Гидроциклон Советский патент 1993 года по МПК B04C5/181 

Изобретение относится к области разделения неоднородных смесей и может быть использовано в химической, нефтяной, горной и других отраслях промышленности.

Известен гидроциклон, включающий корпус с патрубками подвода исходного питания, отвода сгущенного и осветленного продуктов.

Недостатком известного гидроциклона является низкая эффективность процесса разделения вследствие наличия уноса крупных частиц с осветленным продуктом.

Наиболее близким к заявленному, по сущности и достигаемому результату является, гидроциклон, включающий корпус, патрубки подвода исходного питания, отвода сгущенного и осветленного продуктов, кольцевую перегородку.

Недостатком известного гидроциклона является низкая эффективность процесса разделения вследствие того, что наличие перегородки обуславливает стесненные условия тока жидкости, резкое изменение скорости, создается условия для осуществления процесса повторного смешения составляющих исходной смеси.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса разделения.

Указанная цель достигается тем, что гидроциклон , включающий корпус, патрубки подвода исходного питания, отвода осветленного и сгущенного продуктов, снабжен тороидальным замыкателем, размещенным внутри корпуса, выше места присоединения к корпусу патрубка подвода исходного питания и установленным с зазорами относительно корпуса и патрубка отвода осветленного продукта.

Отношение площади зазора между замыкателем и корпусом и площади зазора между замыкателем и патрубком отвода осветленного продукта составляет 0,5-1,5.

ел

с

Ы

00 XI

ел ;о ел

Целесообразно замыкатель снабдить радиальными ребрами.

Целесообразно выполнить замыкатель из Магнитовосприимчивого материала.

На фиг, 1 - представлен гидроциклон, общий вид, разрез; на фиг. 2 - замыкатель с ребрами.

Гидроциклон содержит корпус 1 с патрубками 2, 3 и 4 подвода исходного питания, отвода сгущенного и осветленного продуктов, соответственно, патрубок 2 присоединен к кбрпусу 1 тангенциально, а патрубки 3 и 4 размещены концентрично, в нижней и верхней частях корпуса 1 гидроциклона. Внутри корпуса 1 размещен тороидальный замыкатель 5, установленный свободно с зазорами относительно корпуса 1 и патрубка 4 отвода осветленного продукта. Целесообразно замыкатель 5 снабдить ребрами 6, с ориентированными в радиальном направлении.

Гидроциклон работает следующим образом. Исходная смесь поступает внутрь корпуса 1 через патрубок 2 подвода исходного питания и закручивается. Разделение смеси осуществляется под действием центробежной силы. Легкая фаза отводится по патрубку 4, тяжелая - по патрубку 3. В результате взаимодействия со стенкой корпуса 1 исходный поток перемещается в двух направлениях: вниз - к патрубку 3 и вверх - к крышке корпуса 1. Верхняя часть потока, достигнув замыкателя 5, обтекает его, проходя вначале через зазор между замыкателем 5 и корпусом 1, затем, через зазор между замыкателем 5 и патрубком 4, на протяжении всего пути интенсивно взаимодействуя с поверхностью замыкателя 5, который вращается вокруг центральной оси вместе с закрученным потоком. В результате взаимодействия жидкости с замыкателем 5 слои жидкости, вплотную примыкающие к поверхности замыкателя 5 тормозятся относительно более удаленных слоев.

В итоге, линии тока закольцовываются вокруг тора замыкателя 5.

Таким образом удается исключить проскок крупных частиц из исходного потока в осветленный продукт, благодаря рациональной организации тока жидкости в циркуляционной зоне гидроциклона.

Необходимо соблюдать соотношение величины площадей живых сечений, зазоров между замыкателем 5 и корпусом 1, а

также между замыкателем 5 и патрубком 4, которые определено диапазоном 0,5-1,5.

За границами указанного диапазона замыкатель 5 неработоспособен вследствие

резкого уменьшения его устойчивости во вращающемся потоке из-за несбалансированности действия противоположно направленных конструктивные размеры устройства определяются также экспери0 ментально подбором замыкателя 5 и изменением его плавучести. Последнее возможно осуществить, выполнив замыкатель 5 полым и заполняя полости тора веществами с разным удельным весом.

5 Целесообразно, хотя конструктивно более сложно снабдить замыкатель 5 ребрами 6, что позволяет увеличить поверхность взаимодействия и исключить эффект отставания замыкателя 5 от вращающейся среды.

0 Упростить операцию пуска устройства позволяет выполнение замыкателя 5 из маг- нитовосприимчивого материала. Обладающий указанным свойством замыкатель 5 удерживают магнитным полем от источни5 ка, размещенного снаружи аппарата, в верхней части корпуса 1 до момента заполнения рабочего объема гидроциклона жидкостью, после чего воздействия поля снимают до момента выключения аппарата.

0

Формула изобретения

1. Гидроциклон, включающий корпус, патрубки подвода исходного питания, отвода осветленного и сгущенного продуктов,

5 отличающийся тем, что. с целью повышения эффективности процесса разделения, он снабжен тороидальным замыкателем, размещенным внутри корпуса выше места присоединения к корпусу патрубка

0 подвода исходного питания и установленным с. зазором относительно корпуса и патрубка отвода осветленного продукта.

2. Гидроциклон поп. 1,отличают, и- й с я тем, что отношение площади зазора 5 между замыкателем и корпусом к площади зазора между замыкателем и патрубком отвода осветленного продукта составляет 0,5- 1,5.

3. Гидроциклон поп. Ч.отличающи- 0 йся тем, что замыкатель снабжен радиальными ребрами.

4. Гидроциклон по п. 1, о т л и ч а ю щ и- йся тем, что замыкатель выполнен из маг- нитовосприимчивого материала.

(pve.2

Использование: в химической, нефтяной, горной и других отраслях промышленности. Сущность: гидроциклон оснащен тороидальным замыкателем, размещенным внутри корпуса выше места присоединения к корпусу патрубка подвода исходного питания и установленным с зазором относительно корпуса и патрубка отвода осветленного продукта. Замыкатель выполнен из магни- товосприимчивого материала и снабжен радиальными ребрами. При этом отношение площади зазора между замыкателем и корпусом к площади зазора между замыкателем и патрубком отвода осветленного продукта составляет 0,5-1,5. Линии тока закольцовываются вокруг тора замыкателя, благодаря чему создается рациональ ный поток жидкости в циркуляционной зоне гидроциклона и исключается проскок крупных частиц из исходного потока в осветленный продукт. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.