Гидроциклон Советский патент 1990 года по МПК B04C3/06 B04C11/00 

315

лирующее устройства 12 включает корпус 13 с отверстиями И, 15 и 16, вмутри которого размещен регулирующий орган (РО) 17, и соединено с датчиком 18 концентрации суспензии. ВТ 1C снабжен обратным клапаном 19. При изменении концентрации в исходной сус

пензии постоянство ее на входе в гидроциклон обеспечивает РО 17, который в зависимости от показаний датчика 18 изменяет размеры проходных сечений отверстий 1U и 15, регулируя разбавление исходной суспензии осветленной жидкостью. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий под действием центробежных сил и может быть использовано, в частности, для очистки сточных вод. Цель изобретения - повышение эффективности и стабильности показателей разделения в условиях непостоянства концентрации исходной суспензии, поступающей на разделение. Гидроциклон состоит из корпуса 1 с входным 2, песковым 3 и сливным 5 патрубками, сливной камеры 5 со штуцером 6, эжектора 7 с питающим патрубком 8 и всасывающим патрубком 9, причем последний с помощью всасывающего трубопровода (ВТ) 10 и компенсационного трубопровода (КТ) 11 соединен через регулирующее устройство 12 со сливной камерой 5 и с помощью КТ 11 с патрубком 8. Регулирующее устройство 12 включает корпус 13 с отверстиями 14, 15 и 16, внутри которого размещен регулирующий орган (РО) 17, и соединено с датчиком 18 концентрации суспензий 18. ВТ 10 снабжен обратным клапаном 19. При изменении концентрации в исходной суспензии постоянство ее на входе в гидроциклон обеспечивает РО 17, который в зависимости от показаний датчика 18 изменяет размеры проходных сечений отверстий 14 и 15, регулируя разбавление исходной суспензии осветленной жидкостью. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий под действием центробежных сил и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности, в частности для очистки сточных вод.

Цель изобретения - повышение эффективности и стабильности показателей разделения в условиях непостоянства концентрации исходной суспензии, поступающей на разделение.

На чертеже представлен гидроциклон общий вид в разрезе.

Гидроциклон состоит из корпуса 1 с входным тангенциальным патрубком 2, Песковым патрубком 3, сливным патрубком и сливной камеры 5 со штуцером 6. К аходному патрубку 2 гидроциклона присоединен эжектор 7 с питающим патрубком 8 и всасывающим патрубком 9. Последний с помощью всасывающего трубопровода 10 соединен со сливной камерой 5, а с помощью компенсационного трубопровода 11 - с питающим патрубком 8. Соединение трубопроводов 10 и 11 с патрубками 8 и 9 осуществляетс через регулирующее устройство 12, включающее корпус 13 с отверстиями , соединяющими его соответственно с трубопроводами 10, 11 и патрубком 9. Внутри корпуса 13 размещен регулирующий орган 17, выполненный в виде подвижной в осевом направлении гильзы, имеющей отверстия для прохода жидкости (суспензии) и соединенной с приводом регулирующего устройства 12. Возможно и другое выполнение регулирующего устройства, например в виде поворотного трехпозиционного крана. Регулирующее устройство 12 соединено с датчиком 18 концентрации суспензии во входном патрубке 2. Для предотвращения возможности попадания исходной, загрязненной твердой фазой суспензии в сливную камеру (при остановке, пуске гидроциклона) всасываю

5

0

30

35

5

40

45

50

55

щий трубопровод 10 снабжен обратным клапаном 19.

Гидроциклон работает следующим образом.

Исходная разделяемая суспензия под давлением через входной патрубок 2 поступает в корпус гидроциклона, где приобретает вращательное движение. Под действием центробежных сил происходит разделение суспензии, при этом твердые частицы в виде сгущенной суспензии выводятся из гидроциклона через песковый патрубок 3, а осветленная жидкость выводится через сливной патрубок 4, сливную камеру 5 и штуцер 6. В условиях, сопровождающихся изменением концентрации твердой фазы в исходной суспензии, осуществляется регулирование работы гидроциклона с помощью регулирующего органа 17.

Когда концентрация исходной суспензии находится на нижнем пределе регулирования, регулирующий орган 17 находится в крайнем правом положении, отверстие 15 полностью открыто и проходное сечение (т.е. сечение, определяющее величину расхода протекающей через него жидкой среды) трубопровода 11 максимально, отверстие, же 1 полностью закрыто и проходное сечение трубопровода 10 минимально (равно нулю). Когда концентрация исходной суспензии находится на верхнем пределе регулирования, регулирующий орган 17 находится в крайнем левом положении. При этом, наоборот, отверстие 15 полностью закрыто, а отверстие полностью открыто, соответственно проходное сечение трубопровода 11 минимально (равно нулю), а трубопровода 10 максимально. Размеры отверстий 1 и 15 выбираются таким образом, чтобы расходы жидкой среды, поступающей через каждое из них в полностью открытом состоянии в эжектор 7, были одинаковыми.

При номинальном значении концентрации исходной суспензии регулирующий орган 17 находится в промежуточном положении, когда оба отверстия I1 и 15 частично открыты и в патрубок У эжектора 7 поступают потоки суспензии (жидкости) из обоих трубопроводов, при этом концентрация суспензии во входном патрубке 2 гидроциклона находится на оптимальном уровне. При повышении концентрации исходной суспензии относительно ее номинального значения соответственно концентрации в патрубке 2 датчик 18- подает сигнал рассогласования на регулирующее устройство 12, привод которого начинает перемещать орган 17 влево. При этом проходное сечение трубопровода 11 уменьшается, а трубопровода 1U увеличивается. Относительное количество осветленной жидкости, почти не содержащей твердой фазы, поступающей в эжектор 7 из сливной камеры 5 увеличивается, в результате чего после смешения ее здесь с исходной суспензией происходит разбавление (уменьшение концентрации) последней до прежнего оптимального уровня. При понижении концентрации исходной суспензии процесс регулирования протекает в ob- ратном направлении: привод регулирующего устройства 12 перемещает орган 17 вправо, проходное сечение трубопровода 11 увеличивается, а трубопровода 1U уменьшается, относительное количество осветленной жидкости, поступающей в эжектор 7 из сливной камеры 5, уменьшается, в результате чего происходит увеличение концентрации исходной суспензии во входном патрубке 2.

Таким образом, при работе гидроциклона регулирующий орган 17, изменяя соотношение проходных сечений трубопроводов 1C и 11, осуществляет регулирование концентрации твердой фазы в суспензии, поступающей на разделение через патрубок 2 в корпус 1 гидроциклона, поддерживая ее на постоянном оптимальном уровне. При этом несмотря на то, что количество освет1

10

ленной жидкости, поступающей в эжектор из сливной камеры в процессе работы гидроциклона, меняется, общее количество суспензии, поступающей в эжектор, благодаря наличию компенсирующего потока через трубопровод 11 остается неизменным. Соответственно неизменным остается и количество, а следовательно, и давление суспензии, поступающей во входной патрубок 2 гидроциклона.

Таким образом, в предлагаемом гидроциклоне осуществляется стабилизация концентрации и давления суспензии во входном патрубке, в результате чего повышаются эффективность и стабильность показателей разделения. Поскольку для разбавления исходной суспензии используется жидкость, в наименьшей мере загрязненная твердой фазой, снижаются по сравнению с известным гидроциклоном ее необходимое количество и затраты энергии в эжекторе, соответственно увеличивается доля энергии, затрачиваемой непосредственно на разделительный процесс. Это к дополнительному повышению эффективности разделения в предлагаемом гидроциклоне.

15

20

25

30

5

0

5

0

Формула изобретения

Гидроциклон, содержащий корпус с входным, сливным и Песковым патрубками, сливную камеру, эжектор с питающим и всасывающим патрубками, всасывающий трубопровод, соединенный с всасывающим патрубком через регулирующее устройство, отличающий- с я тем, что, с целью повышения эффективности и стабильности показателей разделения в условиях непостоянства концентрации исходной суспензии, он снабжен компенсационным трубопроводом, соединяющим питающий и всасывающий патрубки эжектора с регулирующим устройством, регулирующее устройство снабжено органом изменения соот- ноиения проходных сечений компенсационного и всасывающего трубопроводов и соединено посредством всасывающего трубопровода со сливной камерой.