Комбинированный гидроциклон Советский патент 1979 года по МПК B04C9/00 

(54) КОМБИНИРОВАННЫЙ ГИДРОЦИКЛОН

Изобретение относится к устройствам для очистки суспензий или .эмульсий под действием центробежных сил и фильтрования и может быть использова но в химической, нефтехимической, пи щевой и других отраслях промышшеннос ти. Известен гидроциклон, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливным и Песковым патрубками, центральный фильтровальный патрон, соединенный со сливным патрубком гидроциклона 1 Недостатком данного гидроциклона является малая эффективность разделе ния суспензий и эмульсий. . Известен также комбинированный гидроциклон, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливным и Песковым патрубками, центральный перфорированный патрон, обтянутый фильтрутощим материалом, патрубок, соединяющий полость фильтровального патрона с вакуумной системой и служащий одновременно для отвода фильтрата 2. Данное устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. Известный комбинированный гидроциклон работает следующим образом. Исходную суспензмо вводят через тангенциальный патрубсж с большой скоростью в цилиндрический корпус, где она приобретает вращательное движение вокруг центрального фильтровального патрона. Под действием вакуума фильтрат отводится через ткань, а сгущающаяся по мере спирального продвижения вниз суспензия выводится через песковый патрубок в верйшне конуса. Спиралеобразное движение суспензии вокруг фильтровального патрона обеспечивает смыв осадка с него и частичное разделение фаз за счет центробежного эффекта. Недостатком данного устройства является низкая эффективность сгущения твердой фазы, обусловленная наличием вакуума в полости центрального фильтровального патрона. Пэд действием вакуума на частицы твердой фазы нисходящего вихря в полости аппарата воздействует центростремительная сила, которая значительно ослабляет центробе:-хный эффект и способствует притяжению и оседанию мелкой взвеси твердых частиц на фильтровальной ткани центрального

патрона. Центростремительное воздействие вакуума на твердые частицы усиливается наличием в аппарате только одного нисходящего потока, тол1яина которого незначительна. Это приводит в конечном счете к снижению производительности аппарата в процессе его работы.

Целью изобретения является повыше няе эффективности разделения суспензий и эмульсий за счет создания условий напорного фильтрования в аппарате в осветленном вторичном восходящем потоке суспензии с обеспечением отвода мелкой взвеси в песковую камеРУ.

Поставленная цель достигается тем что гидроциклон снабжен центральной трубой, размещенной внутри фильтровального патрона, и коллекторной крышкой, установленной над фильтровальным патроном и имеющей осевые отв рстия и радиальные каналы, соединяющие верхнюю часть корпуса гидроциклона с центральной трубой, нижний конец Которой размещен в песковом патрубке гидроциклоиа.

Целесообразно также снабдить его цилиндрическим отражателем, размещенным в верхней части корпуса гидроциклона.

Благодаря указанным отличительным особенностям происходит распределени исходного вихревого потока в рабочей полости аппарата на два, а именно: нисходящий; концентрирующий в себе за C4GT центробежного эффекта наиболее грубую часть суспензии и внутренний, восходящий,, осветленный поток суспензии, содержащий наиболее тонкую и легкую часть включений, образующихся при дросселировании нисходящего вихревого потока через песковый патрубок,

Такое распределение исходного потока суспензии, получаемое при помощи введенного цилиндрического отражателя, ведет к более благоприятным условиям для фильтр,.вания в центральной полости аппарата через фильтровальный патрон за счет перепада давлений в напорной части аппарата и полости фильтровального патрона.

Одновременно введение центральной трубы, размещенной внутри фильтровального патрона, способствует отводу смытых восходяшим потоком осветленной суспензии твердых, наиболее легких частиц, уносимых с этим потоком в песковую камеру, что повьлшает эффект сгущения более плотной фазы.

На фиг, 1 представлен общий вид

комбииированно1о гидро; .иклона фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1 фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг, 1 фиг. 4 - узел I F-tn фиг. 1,

Комбинированный гидроциклон состоит из цилиндроконического корпуса 1, тангенциального патрубка 2 подачи исходной суспензии, цилиндрического отражателя 3 для стабилизадии врсхо5 дящего осветленного вихря суспензии, фильтровального патрона 4 с фильтрующим элементом 5 (например, пористый фторопласт), прикрепленного к перфорированному патрону 4 при помощи винтов 6 и шайб If центральной трубы 8, верхняя часть которой соединена с радиальными каналами 9, коллекторной крышки 10с Нижняя часть центральной трубы размещена в песковом патрубке 5 11 гидроциклона и снабхсеча вентилем 12 для регулирования отвода части восходящего вихревого потока со смытьми гвердддми включениями.

В верхней части цилиндроконическоQ го корпуса 1 расположен сливной патрубок 13, сообщающийся с полостью фильтровально1о патрона 4 через осевые отверстия 14 коллекторной крышки 10.

Комбинированный гидроциклон работает следующим образом.

Исходная суспензия по тангенциальному патрубку 2 под давлением подается в цилиндроконический корпус 1, где она интенсивно закручивается и в виде вихревого потока устремляется к пескойому патрубку 11, Наиболее плотная часть суспензии за счет значительных центробежных сил перемещается к периферии и выгружается в песковую камеру, а часть суспензии, включающая мелкие и легкие частицы осветленная суспензия) восходящим объединенны;м вихрем движется вверх, омывая и фильтруясь через фильтруюУ щий патрон 4 под действием перепада давлений в полостях цилиндроконического корпуса 1 и фильтровального патрона 4. Так как фильтрующий элемент 5 (пористый фторопласт) имеет 5 гладкую поверхность, мелкие твердые включения, уносимые с восходящим вихрем, легко ctvttJBaroTCH и перемещаются вверх в зону, ограниченную цилиндрическим отражателем 3 и верхней 0 частью фильтровального патрона 4 и

далее через радиальные каналы 9 кол. лекторной крьплки 10 и центральную трубу 8 сбрасываются в песковую камеру, где, объединяясь со сгущенной §5 частью суспензии, выходящей из пескового патрубка 11, используются по назначению. Вентилем 12 регулируют выход смытого продукта в песковую камеру. Фильтрат из полости фильтроgQ вального патрона через осевые отверстия 14 коллекторной KPUUJKH 10 отводится в сливной патрубок 13 и далее по назначению. Использование в качестве фильтрующего элемента 5 пористого фторопласта позволяет эффективно. разделять Б гидроциклоне эмульсии, например отделять нефтепродукты (бензин, дизельное топливо и т.д.) от воддл В этом случае крупные частицы отделяются под действием центробежного эффекта, а мелкие эмульсионные вклю-. чения воды, уносимые восходящим пото ком в результате несмачиваемости фторопласта, перемещаются в виде шариков по поверхности фильтровального патрона и далее по каналам 9 коллекторной крышки 10 и через центральную трубу 8 сбрасываются в песковую кё1меРУ. Таким образом, в результате снабжения гидроциклона центральной трубой размещенной внутри фильтровального патрона, и коллекторной крышкой, установленной над фильтровальным патроном и имеющей осевые отверстия и радиальные каналы, соединяющие йерхнюю часть корпуса гидроциклона с центрально трубой, нижний конец которой размещен в песковом патрубке гидроциклона, а также в результате установки в верхней части корпуса гидроциклона цилиндрического отражателя, обеспечивается повышение эффективности сгущения и увеличение произ водительности устройства посредством исключения накопления твердой взвеси на фильтрующем патроне.

/3

и

fuf.2 Формула изобретения 1.. Комбинированный гидроциклон, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливным и Песковым патрубками,центральный фильтровальный патрон, соединенный со сливным патрубком гидроциклона, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения суспензии и эмульсий, он снабжен центральной трубой, размещенной внутри фильтровального патрона и коллекторной крышкой, установленной над фильтровальным патроном и имеющей осевые отверстия и радиальные канати, соединяющие верхнюю часть г корпуса гидроциклона с центральной трубой, нижний конец которой размещен в пескоБОМ патрубке гидроциклонв. 2, Гирроциклон по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен цилиндрическим отражателем, размешенным в верхней части корпуса гидроциклона. Источники информации, принятые ро внимание при экспертизе 1.Патент Польши № 64946, кл. 50 Е 3/10, 1970. 2.Автсэрское свидетельство СССР № 193443, кл. В 01 D 17/06, 1967.

б В

(Pui5

-- О