ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ ГИДРОЦИКЛОН Советский патент 1995 года по МПК B01D45/12 B04C3/00 

Изобретение относится к устройствам для непрерывного разделения суспензий под действием центробежных сил и ударного фильтрования и может найти применение в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен горизонтальный гидроциклон, включающий цилиндрический корпус с тангенциальным патрубком подвода исходной суспензии, сливным и песковым патрубками, камеру с установленным в ней фильтрующим элементом и укрепленную после сливного патрубка перфорированную решетку, размещенную между фильтрующим элементом и сливным патрубком.

Недостатком известного гидроциклона является малая эффективность разделения, обусловленная тем, что патрубок подвода исходной суспензии забивается агломерами и инородными твердыми частицами, а качество сгущения высококонцентрированных суспензий низкое из-за отсутствия эффекта ударного фильтрования.

Известен также горизонтальный гидроциклон, включающий цилиндрический корпус с центральным коническим обтекателем на входе и усеченной конусной вставкой на выходе, патрубками отвода осветленной и сгущенной фракций, и центральной трубой.

Данное устройство является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком данного устройства является малая эффективность разделения.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности разделения.

Поставленная цель достигается тем, что горизонтальный гидроциклон снабжен размещенной коаксиально внутри корпуса цилиндрической камерой с вмонтированным в нее осевым обтекателем с наружными лопастями и соединенной с ней дополнительной камерой с установленной внутри нее перфорированной перегородкой, причем центральная труба одним концом закреплена в перфорированной перегородке, а другим заглублена в цилиндроконическую камеру.

На фиг.1 представлен общий вид горизонтального гидроциклона; на фиг.2 - разрез по А-А фиг.1.

Гидроциклон состоит из горизонтального цилиндрического корпуса 1, центрального конического обтекателя 2 на входе исходной суспензии, ребер 3, конусной крышки 4, осевого обтекателя с наружными винтовыми лопастями 5 для подачи обедненной суспензии в рабочую поверхность гидроциклона, центральной трубы 6 для отвода осветленной части потока, пескового отверстия 7, обтекателя 8 конической формы. Коаксиально внутри корпуса размещена цилиндроконическая камера 9. На выходе из корпуса гидроциклона установлена усеченная конусная вставка 10, соединенная с шайбой 11, имеющей отверстия 12. К корпусу гидроциклона примыкает дополнительная камера 13 с размещенной внутри нее перфорированной перегородкой 14. Для отвода сгущенной фракции из корпуса гидроциклона предусмотрен патрубок 15, а для отвода сгущенной и осветленной фракции из дополнительной камеры 13 предусмотрены соответственно патрубки 16 и 17.

Работа горизонтального гидроциклона осуществляется следующим образом.

Исходная суспензия под напором подается в полость А, ограниченную цилиндрическим корпусом гидроциклона 1 и обтекателем 2. При своем движении за счет сужения полости скорость суспензии увеличивается. Грубая часть суспензии, за счет полученной значительной кинетической энергии, огибает наружную поверхность гидроциклона и устремляется далее в полость Б. Наиболее мелкая часть твердой фракции с жидкостью (обедненная суспензия) в месте значительного сужения полости А, за счет резкого увеличения конусности в крышке 4, отжимается через каналы, образуемые ребрами 3 в месте стыковки конического рассекателя 2 и крышки 4, и направляется под напором через наружные винтовые лопасти обтекателя 5 в цилиндроконическую камеру 9, где приобретает интенсивное вращательное движение. Сгущенная в этой камере суспензия под напором выдавливается через песковое кольцевое отверстие 7 и, обтекая обтекатель 8 веером, устремляется на фильтрующую перегородку 14. Центральный вторичный поток в цилиндроконической камере 9, освобожденный от твердой фазы, отводится по центральной трубе 6 в полость В дополнительной камеры 13 и далее через патрубок 17. Грубые и крупные включения исходной суспензии, огибающие снаружи цилиндроконическую камеру 9, устремляются в полость Б, ограниченную корпусом 1 цилиндроконической камеры 9. Агломераты, сохраняя прямолинейное движение за счет накопленной кинетической энергии, попадают в ловушку, образуемую усеченной конической вставкой 10 и корпусом 1, откуда периодически отбрасываются через патрубок 15. Суспензия, освобожденная от агломератов, отжимается во внутреннюю рабочую полость, ограниченную усеченной вставкой 10 и конусом цилиндрической камеры 9 и далее через регулируемые отверстия 12 в шайбе 11 дробится на множество мелких струй, устремляемых совместно с факелом, вылетающим из пескового кольцевого отверстия 7 с большой кинетической энергией к перфорированной перегородке 14. Здесь за счет ударного эффекта жидкая фаза пронизывает упорную перфорированную перегородку 14 и, объединяясь с осветленной частью потока, отводимого из центра гидроциклона, отводится через патрубок 17.

Твердая фаза из-за ударного эффекта стряхивает с себя жидкость и в виде сгущенного продукта с остаточной влагой отводится через патрубки 16. Забивки перфорированной перегородки 14 практически не наблюдается за счет ее упругих колебаний и ударного воздействия каждой в отдельности струи не в одну точку, а с определенным смещением по времени.

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ ГИДРОЦИКЛОН, включающий цилиндрический корпус с центральным коническим обтекателем на входе и усеченной конусной вставкой на выходе, патрубками отвода осветленной и сгущенной фракций, и центральной трубой, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения, он снабжен размещенной коаксиально внутри корпуса цилиндроконической камерой с вмонтированным в нее осевым обтекателем с наружными лопастями и соединенной с ней дополнительной камерой с установленной внутри нее перфорированной перегородкой, причем центральная труба одним концом закреплена в перфорированной перегородке, а другим заглублена в цилиндроконическую камеру.