ГИДРОЦИКЛОН Советский патент 1995 года по МПК B04C5/16 

Изобретение относится к устройствам для непрерывного разделения суспензий под действием центробежных сил и может быть использовано в химической, нефтяной, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен гидроциклон, имеющий цилиндроконический корпус с тангенциальным выходным, сливным и песковым патрубками. В песковом патрубке установлен затвор, выполненный в виде пробкового крана с осевыми каналами, расширяющимися от центра пробки и сопрягающимися с внутренней поверхностью пескового патрубка гидроциклона.

Недостатки гидроциклона - невысокая эффективность сгущения, сложность схемы регулировки автоматического поворота пробкового крана.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является гидроциклон, содержащий выполненные в цилиндроконическом корпусе тангенциальный патрубок для подачи исходной суспензии, сливной насадок и патрубок для отвода сгущенной фракции, погруженный в песковую камеру, снабженную устройством для регулировки процесса сгущения.

Недостатки этого устройства - малая эффективность сгущения и ненадежность в работе.

С целью повышения эффективности процесса сгущения и обеспечения надежности в работе устройство для регулировки сгущения выполнено в виде двух подпружиненных вращающихся барабанов, установленных в опорах и имеющих проточки на внешней поверхности. Кроме того, опоры барабанов выполнены в виде игольчатых цапф, установленных с возможностью осевого перемещения, а проточки на внешней поверхности барабанов - в виде зубчатого зацепления.

На фиг.1 показан предлагаемый гидроциклон; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1; на фиг.3 - тот же разрез со смещенными осями барабанов; на фиг.4 - песковая камера с подпружиненными барабанами.

Цилиндроконический корпус 1 гидроцилиндра выполнен с тангенциальным патрубком 2 для ввода исходной суспензии. Сливной насадок 3 закреплен в верхней части корпуса при помощи крышки с патрубком 4, служащим для отвода осветленной жидкости. Патрубок 5 служит для отвода сгущенной фракции, песковая камера 6 - для отжима и выгрузки обезвоженного твердого продукта. Камера 6 снабжена двумя подпружиненными барабанами 7 с проточками 8, установленными с возможностью встречного вращения и закрепленными при помощи игольчатых цапф 9 в боковых крышках 10 так, что при соприкосновении проточки 8 образуют выгрузочное отверстие 11. Соосно выгрузочному отверстию 11 расположен песковый патрубок 12 для отвода сгущенной суспензии из песковой камеры 6. Барабаны выполнены подпружиненными, причем за счет пружин 13 валы 14 имеют возможность перемещаться в пазах 15 крышек 10.

Гидроциклон работает следующим образом.

Исходную суспензию через тангенциальный патрубок подают под напором в рабочую полость цилиндроконического корпуса 1, где она приобретает интенсивное вращательное движение. Под действием центробежных сил твердая фаза отбрасывается к периферии и двигается по спирали вниз к патрубку 5 для отвода сгущенной фракции, погруженному в песковую камеру 6, а жидкость вытесняется к центру гидроциклона и восходящим вихрем отводится через сливной насадок 3 и далее через патрубок 4. Сгущенная твердая фракция из патрубка 5 поступает в выгрузочное отверстие 11, оказывая давление на барабаны 7, которые под действием этой фракции приобретают вращение в игольчатых цапфах 9.

При вращении барабаны захватывают сгущенную фракцию, дополнительно отжимают ее и сбрасывают через песковый патрубок 12. Такое конструктивное выполнение песковой камеры позволяет в широких пределах изменять выгрузочное отверстие 11 при помощи размера проточек 8, обеспечивая выгрузку сгущенного продукта такой степени сгущения, которую невозможно достичь в известных конструкциях гидроциклонов. Для регулирования степени сгущения без смены барабанов один из барабанов смещается относительно другого при помощи игольчатых цапф 9. Для предотвращения забивки разгрузочного отверстия 11 инородными механическими примесями барабаны выполнены подпружиненными, причем валы 14 барабанов 7 перемещаются в пазах 15 крышек 10, вследствие чего инородные механические примеси сбрасываются вниз, после чего валы барабанов вновь устанавливаются в первоначальное положение.

Причем проточки на внешней поверхности барабанов могут выполняться так, что образуют между собой зубчатое зацепление.

Таким образом, предложенная конструкция гидроциклона обеспечивает повышение эффективности сгущения твердой фазы, позволяет плавно регулировать степень сгущения без останова гидроциклона и исключает забиваемость пескового патрубка.

Все эти преимущества достигаются за счет снабжения песковой камеры двумя подпружиненными барабанами с проточками, установленными с возможностью встречного вращения на валах, и игольчатыми цапфами, установленными с возможностью осевого перемещения. Для принудительной выгрузки сгущенного продукта один из барабанов может приводиться во вращение от внешнего привода.

1. ГИДРОЦИКЛОН, содержащий выполненные в цилиндроконическом корпусе тангенциальный патрубок для подачи исходной суспензии, сливной насадок и патрубок для отвода сгущенной фракции, погруженный в песковую камеру, снабженную устройством для регулировки процесса сгущения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса сгущения и обеспечения надежности в работе, устройство для регулировки сгущения выполнено в виде двух подпружиненных вращающихся барабанов, установленных в опорах и имеющих проточки на внешней поверхности. 2. Гидроциклон по п.1, отличающийся тем, что опоры барабанов выполнены в виде игольчатых цапф, установленных с возможностью осевого перемещения. 3. Гидроциклон по п.1, отличающийся тем, что проточки на внешней поверхности барабанов выполнены в виде зубчатого зацепления.