха). Выходное отверстие 8 соединено с осевой трубкой 5 с помощью трубопровода 10 через средство 11 для периодического перекрытия отверстия 8, например, в виде подпружиненного клапана 12 (возможно выполнение средства 11 с внешним приводом, в том числе регулируемым).

Гидроциклон работает следующим образом.

Исходная разделяемая суспензия под давлением через входной патрубок 2 поступает в корпус 1 гидроциклона, где приобретает вращательное движение. Под действием центробежных сил происходит разделение суспензии с образованием осветленной жидкости, выводимой через сливной патрубок 3, и сгущенной суспензии, выводимой через песковый патрубок 4. При работе

5 гидроциклона в его осевой зоне возникает разрежение и создается воздушный столб. Под действием давления газа, подаваемого в камеру 6 через штуцер 9 и отверстие 7, подпружиненный клапан 12 средст,. ва И совершает колебательное движение, периодически открывая и закрывая отверстие 8. При открытии отверстия 8 камера 6 сообщается через трубопровод 10 и осевую трубку 5 с воздушным стобом гидроциклона. При этом вследствие того, что диа5 метр отверстия 8 больше, чем у отверстия 7, скорость отвода газа через отверстие 8 оказывается больше, чем скорость подачи газа в камеру 6 через отверстие 7. В результате давление в камере 6 снижается.

Клапан 12 закрывает отверстие 8, давление в камере 6 повышается до тех пор, пока клапан 12 вновь не откроет отверстие 8. В дальнейшем циклы повторяются.

Таким образом, в процессе работы гидроциклона в камере б возникают пульсации

5 давления, под действием которых эластичный песковый патрубок 4 совершает колебания в радиальном направлении. Под действием этих колебаний происходит снижение эффективной вязкости сгущенной суспензии, выводимой через песковый патрубок, и снижение

0 коэффициента ее трения относительно поверхности патрубка. В результате увеличивается пропускная способность пескового патрубка по сгущенной суспензии. Это создает благоприятные условия для вывода твердой фазы из вершины конической час5

ти гидроциклона и уменьщает вынос твердой фазы из этой зоны в осветленный поток жидкости, т. е. ведет к повышению эффективности осветления в гидроциклоне. Колеблющийся песковый патрубок не заби- 0 вается, что позволяет проводить разделительный процесс в гидроциклоне при максимально высокой степени сгущения твердой фазы. Одновременно с колебаниями эластичного пескового патрубка при работе гидроциклона происходит пульсирующая подача

газа в воздушный столб, вызывающая синхронные с колебаниями пескового патрубка пульсации давления в суспензии, подвергаемой разделению в корпусе гидроциклона. Благодаря происходящему при этом снижению эффективной вязкости улучшаются условия для выделения твердой фазы из сус- иензии, что ведет к дополнительному повышению эффективности осветления в гидроциклоне. Кроме того, благодаря подаче газа

зуется либо та внешняя энергия, которая в известном гидроциклоне безвозвратно теряется (сжатый газ, выбрасываемый в атмосферу), либо вообще внешняя энергия не используется (источником энергии является вакуум, возникающий в воздушном столбе).

Формула изобретения Гидроциклон, содержащий цилиндроков воздушный столб через осевую трубку ис- 10 нический корпус, входной и сливной патрубки, осевую трубку и песковыи патрубок, выполненный из эластичного материала и расположенный в камере, снабженной отверстием для подачи газа, отличающийся тем, - что, с целью повышения эффективности разделения при снижении энергопотребления, в камере выполнено выходное отверстие, снабженное средством для его периодического перекрытия, при этом выходное отверстие выполнено больше отверстия для подачи газа и соединено с осевой трубкой.

ключается подсос воздуха через песковыи патрубок, что предотвращает вынос твердой фазы в осветленный поток жидкости и также способствует повышению эффективности разделения в гидроциклоне.

Таким образом, предлагаемый гидроциклон обладает .максимальной эффективностью разделения. Одновременно с этим он обладает минимальным энергопотреблением, поскольку для создания колебаний используется либо та внешняя энергия, которая в известном гидроциклоне безвозвратно теряется (сжатый газ, выбрасываемый в атмосферу), либо вообще внешняя энергия не используется (источником энергии является вакуум, возникающий в воздушном столбе).

Формула изобретения Гидроциклон, содержащий цилиндрококи, осевую трубку и песковыи патрубок, выполненный из эластичного материала и расположенный в камере, снабженной отверстием для подачи газа, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения при снижении энергопотребления, в камере выполнено выходное отверстие, снабженное средством для его периодического перекрытия, при этом выходное отверстие выполнено больше отверстия для подачи газа и соединено с осевой трубкой.