Гидроциклон Советский патент 1981 года по МПК B04C9/00 

1

Изобретение относится к процессам очистки жидкостей от взвешенных частиц и ионов тяжелых металлов и, может быть использовано в пищевой, химической, машиностроительной, горно-рудной промышленности, коммунальном хозяйстве и других областях.

Известен гидроциклон, содержащий цилиндроконический корлус со сменной втулкой и тангенциально расположенным входным, сливным и шламовым патрубками, имеющий анод (корпус) и катод (сливной патрубок) и винтовую лопасть со щеткой из неэлектропроводного материала 1.

В этом гидроциклоне винтовая лопасть со щеткой притормаживает поток жидкости, так как она вращается с меньшей угловой скоростью, чем закрученный поток, что снижает фактор разделения. При оч-истке суспензий, содержащих твердые частицы, отмечается интенсивный абразивный износ корпусов циклонов.

Целью изобретения является повышение эффективности работы гидроциклона и уменьшение абразивного износа корпуса.

Это достигается тем, что гидроциклон снабжен электромагнитной жатушкой, питаемой импульсным током и установленной снаружи корпуса, а сменная втулка вьшолнена ферромагнитной с винтовой нарезкой

треугольного профиля на ее внутренней поверхности и установлена с возможностью продольного перемещения.

На фиг. 1 изображен гидроциклон, общий вид, совмещенный с вертикальным разрезом; на фиг. 2-узел I фиг. 1.

Гидроциклон имеет цилиндрический корпус, выполненный из немагнитного материала и состоящий из верхней 1 и нижней 2 частей и тангенциально располол енного входного патрубка 3. К нижней части корпуса циклона крепится «онус 4 со шламовым патрубком, а к верхней - крышка 5 со сливом патрубком 6, располол енным по оси циклона и являющимся катодом, электрически изолированным вместе с крышкой от остальной части циклона прокладкой 7. Между корпусом и конусом устанавливается эластичная, например резиновая, прокладка 8.

Внутри ннжней части корпуса циклона распололсена с возмол ностью продольного перемещения сменная цилиндрическая втулка 9 из ферромагнитного материала, имеющая внутри винтовую нарезку треугольного профиля, причем направление нарезки совпадает с направлением закрутки потока л идкости. Движение втулки вверх ограничивается эластичным кольцом 10.

На нижней части корпуса расположена катушка 11 электромагнита, питаемая импульсным током, например, от сети переменного тока через выпрямительный диод.

Для отвода газов, выделяющихся п-ри электролизе воды, на крышке циклона имеется газосборник с отводной трубкой.

Циклон работает следующим образом.

При подаче осветляемой воды в циклон через Патрубок 3 за счет тангенциального подвода вода приобретает интенсивное вращательное движение, при этом под действием центробежных сил частицы взвеси с плотностью больше плотности воды отбрасываются к стенке корпуса циклона, сползают по ним в конус 4, откуда удаляются через шламовый патрубок.

Для осаждения ионов тяжелых металлов и увеличения эффекта разделения в гидроциклоне используется электрокоагуляция, для чего К сливному патрубку б подводится минус, а к корпусу 2 - плюс источника постоянного тока. При этом ионы хрома, никеля, меди и др. частично восстанавливаются до металлов и отлагаются на катоде, т. е. на сливном патрубке 6, а остальная часть катионов образует гидроксиды, которые являются хорошими коагулянтами. Хло1пья Коагулянта захватывают мельчайшие частицы взвеси, укрупняются и центробежными силами отбрасываются к корпусу циклона.

Дополнительное увеличение эффекта разделения достигается Емпульсным магнитным полем катушки 11, при этом направление поля должно быть таким, чтобы сила Лоренца, действующая на отрицательно заряженные Частицы, совладала с направлением центробежной силы и электрического поля.

Кроме того, под действием импульсного электромагнитного ноля втулка 9 приобретает продольные колебания с частотой импульсов тока. Перемещение втулки ограничивается эластичной прокладкой 8 и кольцом 10. При колебании втулки 9 частицы взвеси горизонтальными участками профиля нарезки отбрасываются вниз, что уменьщает налипание частиц на втулку, увеличивает крутизну винтовых траекторий частиц и уменьшает угол равнодействующей силы частиц на корпус. Все это способствует товышению эффективности очистки и долговечности гидроциклона.

Колебательные движения втулки способствуют дополнительной закрутке пристенного слоя жидкости, что эквивалентно уменьшению сил трени.я закрученного потока о стенки корпуса циклона. Это приводит к увеличению пристенных скоростей и, как следствие, к повышению фактора разделения.

Часть энергии, подводимой к катушке электромагнита, ком пенсируется уменьшением потребного напора обрабатываемой жидкости.

Формула изобретения

Гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус со сменной втулкой, сливной, шламовый и тангенциальный входной патрубки, Причем корпус и сливной патрубок подключены к источнику постоянного тока, отличаюшийся тем, что, с целью повышения эффективности работы гидроциклона и уменьшения абразивного износа корпуса, гидроциклон снабжен электромагнитной катушкой, питаемой импульсным током и установленной снаружи корпуса, а сменная втулка выполнена ферромагнитной с ВИНТОВОЙ нарезкой треугольного профиля на ее внутренней поверхности и установлена с возможностью продольного перемещения.

ИсточнИКИ информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 631216, кл. В 04С 9/00, 1977.

S

Фиг. г