Комбинированный мультигидроциклон Советский патент 1981 года по МПК B04C5/24 

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий под действием центробежных сил и может найти применение в химической, м-икробнологической и других отраслях промышленности.5

Известен мультигидроциклон, содержащий конический корпус с установленными в нем коническими сепарирующими элементами, в верхней части которых размещены входные патрубки, соединенные с общим пи- ю тающим патрубком, камеры для сбора осветленной и сгущенной фракций {.

Недостатком этого мультигидроциклон а является низкая степень сгущения малоконцентрированных суспензий.15

Степень сгущения суспензии с концентрацией твердой фазы 20% доходит до 60 вес. %. Даже в ЭТ01М случае потери жидкой фазы составляют 40%. При обработке же малоконцентрированных суспензий известный 20 мультиги дроц:И1клон допускает потери жидкой фазы со сгущенным продуктом до 90 вес. % и более. Для случаев обработки суспензий, в которых жидкая фаза является целевым продуктом, снижение потерь 25 жидкой фазы является важным фактором работы сгустительного оборудования.

Известен также батарейный гидроциклон, включающий четыре гидроциклона, размещенных по периметру круга, общий зо

питающий коллектор, сообщенный с входНЫ1МИ патрубками единичных гидроциклонов. Соосно питающему коллектору сверху примыкает сливная камера для сбора осветленной жидкости единичных гидроциклонов, а снизу также соосно расположена шламовая камера для сбора сгущенного твердого продукта 2. В шламовую камеру подают промывную жидкость.

Такой гидроциклон не устраняет недостатков, отмеченных выше.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому мультигидроциклону является мультигидроциклон, содержащий единичные сепарирующие элементы с тангенциальными входными, сливными и песковЫМН патрубками, общие питающую, сливную и песковую камеры, соединенные с соответствующими патрубка.ми сепарирующих элементов, выгрузочный патрубок песковой камеры 3.

Этот мультигидроциклон работает следующим образомИсходную суспензию под давлением подают в напорную питающую камеру, откуда она по входным патрубкам распределяется тангенциально в цилиндроконические рабочие полости единичных сепарирующих элементов, приобретая интенсивное вращательное движение. Сгущенная фракция через песковые патрубки сбрасывается в нижнюю шламовую камеру, а осветленная жидкая фаза восходящим потоком через сливные патрубки отводится в верхнюю сливную камеру.

В таком мультигидродиклоне при обработке малоконцентрированных суспензий низка степень сгущения твердой фракции.

Этот недостаток особенно проявляется при обработке суспензий, когда целевым продуктом является жидкая фаза и потери ее не допускаются.

Цель изобретения - повышение эффективности сгущения твердой фазы при обработке малоконцентрированиых суспензий и увеличение производительности по жидкому продукту.

Поставленная цель достигается тем, что мультигидроциклон снабжен осевой трубой, установленной в питающей камере, и регулирующими клапанами, при этом сливная и песковая камеры соединены посредством осевой трубы, один из регулирующих клапанов расположен над осевой трубой, а другой - на выгрузочном патрубке песковой камеры.

Благодаря такому контруктивному исполнению при обработке малаконцентрированных суспензий сгущенная в единичных сепарирующих элементах твердая фракция сбрасывается в песковую камеру, в донной части которой происходят ее на.копление и уплотнение, а жнд.кая фаза, освобожденная от твердых частиц и вытесняемая кверху через осевую трубу питающей камеры, объединяется с осветленным потоком сливной камеры. Поскольку осевая труба снабжена регулирующим клапаном, то обеспечивается регулирование выхода отслоенной жидкой фазы в осветленную камеру, а также регулируется режкм отстоя в песковой камере, т. е. в мультигидро-циклоне совмещаются реЖИ1МЫ центробежного и гравитационного разделения суспензий.

На чертеже изображен предлагаемый Мультигидродиклон.

Мультигидроциклон включает корпус 1, вокруг которого размещены lao кругу единичные сепарирующие элементы 2. Корпус 1 разделен радиальными перегородками на три камеры: верхнюю - сливную камеру 3 для сбора осветленной жьядкости, среднюю - питающую камеру 4 для распределения исходной суспензии в элементы 2, нижнюю - песковую камеру 5 для сбора предварительно сгущенной в гидроциклонах твердой фракции. При этом камера 5 разделена на 2 зоны: нижнюю зону 6 для уплотнения твердой фазы и верхнюю зону 7 осветления. Выгрузочный г атрубож 8 камеры 5 снабжен задвижкой (заглушкой) 9. Камера 4 по оси снабжена трубой 10, сообщающей зону 7 камеры 5 с полостью камеры 3, Элементы 2 тангенциа.пьными патрубками 11 примыкают к камере 4, сливными патрубками 12 - к камере 3, а Песковыми патрубками 13 - к камере 5. Крышка камеры 3 снабжена осевым щтоком 14 с клапаном 15, примыкающим к осевой трубе 10. Шток 14 выполнен с возможностью осевого перемещенияКо.мбинированный мультигидроциклон работает следующим образом.

Исходную суспензию под напором через камеру 4 и патрубки И подают в рабочие полости элементов 2, где суспензия инте1геивпо закручивается. Выделенные за счет центробежного эффекта твердые частицы вместе с частью жидкой фазы сбрасываются через патрубки 13 в камеру 5, а осветленная л- идкость восходящим вихрем через патрубки 12 отводится в камеру 3 и далее через патрубок отвода но назначению. Сброшенмая в камеру 5 предварительно сгущенная в элементах 2 твердая фаза попадает в зону б, где опа при закрытом патрубке 8, накапливаясь, уплотняется. Жидкая фаза, вытесняемая кверху, попадает в зону 7 и через

трубу 10 объединяется с общим осветленным потоком. С помощью штока 14 с клапаном 15 можно регулировать выход отстоениой жидкости из камеры 5, тем самым регулировать режим отстоя в ней. По мере накопления и уплотнения твердой фра1кции она периодически сбрасывается через патрубок 8 путем открывания задвижки (заглушки) 9, при этом предварительно закрывается труба 10 клапаном 15 с целью исключения провала осветленной жидкости из камеры 3 в камеру 5 при выгрузке.

Таким образом, в комбинированном мультигидроциклоне достигается высокая степень сгущения твердой фазы при обработке малоконцентрированных суспензий, в значительной степени исключаются потери жидкой фазы, увеличивается производительность по целевому жидкому продукту.

Кроме того, сообщение сливной и песковых камер при помощи осевой трубы стабилизирует постоянство давлений в этих камерах, а тем самым стабилизируется рабочий перепад давления между питающей,

сливной и песковой камерами, что приводит к поддержанию в автоматическом режиме равномерного распределения нотоков в рабочих полостях единичных сепарирующих элементов.

Использование предлагаемого мультигидроциклона производительностью 120м/ ч на стадии разделения дрожжевой суспензии перед подачей ее на сепарацию в производствах белкаво-витаминных концентратов микробиологической промышленности даст ориентировочную годовую экономию более 100 тыс. руб.

Формула изобретения Комбинированный мультигидроциклон,

содержащий единичные сепарирующие элеiMCHTH с тангенциальными входными, сливными и Песковыми патрубками, общие питающую, сливную и песковую камеры, соединенные с соответствующими патрубками сепарирующих элементов, выгрузочный патрубок Песковой камеры, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сгущения твердой фазы при обработке маЛ01концент1рированных суспензий и увеличения производительности ио жидкому продукту, он снабжен осевой трубой, установленной в питающей камере, и регулирующими клапанами, при этом сливная и песковая камеры соединены посредством осевой трубы, один из регулирующих клапанов расположен над осевой трубой, а другой - на выгрузочном патрубке песковой камеры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент ФРГ № 1058470, кл. 12 d 1/01, 1959.

2.В. И. Батуров. Гидроциклоны, конструкции и применение, обзорная информация ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ. М., 1973, с. 20, рис. 6.

3.«Chemiker Zeitung № 22, 1969, с. 95.

,.1Ж1

Выход

осбетленноа суспензии

Влид

искоднои

суспензии

t

Выход сгущенной суспензии