Устройство для разделения суспензий Советский патент 1982 года по МПК B04C5/16 

(З) УСТРОЙСТВО для РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий и может найти применение в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности. Известен гидроциклон, в котором для регулирования эффективности разделения суспензии применена эластичная полая гофра, установленная под разгрузочным отверстием и меняющая проходное сечение под воздействием подаваемого в нее сжатого воздуха 1 Недостатком данного устройства яв ляется узкий диапазон регулирования, поскольку значительное обжатие эластичной гофры ведет к резкому изменению угла конуса в месте перехода конической части корпуса гидроциклона к гофре, что вызывает взмучивание шлама в этой зоне и приводит к ухудшению эффективности разделения суспензий. Кроме того,данное устройство не поз воляет повысить степень сгущения тве дои фазы в выгружаемом продукте и скорость выгрузки по сравнению с обычными гидроциклонами, поскольку неоказывает на этот продукт никаких дополнительных способствующих сгущению или выгрузке воздействий. Известно также устройство для регулирования разгрузочного устройства гидроциклона, выполненное в виде установленного с возможностью поворота на оси, параллельной оси гидроциклона, набора пластин с отверстиями переменного сечения, уменьшающегося в направлении от разгрузочного отверстия. Данное устройство расширяет диапазон регулирования режима работы гидроциклона 2. Однако в момент поворота пластин вокруг оси происходит перекрытие разгрузочного отверстия, что приводит к нарушению процесса разделения (выносу твердой фазы в слив) и создает опасность забивки разгрузочного отверстия, особенно при обработке загрязненных сред. Поворотные пластины являются пассивными элементами, не оказывающими никакого дополнительного способствующего выгрузке или сгущению воздействия на выгружаемый продукт.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее корпус с входным и сливным патрубками и патрубок для выгрузки сгущенной фракции, под которым размещена кольцеобразная полая гофра из эластичного материала и соединенный с ней источник сжат того воздуха и дополнительные кольце образные полые гофры,- соосно установленные под основной гофрой, и соединенные с источником сжатого воздуха пневматическим распределителем для последовательной подачи сжатого воздуха в направлении от основной к дополнительным кольцеобразным полым гофрам.

В известном устройстве кольцеоб-. разные полые гофры являются активными элементами, создающими за счет последовательной подачи в них сжато го воздуха дополнительную проталкива ющую силу, повышенную скорость выгрузки сгущенной фракции, а следовательно, и производительность гидроциклона З .

Однако, в известном устройстве возможности повышения эффективности сгущения твердой фазы используются неполностью.

Цель изобретения - повышение эффективности сгущения твердой фазы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус с питающим и сливным патрубками, патрубок для выгрузки сгущенной фракции, снабженный кольцеобразными полыми гофрами из эластичного материала, соединенными с источником сжато го воздуха, пневматический распределитель для последовательной подачи сжатого воздуха в гофры в направлени от патрубка выгрузки сгущенной фракции, кольцеобразные полые гофры выпонены с внутренними диаметрами, уменьшающимися в направлении от патрубка выгрузки сгущенной фракции.

Такое конструктивное исполнение пескового патрубка устройства, благо даря сочетанию последовательного уменьшения в направлении от разгрузочного отверстия е1-1у1оениих диаметров кольцеобразных полых гофр и последовательной в том же направлении подачи в них сжатого воздуха, позволяет осуществить последовательное от гофры к гофре обжатие (уплотнение) выгружаемого сгущенного продукта и i тем самым повысить эффективность сгущения твердой фазы при сохранении высокой производительности устройства.

Последовательное в направлении от разгрузочного отверстия уменьшение внутренних диаметров кольцеобразных полых гофр может быть обеспечено за счет:

а) подачи в гофры сжатого воздуха с последовательно увеличивающимся в том же направлении давлением, . б) применения гофр с уменьшающейся в том же направлении упругостью (изменение упругости гофр может достигаться путем изменения их толщины или упругих свойств материалов, из которых они изготовлены),

в) применения гофр с коническими внутренними поверхностями с уменьшающимися в том же направлении внутренними диаметрами.

На фиг. 1 представлено устройство с Песковым патрубком, выполненным из кольцеобразных полых гофр с коническими внутренними поверхностями, общий ВИД , на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 и t - разрезы пескового патрубка.

Устройство состоит из корпуса 1 с патрубком 2 для подачи исходной суспензии, сливного патрубка 3 для отвода осветленной жидкости, пескового патрубка для отвода сгущенного продукта, снабженного, например, тремя кольцеобразными полыми соосно установленными гофрами 5-7 с кольцами 8, соединенными между собой болтами. Гофры 5-7 образуют проходное отверстие 9 переменного сечения. Гофры 5с помощью полостей 10-12 и патрубков соединены с источником сжатого воздуха: пневматическим распределителем 16 для последовательной подачи сжатого воздуха в гофры в направлении от разгрузочного отверстия корпуса устройства.

Устройство работает следующим образом.

Исходную суспензию через патрубок 2 под давлением направляют в корпус 1, где под действием центробежных сил происходит разделение суспензии. Твердые частицы перемещаются к периферии и по спирали к вершине кон ческой части корпуса. Осветленная жидкость движется восходящим потоком вверх и через сливной патрубок 3 отв дится из устройства. Сгущенный продукт, образовавшийся в вершине конус выводится через песковый патрубок 4, снабженный кольцеобразными полыми гофрами, образующими проходное отвер стие 9 уменьшающегося сечения и соет диненными с источником сжатого возду ха пневматическим распределителем 1б осуществляющим подачи сжатого воздух в гофры следующим образом. Вначале воздух пневматическим ра пределителем подается в гофру 5, при этом гофры 6 и 7 соединены пневматическим распределителем с атмосферой (фиг. 1). Затем сжатый эоздух по дается в гофру 6, после чего гофра 5 соединяется с атмосферой, а гофра 7 по прежнему соединена с атмосферой (фиг. 3). Затем сжатый воздух подается в гофру 7, после чего гофра 6 соединяется с атмосферой, гофра 5 по прежнему соединена с атмосферой (фиг. ) . Потом гофра 7 соединяется с атмосферой, после чего в гофру 5 подается сжатый воздух (фиг.1).В дальнейшем цикл повторяется. Сочетание в предлагаемом устройстве последовательно в направлении от разгрузочного отверстия корпуса уменьшения внутренних диаметров кольцеобразных полых гофр с последовательной в том же направлении подачей в них сжатого воздуха приводит к последовательному от гофры к гофре обжатию (уплотнению) выгружаемого сгущенного продукта, что приводит к увеличению эффективности сгущения твердой фазы при сохранении высокой производительности устройства. Величина обжатия выгружаемого продукта, а следовательно, и степень его сгущения может регулировать ся в процессе работы путем изменения давления сжатого воздуха ,подаваемого в гофры,-а также за счет изменения числа работающих гофр. На устройствах предлагаемой конструкции производительностью 150м/м предназначенных, например, для сгущения суспензии карбамида в процессе карбамидной депарафинизации дизельных топлив, можно повысить степень сгущения с 60 до 70, что даст дополнительный выход жидкого товарного парафина до 0,05 м/ч.Это даст годовую экономию при 3-х сменной работе свыше 70 тыс. руб. Формула изобретения Устройство для разделения суспензий , содержащее корпус с питающим и сливным патрубками, патрубок для выгрузки сгущенной фракции, снабженный кольцеобразными полыми гофрами из эластичного материала, соединенными с источником сжатого.воздуха, пневматический распределитель для последовательной подачи сжатого- воздуха в гофры в направлении от патрубка выгрузки сгущенной фракции, о тли чающееся тем, что, с целью повышения эффективности сгущения за счет последовательного обжатия сгущенной фракции, кольцеобразные полые, гофры выполнены с внутренними диаметрами, уменьшающимися в направлении от патрубка выгрузки сгущенной фракции. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Шестов Р.Н. Гидроциклоны. Л., Машиностроение, 19б7, с.15.рис.7г. 2.Авторское свидетельство СССР № 701716, кл. .В О С 5/16, 1977. 3- Авторское свидетельство СССР по заявке № 273030б,кл. В О С 5/1б, 1979.