Гидроциклон Советский патент 1981 года по МПК B04C5/103 

1

Изобретение относится к устройствам для непрерывного разделения двухфазной жидкости под действием центробежных сил и может быть использовано в различных отраслях промышленности.5

Известен гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус с входным и сливным патрубками, песковый патрубок. Сливной патрубок расположен в конической части корпуса 1.10

Недостатком известного гидроциклона является его малая производительность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является гидроциклон, содержа- 15 щий корпус, выполненный в виде цилиндра и примыкающих к нему большими основаниями усеченных конусов, песковые патрубки, размещенные на меньших основаниях конусов, входной патрубок и сливные пат- 20 рубки 2.

Однако для известного гидроциклона характерна малая эффективность разделения, обусловленная возможностью выноса части твердых частиц со сливным потоком. 25

Цель изобретения - повышение производительности и эффективности разделения за счет предотвращения выноса твердых частиц из конусов.

Поставленная цель достигается тем, что зо

гидроциклон, содержащий корпус, выполненный в виде цилиндра и примыкающих к нему большими основаниями усеченных конусов, песковые патрубки, размещенные на меньших основаниях конусов, входной патрубок и сливные патрубки, снабжен лопастным элементом и спиралями, а внутренняя поверхность цилиндрической части корпуса выполнена с выступами, между которыми расположены расходящиеся от центра в направлении к конусам криволинейные каналы, при этом сливные патрубки размещены на конусах корпуса и между ними неподвижно установлен лопастной элемент, спирали расположены перед Песковыми патрубками по ходу движения потока гидросмеси, а песковые патрубки установлены по касательной к сливным патрубкам и под углом к оси корпуса гидроциклона.

Целесообразно лопастной элемент выполнять в виде конусообразного обтекателя с направляющими лопастями, расположенными по обеим его сторонам и изогнутыми в направлении движения входного потока.

На фиг. 1 представлен предлагаемый гидроциклон, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрея Б-Б фиг. 1.

Гидродиклон содержит корпус, ЁЫПОЛйенный в виде цилиндра 1 и усеченных конусов 2 со сливными 3 и Песковыми 4 патрубками. Между сливными патрубками 3, в центре, установлен лопастной элемент 5, выполненный в виде конусообразного обтекателя с направляющими лопастями 6, расположенными по обеим его сторонам и изогнутыми в направлении движения входного потока, жестко прикренленный к оси 7, связанной (тремя) ребрами жесткости 8 с патрубком 3.

Песковые патрубки 4 расположены по касательной к сливным патрубкам 3 и под углом к оси гидроциклона. К внутренним поверхностям конусов перед Песковыми отверстиями прикреплены винтообразные спирали 9 с шагом, равным или больше шага вращающегося потока.

Напорная труба 10 переходит в улиткообразный входной патрубок И но всему внешнему периметру цилиндрической части корпуса 1 с щелевыми отверстиями 12.

Улиткообразный патрубок заканчивается расходящимися от сербдины в обе стороны конических частей каналами 13 и выступами 14. Такой вход предназначен для твердых фракций.

Гидроциклон работает следующим образом.

Под давлением двухфазная жидкость по напорной трубе 10 поступает в улиткообразный входной натрубок И. За счет большой скорости и удельного веса наносов основное разделение твердой фазы от жидкой происходит в улиткообразном входном патрубке И. Образующиеся при этом значительные центробежные силы отбрасывают твердые частицы к периферии. В конце улитки твердые частицы распределяются между выступами 14 в каналах 13 и напором направляются в коническую часть. Осветленная фаза вместе с мелкими частицами через щелевые отверстия 12 поступает в корпус 1.

В гидроциклоне скорость потока повышается и отделившиеся как крупные, так и мелкие частицы (проходят вторую стадию разделения), приближаясь к образующей конуса (нисходящий поток гидросмеси), двигаются к его вершине и но ходу дви«кения потока выносятся через песковое отверстие на сброс.

Для предотвращения хаотичного движения наносов и обеспечения транзитного удаления при вершине конуса установлены винтообразные спирали, которые также препятствуют выносу твердых частиц в цилиндрическую полость. В случае уноса наносов восходящим потоком, изогнутый край сливного патрубка 3 возвратит их обратно в нисходящий поток гидросмеси. В цилинд4

ричёской части основной осветленный поток захватывается изогнутыми лопастями и совместно с конусообразной вогнутой сферической поверхностью лопастного элемента 5 направляет поток в сливной патрубок 3.

Диаметр, раструба сливного патрубка 3 должен находиться на радиусе отделения мелких частиц.

Площадь сечения напорной трубы 10 должна соответствовать сумме площадей щелевых отверстий, а суммарная площадь каналов 13 должна быть в 1,5-2 раза больше содержания наносов в поступающей воде.

Улиткообразный входной патрубок И может иметь один полный оборот.

Такая схема разделения двухфазной жидкости увеличит производительность гидроциклона н обеспечит высокое качество ее очистки.

Формула изобретения

Гидроциклон, содержащий корпус, выполненный в виде цилиндра и примыкающих к нему большими основаниями усеченных конусов, песковые патрубки, размещенные на меньших основаниях конусов,

входной патрубок и сливные патрубки, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и эффективности разделения путем предотвращения выноса твердых частиц из конзсов, он снабжен лопастным элементом и спиралями, а внутренняя поверхность цилиндрической части корпуса выполнена с выступами, между которыми расположены расходящиеся от центра в направлении к конусам криволинейные каналы, при этом сливные патрубки размещены на конусах корпуса и между ними неподвижно установлен лопастной элемент, спирали расположены перед Песковыми патрубками по ходу движения потока гидросмеси, а песковые патрубки установлены по касательной к сливным патрубкам и под углом к оси корпуса гидроциклона. 2. Гидроциклон по п. 1, от л и ч а ющ ийс я тем, что лопастной элемент выполнен в виде конусообразного обтекателя с направляющими лопастями, расположенными по обеим его сторонам и изогнутыми в направлении движения входного потока.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Поваров А. И. «Гидроциклоны, Л., «Госгортехиздат, 1961, с. 14, рис. 6.2.

2.«Гидроциклоны, гидроциклонные водозаборы и песколовки и водо-пульпоподъемные установки с гидроциклонной приемной камерой, М., 1975, ГЦУ-56.

13 f