Гидроциклонная установка Советский патент 1982 года по МПК B04C11/00 

1

Изобретение относится к технике разделения неоднородных дисперсных систем, а более конкретно к устройствам для центробежной сепарации жидкостей от механических примесей с применением гидроциклонных очистителей, и может найти применение в металлообрабатывающей , металлургической, химической, пищевой,целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности.

Известна гидроциклонная установка, включаюи4ая магнитный сепаратор, гидроциклонный очиститель, насос, емкости для слива загрязненной, частично-очищенной жидкости и шламового продукта, предохранительный клапан. В такой установке качество окончательно очищенной жидкости обеспечивается путем применения комбинации очистителей (магнитного сепаратора и гидроциклона), а производи-тельность всей установки регламентируется гидроциклонным очистителем. ,

Подача очищенной жидкости к потребителю осуществляется за счет противодавления на сливе гидроциклона 111.

Наличие комбинации очистителей, и, следовательНО, двух емкостей: усложняет конструкцию установки. Использование противодавления на сливе гидроциклона приводит, во-первых, к потере производительности очистителя и повышению отхода шламового продукта Во-вторых, практически исключается возможность автономной работы гидроциклонного очистителя и управления режимами очистки. В-третьих, для потребителя (например для шлифовальных станков) не всегда давление на сливе гидроциклона является достаточным для обеспечения нормальных условий работы. Все это приводит к снижению эффективности очистителей.

Известны также одноступенчатые и двухступенчатые гидроциклонные установки, включающие емкости для исходной суспензии, насосы для нагнетания суспензии в гидроциклонные очистители, емкости для сбора шламового продукта и слива очищенной жидкости, гидроциклонные очистители 21. Однако одноступенчатые установки не всегда обеспечивают высокое качество очистки (особенно при сепарации жидкостей от мелкодисперсного шлама). Двухступенчатые гидроциклонные установки имеют большие габариты, сложны в эксплуатации, дорогие в изготовлении, а для подачи очищенной жидкости к потребителям необходимы дополнительные насосы. Для обеспечения высокого качества очистк на сливе гидроциклонных очистителей, как правило устанавливается противодавление, В результате падает производительность одного гидроциклонного очистителя в одноступенчатых установ ках и суммарная производительность двух очистителей в двухступенчатых установках. Увеличивается и суммарный отход шламрвого продукта. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является гидроциклонная установка, содержащая емкости для подачи исходной суспензии и шламовЬго продукта, гидроциклон и насосы дл подачи исходной суспензии в гидроцик лон и чистой жидкости к потребителю. В этой установке очиститель работает автономно и качество сепарации может быть достигнуто путем регулирования режимов очистки. К потребителю очищенная жидкость подается под давлением с помощью другого насоса из бака с чистой жидкостью. Условия работы потребителей не зависят от режимов сепарации жидкости в очистителе 3. Однако качество очистки жидкости в данной установке недостаточно и мо жет быть несколько повышено лишь при наличии противодавления на сливе гид роциклона, равного 0,1 - 0,2 от давления на входе в гидроциклон. Следовательно снижается производительность гидроциклона и повышается отход шламового продукта. Кроме того, все количество чистой жидкости посту пает непосредственно в бак, а затем к потребителю, и габариты бака увеличиваются. 9 4 Цель изобретения - повышение качества сепарации и производительности путем снижения отхода шламового продукта и уменьшения габаритов бака для слива чистой жидкости. Поставленная цель достигается тем, что гидроциклонная установка, содержащая емкости для исходной суспензии и шламового продукта, гидроциклон с входным, сливным и Песковым патрубками, насосы для подачи исходной суспензии в гидроциклон и чистой жидкости к потребителю, бак для слива чистой жидкости, снабжена инжектором и обратными клапанами, а бак для слива чистой жидкости переливным патрубком, при этом инжектор и один обратный клапан установлен на сливном патрубке гидроциклона, а другой - на переливном патрубке. Отсос очищенной жидкости из сливного патрубка гидроциклона (т, е. возникновение отрицательного статического напора на сливе очистителя) с помощью насоса и инжектора позволяет в итоге повысить производительность и качество очистки, снизить отход шламового продукта. Так как часть очищенной жидкости направляется непосредственно к потребителю, за счет инжекционного эффекта, уменьшаются габариты бака с чистой жидкостью, и, следовательно, требуется насос меньшей производительности. На чертеже представлена гидроциклонная установка, общий вид. Гидроциклонная установка состоит из емкости 1, насоса 2, гидроциклона 3, бака для сбора и отстоя шламового продукта, сливного патрубка 5, инжектора 6, обратного клапана 7, сливной ветви 8, нагнетательной ветви 9, бака 10 для чистой жидкости с переливным патрубком 11 и обратным клапаном 12 и насоса 13 для подачи чистой жидкости к потребителю. Установка работает следующим образом. Исходная суспензия из емкости насосом 2 нагнетается под давлением в гидроциклон 3, где проходит интенсивную очистку от механических примесей. Шламовый продукт из нижнего отверстия гидроциклона сливается в бак k, где и отстаивается (шлам оседает на дно бака, а жидкость стекает обратно в емкость 1), Часть очищенной жидкости по сливному патрубку 5 гидроциклона и сливной ветви 8, имеющей продольные прорези под крышкой бака для отделения от жидкости пузырьков воздуха, направляется в бак 10. При выходе из сливной ветви 8 через прорези It пузырьки воздуха, попавшего из гидроциклона, поднимаются вместе с небольшой часть жидкости по патрубку 11 и обратному клапану 12 направляются наружу. Очищенная жидкость, при условии переполнения бака 10, стекает в емкость 1, где исходная концентрация примесей снижается, в результате эффект разделения суспензий в гидроциклоне 3 может быть повышен. Из бака 10 чистая жидкость всасывается насосом 13 и нагнетается через инжектор 6 по ветви 9 к потребителю. Так как конец сливной ветви 8 соединен с всасывающим патрубком насоса 13, то в ветви 8 и сливном патрубке 5 возможно небольшое разрежение, в результате которого жидкость на сливе гидроциклона отсасывается. В свою очередь жидкость, проходящая по ветви 9 в инжектор 6, создает инжекцион .ный эффект, и часть очищенной жидкости из сливной камеры гидроциклона 3 через патрубок 5 засасывается в ин жектор, а затем направляется к потре бителю. Обратный клапан 7, встроенный в сливной патрубок 5, исключает возможность засасываний насосом 13 через бак 10 жидкости из инжектора обратно в бак 10. За счет суммарного эффекта отсоса жидкости из сливной камеры гидроциклона насосом и инжектором производительность и качество очистки жидкости от мелкодисперсных механических примесей, как показывают предварительные исследования, повышаются на 20 - 25 %, а отход шламового продукта уменьшается на lO %. Уменьшаются также габариты бака для очистки жидкости за счет меньшего количег ства поступающей чистой жидкости в бак. Формула изобретения Гидроциклонная установка, содержащая емкости для исходной суспензии и шламового продукта, гидроциклон с входным, сливным и Песковым патрубками, насосы для подачи исходной суспензии в гидроциклон и чистой жидкости к потребителю, бак для слива чистой жидкости, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества сепарации и производительности установки путем снижения отхода шламового продукта и уменьшения габаритов бака для слива чистой жидкости, она снабжена инжектором и обратными клапанами, а бак для слива чистой жидкости - переливным патрубком,при этом инжектор и один обратный клапан установлен на сливном патрубке гидроциклона, а другой - на переливном патрубке. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе. 1. Станки и инструменты, 1973, № 1, с. 214. 2.Поваров А.И. Гидроциклоны. М., Госгортехиздат, 19б1, с. 66. 3.Применение смазочно-охлаждающей жидкости при заточке кругами из синтетических сверхтвердых материалов. Обзорная информация, сер.- Х-, М., НИЛмаш, 1975, с. 28 - 29. 4fe I X