УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ Советский патент 1995 года по МПК B04C5/185 B03B5/34 

Изобретение относится к устройствам циклонного типа для разделения суспензий в поле центробежных сил, является усовершенствованием устройства по авторскому свидетельству N 488620 и может быть использовано в химической, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности.

В основном изобретении по авторскому свидетельству N 488620 описано устройство для разделения суспензий, включающее гидроциклон, осевую камеру, примыкающую к его корпусу снизу со стороны пескового отверстия, фильтрующую перегородку, установленную под острым углом к оси камеры и выполненную из упругого материала.

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

Недостатками данного устройства являются:
малая эффективность обезвоживания высококонцентрированной суспензии, обусловленная тем, что сгущенная фракция выходит из пескового отверстия в форме слегка расходящегося жгута, а не веера. Поэтому на известной конструкции не может быть осуществлено ударное фильтрование. При увеличении же диаметра пескового отверстия выше расчетной величины веерообразной выгрузки сгущенной фракции можно добиться, но при этом будет снижаться выход осветленной фракции. Увеличение выхода сгущенной фракции затрудняет ударное фильтрование по причине сплошности потока;
малая эффективность ударного фильтрования при работе на низконапорных гидроциклонах, поскольку кинетическая энергия выходящего веера сгущенной фракции находится в прямой зависимости от давления на входе в гидроциклон. Поэтому и кинетическая энергия выходящего веера при малых входных давлениях гидроциклона также будет незначительна.

Целью настоящего изобретения является повышение степени обезвоживания сгущенной фракции.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено размещенной соосно с песковым патрубком трубой для подачи газа и рассекателем потока, установленным у выхода из трубы с возможностью осевого перемещения относительно нее и пескового патрубка устройства.

Благодаря указанной отличительной особенности повышается эффективность обезвоживания сгущенной фракции за счет дополнительной кинетической энергии, получаемой сгущенной фракцией от воздействия воздушного потока. Этим достигается эффективный распыл сплошного сгущенного потока выгружаемой из пескового патрубка фракции, создаются благоприятные условия для ударного фильтрования и одновременно та часть жидкости, которая отлетела в виде брызг при ударном воздействии о фильтрующую перегородку, вновь увлекается газовым потоком и направляется в осевую камеру.

На фиг.1 представлен общий вид устройства для разделения суспензий; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1.

Устройство для разделения суспензий состоит из цилиндроконического корпуса 1 с тангенциальным парубком 2 для подачи суспензии, сливного патрубка 3 для отвода осветленной фракции и пескового патрубка 4 для выхода сгущенной фракции. К корпусу 1 со стороны пескового патрубка примыкает осевая камера 5, внутри которой установлена фильтрующая перегородка 6, выполненная из упругого материала и охватывающая в своей верхней части песковый патрубок 4. Фильтрующая перегородка 6 разделяет камеру 5 на две полости: наружную 7, снабженную патрубком 8 для отвода жидкой фракции и внутреннюю 9, образованную фильтрующей перегородкой 6, и примыкающим к ней снизу бункером 10 с патрубком 11 для отвода обезвоженного осадка.

Осевая камера 5 снабжена в верхней части патрубками 12 для отвода газа.

Внутри осевой камеры 5 соосно песковому патрубку 4 гидроциклона установлена труба 13 для подачи газа и рассекатель потока 14, образующий с верхним торцем трубы 13 кольцевую щель 15. Рассекатель потока 14 размещен с возможностью осевого перемещения относительно трубы 13 и пескового патрубка 4 гидроциклона, осуществляемой с помощью штока 16 и направляющей втулки 17 с отверстиями 18.

Устройство для разделения суспензии работает следующим образом.

Исходную суспензию через тангенциальный патрубок 2 под давлением подают в корпус 1 устройства. Под действием центробежных сил инерции происходит разделение суспензии на осветленный и сгущенный потоки, которые, вращаясь, выгружаются через центральные патрубки: осветленный - через сливной патрубок 3, а сгущенный - через патрубок 4 поступает в осевую камеру 5.

При работе на малоконцентрированных суспензиях благодаря резкому расширению потока сгущенной фракции при выходе его из пескового патрубка 4 истечение происходит в форме веера, при работе же на высококонцентрированных суспензиях форму веера сгущенному потоку придает рассекатель потока 14. Одновременно с подачей исходной суспензии включают подачу газа (воздуха), который через трубку 13, отверстия 18 направляющей втулки 17, кольцевую щель 15, образованную рассекателем потока 14, и верхним торцом трубы 13, распределяется веером от центра к периферии с большой скоростью. Таким образом, факел сгущенного потока суспензии попадает в зону скоростного сплошного газового веера, дробится им на мелкие части и, получая дополнительный запас кинетической энергии, устремляется с большой скоростью к фильтрующей перегородке 6, охватывающей песковый патрубок 4 гидроциклона.

При ударе о фильтрующую перегородку 6 мелкие частички раздробленного сгущенного потока обезвоживаются и сбрасываются в бункер 10, откуда и отводятся через патрубок 11. Удар частиц вызывает вибрацию стенки перегородки 6, что способствует предотвращению забивки ее твердой фазой. Жидкая фракция, пронизывая фильтрующую перегородку 6, попадает в наружную полость 7 осевой камеры 5 и отводится через патрубок 8. Та часть жидкости, которая при ударе отлетела от фильтрующей перегородки 6 в виде брызг, увлекается газовым потоком и через фильтрующую перегородку отводится в наружную полость осевой камеры 5. Толщина газового веера регулируется путем осевого перемещения рассекателя потока 14 при помощи штока 16 по направляющей втулке 17. Отработанный газ (воздух), прошедший фильтрующую перегородку 6, отводится из полости 7 осевой камеры 5 через патрубки отвода газа 12.

Таким образом, в устройстве для разделения суспензии обеспечивается эффективное обезвоживание твердой фазы за счет создания благоприятных условий ударного фильтрования и дополнительного подсушивания твердых частиц при проникании ими газового (воздушного) веера. Кроме того, такое устройство позволяет уменьшить удельную нагрузку по фильтрату за счет удаления фильтрующей перегородки от пескового патрубка гидроциклона.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ по авт. св. N 488620, отличающееся тем, что, с целью повышения степени обезвоживания сгущенной фракции, оно снабжено размещенной соосно с песковым патрубком трубой для подачи газа и рассекателем потока, установленным у выхода из трубы с возможностью осевого перемещения относительно нее и пескового патрубка.