ГИДРОЦИКЛОН-СГУСТИТЕЛЬ Советский патент 1995 года по МПК B04C5/13 

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий и может найти применение в пищевой, горной, химической и других отраслях промышленности, где требуется разделение суспензий с последующим обезвоживанием твердой фазы.

Известен гидроциклон-сгуститель, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливным насадком и песковым патрубком, в котором установлена неподвижная спираль.

Недостатком данного устройства является малая эффективность сгущения, не превышающая 60%. Это обусловлено тем, что вращательное движение по направлению к выгрузке осадка затухает, т.е. выгрузка осуществляется в основном только под действием гравитационных сил.

Известен также гидроциклон-сгуститель, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливным насадком и песковым патрубком, песковую камеру, в которой установлен вращающийся барабан с пазами на наружной его поверхности.

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

Недостатком данного гидроциклона является малая эффективность сгущения, обусловленная тем, что не исключается возможность забивки пескового патрубка.

Поставленная цель достигается тем, что гидроциклон снабжен камерой, установленной соосно песковому патрубку с возможностью вращения, в которой выполнено наклонное отверстие, сужающееся в направлении песковой камеры. Целесообразно устанавливать вращающийся барабан эксцентрично оси отверстия.

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

Гидроциклон состоит из цилиндроконического корпуса 1 с тангенциальным входным 2 и сливным 3 патрубками. В верхней части гидроциклона расположен сливной насадок 4, а в нижней части - песковый патрубок 5 с выгрузочным отверстием 6. Гидроциклон снабжен установленной с возможностью вращения камерой 7, над которой в подшипниках 8 размещен корпус 9 с крышкой 10.

Вращение камеры осуществляется при помощи шкива 11, привод которого на чертеже не показан.

Вращающаяся камера 7 имеет наклонный канал 12, примыкающий в верхней части к конусу цилиндрического корпуса 1.

В нижней части камеры 7 эксцентрично оси наклонного канала 12 расположен вращающийся барабан 13, установленный на опорах 14. Опоры имеют возможность осевого перемещения в резьбе 15. Барабан 13 выполнен с пазами 16 на наружной его поверхности и продолжающими наклонный канал 12. В нижней части гидроциклона предусмотрена песковая мембрана 17.

Гидроциклон-сгуститель работает следующим образом.

Исходная суспензия под давлением через тангенциальный входной патрубок 2 поступает внутрь цилиндрического корпуса 1, где происходит ее разделение на осветленную и сгущенную фракции. Осветленная фракция отводится через сливной насадок 4 и сливной патрубок 3, а сгущенная - по конической части цилиндрического корпуса 1 поступает в наклонный канал 12. Вследствие вращения камеры 7 вокруг оси гидроциклона и расположения канала 12 наклонно к оси гидроциклона возникают центробежные силы, действующие на твердую фазу, поступающую в наклонный канал 12, причем чем ближе к концу наклонного канала 12, тем величина центробежной силы значительнее. То есть при возрастании центробежной силы от вращения камеры 7 от нуля в центре верхней части наклонного канала 12 до максимального значения на конце наклонного канала 12 происходит дополнительный отжим сгущенной фазы.

Отжатая жидкость захватывается восходящим потоком и объединяется с осветленным потоком.

В нижней части вращающейся камеры 7 расположен вращающийся барабан 13, установленный на опорах 14, выполненных в виде игл с резьбовым соединением 15. Барабан 13 расположен эксцентрично оси гидроциклона и снабжен пазами 16. Под действием центробежных сил, возникающих от вращения камеры 7, происходит выталкивание осадка из наклонного канала 12, который, в свою очередь, давит на барабан 13 и вызывает возникновение момента вращения его, равного произведению усилия, с которым осадок выталкивается из наклонного канала 12, на радиус барабана 13. Под действием этого момента барабан 13 начинает вращаться в иглах 14. Скорость вращения барабана можно регулировать перемещением в резьбе 15 игл 14. При совпадении паза 16 на наружной поверхности барабана с наклонным каналом 12, осадок заполняет паз и при дальнейшем повороте барабана, когда паз 16 совпадает с выгрузочным отверстием 6, осадок под действием центробежных сил отбрасывается из паза 16 в песковую камеру 17 и удаляется из аппарата.

Таким образом, пульсирующая выгрузка осадка способствует дополнительному обжатию твердой фазы, а барабанная выгрузка через пазы исключает возможность забивки канала 12 твердой фазой.

Все это позволяет существенно увеличить степень сгущения в гидроциклоне, регулировать ее и исключать возможность забивки пескового насадка.

1. ГИДРОЦИКЛОН-СГУСТИТЕЛЬ, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливным насадком и песковым патрубком, песковую камеру, в которой установлен вращающийся барабан с пазами на наружной его поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сгущения, он снабжен камерой, установленной соосно песковому патрубку с возможностью вращения, в которой выполнено наклонное отверстие, сужающееся в направлении к песковой камере. 2. Гидроциклон-сгуститель по п.1, отличающийся тем, что вращающийся барабан установлен эксцентрично оси отверстия.