Прямоточный гидроциклон-классификатор Советский патент 1981 года по МПК B04C5/16 B03B5/34 

(54) ПРЯМОТОЧНЫЙ ГИДРОЦИКЛОН-КЛАССИФИКАТОР

1

Изобретение относится к устройствам для проведения процессов разделения (классификации, сгущения, осветления) разнообразных пульп и суспензий и может быть применено в химической, нефтехимической, микробиологической, лакокрасочной,- горнообогатительной промышленности и ряде других отраслей народного хозяйства.

Известен классифицирующий гидроциклон, включающий цилиндро-конический корпус с патрубком подачи исходного питания, сливным патрубком и песковой насадкой, размещенный в конусной части геликоид (спираль), примыкающий к ней внешней кромкой и имеющий концентрический проход.

Исходная суспензия разделяется в корпусе аппарата за счет действия центробежных сил инерции на осветленную и сгущенную фракции, причем последняя движется по спирали к песковой насадке, а осветленная фракция, образованная восходящим жидкостным потоком, выводится через сливную трубку 1.

Недостатком известного гидроциклона является сравнительно невысокая эффективность классификации из-за выноса части

зерен материала твердой фазы различной крупности из зоны сгущения восходящим потоком в осветленную фракцию, а также отсутствие возможности регулировки выходящих потоков.

Наиболее близким к предлагаемому по

технической сущности и достигаемому результату является гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус с крыщкой и днищем тангенциальный питающий патрубок, коаксиально расположенный вытеснитель и разJJJ грузочное устройство с регуляторами перераспределения потоков, установленное в нижней части корпуса.

Пульпа, поступая в такое устройство, разделяется на фракции в поле действующих центробежных сил инерции, причем смесь

15 крупных и мелких зерен первоначально перемещается в центральную зону аппарата, а затем более крупные частицы отбрасываются к стенкам, а более мелкие фракции зерен, спускаясь к разгрузочному устройству на определенных радиусах, выводятся из

20 гидроциклона 2.

Недостатком этого устройства является наличие нескольких зон, в которых поток сильно турбулизирован, отсутствие возможности регулировки содержания и крупности частиц твердой фазы в выходящих потоках, что значительно снижает эффективность разделения пульпы и суспензий.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса классификации путем плавной регулировки выходящих потоков, стабилизации потока и предотвращения образования восходящих токов жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус с крыщкой и днищем, тангенциальный питающий патрубок, коаксиально расположенный вытеснитель и разгрузочное устройство с регуляторами перераспределения потоков, установленное в нижней части корпуса, снабжен направляющей спиралевидной вставкой переменной щирины, увеличивающейся по ходу движения суспензии, раз.мещенной на внутренней стенке корпуса, и направляющими винтовыми лопастями, расположенными на нижней части вытеснителя над разгрузочным устройством, при -ХГОМ лопасти выполнены с щириной, уменьшающейся в направлении, обратном движению разделяемого потока суспензии.

Целесообразно раз1рузочное устройство выполнять в виде набора труб коробового сечения, установленных с возможностью возвратно-поступательного перемещения навстречу разделяемому потоку.

На фиг. 1 представлен прямоточный гидроцпклон-классификатор, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Црямоточный гидроциклон-классификатор содержит цилиндрический корпус 1 с днищем и крышкой, тангенциальный питаю111,ий патрубок 2, разгрузочное устройство, включающее выводные патрубки 3, в которые встав.гены трубы 4, 5 и 6 коробового сечения для отвода продуктов классификации, снабженные регулирующими устройствами 7, вытеснитель 8. На внутренней стенке корпуса 1 установлены направляющие вставки 9, выполненные в виде спиральной ленты переменной ширины, и расположенные по высоте аппарата от питающего патрубка 2 до верхнего среза разгрузочного устройства под углом, равным углу наклона питающего патрубка. На вытеснителе 8 в нижней его части над разгрузочным устройством размещаются направляющие винтовые лопасти 10.

Устройство работает следующим образом.

Разделяема я пульпа или суспензия подается в корпус 1 через тангенциальный пптающий патрубок 2 и по направляющим вставкам 9 перемещаются по винтовой траектории в нижнюю часть аппарата в поле действия центробежных сил инерции. За счет действия этих сил и равномерного по высоте аппарата кольцевого зазора между корпусом 1 и вытеснителем 8 частицы твердой фазы суспензии определенного размера перемещаются на соответствующих им радиусах вращения к разгрузочному устройству.

где каждая фракция выводится через трубы 4 (осветленная фракция), 5 (промежуточная фракция) и 6 (сгущенная фракция, содержащая наиболее крупные частицы). Стабилизация потока суспензии по мере ее 5 прохождения сверху вниз осуществляется за счет выполнения направляющих вставок 9 и направляющих винтовых лопастей 10 вытеснителя 8 с плавно увеличивающейся шириной по ходу суспензии и одинаковым шагом намотки, что способствует образованию в нижней части корпуса 1 над разгрузочным устройством единого проходного канала для плавного ввода разделяемого потока в зону выгрузки. Цричем над верхним срезом разгрузочного устройства винтовые лопасти 10

5 и направляющие вставки 9 почти соприкасаются своими кромками и препятствуют возникновению вертикальных турбулентных токов жидкости как в зоне, прилегающей непосредственно к вытеснителю 8, так и в периферийных областях у стенок корпуса 1

0 аппарата. Цлавная регулировка количества, содержания и крупности частиц отдельных фракций осуществляется возвратно-поступательным перемещением труб 4, 5 и 6 в выводных патрубках 3 и поворотом регулирующих устройств 7, размещенных в этих трубках.

Таким образом, благодаря наличию разгрузочного устройства, выполненного в виде труб коробового сечения, размещенных в

0 нижней части корпуса навстречу потоку с возможностью возвратно-поступательного перемещения и перекрытия проходногю сечения от стенки корпуса до вытеснителя, установки в этих трубках регулирующих устройств для перераспределения потоков, а

5 также присутствия направляюп их вставок, выполненных в виде спиральной ленты переменной ширины, увеличивающейся по ходу суспензии, и размещения на вытеснителе в нижней его части над разгрузочным устройством направляющих винтовых лопастей, ширина которых уменьшается в направлении, обратном движению разделяемого потока, обеспечивается плавная регулировка выходящих потоков, стабилизация разделяемого потока и предотвращение образования

5 восходящих токов жидкости в различных зонах аппарата, что значительно повышает эффективность процесса классификации пульп и суспензий с различным содержанием и крупностью твердой фазы.

Формула изобретения

1. Прямоточный гидроциклон-классификатор, содержащий цилиндрический корпус с крьилкой и днищем, тангенциальный питающий патрубок, коаксиально расположенный вытеснитель и разгрузочное устройство с регуляторами перераспределения потоков, установленное в нижней части корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса классификации за счет плавной регулировки выходящих потоков, стабилизации потока и предотвращения образования восходящих токов жидкости, он снабжен нaпpaвJJЯющeй спиралевидной вставкой переменной щирины, увеличивающейся по ходу движения суспензии, размещенной на внутренней стенке корпуса, и направляющими винтовыми лопастями, расположенными на нижней части вытеснителя над разгрузочным устройством, при этом лопасти выполнены с щириной, уменьщающейся в направлении, обратном движению разделяемого потока суспензии. 2. Гидроциклон по п. 1, отличающийся тем, что разгрузочное устройство выполнено в виде набора труб коробового сечения, установленных с возможностью возвратно-поступательного перемещения навстречу разделяемому потоку. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР № 647010,кл. В 04 С 5/14, 1977. 2. Авторское свидетельство СССР № 707610, кл. В 04 С 5/16, 1977.