Гидроциклон-классификатор Советский патент 1982 года по МПК B04C5/18 

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий, классификации материалов по крупности и может быть использовано в химической, горнорудной, угольной, лакокрасочной, пищевой, крахмалопаточной и других отраслях промышленности.

Известен гидроциклон, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным подводом разделяемой суспензии, патрубки для вывода осветленного и сгущенного потоков с эластичным устройством, установленным на патрубке вывода сгущенного продукта для изменения его проходного сечения во время работы аппарата l,

Недостатком известного гидроциклона является возможность забивки отверстия для вывода сгущенного продукта вследствие значительного перекрытия свободного сечения нижнего разгрузочного отверстия, вызванного чрезмерным растяжением эластичного устройства, а также резкое увеличение гидравлического сопротивления на линии выгрузки сгущенного продукта, приводящее к повышенному износу материала твердой фазы в осветленном потоке.

Известен гидроциклон, включсиощий цилиндроконический корпус с тангенциальным подводом разделяемой суспензии, верхний и нижний сливные патрубки, и устройство для отвода сгущенной фракции по зонам 1,2.

Недостаток данного гидроциклона невозможность регулировки количества и крупности частиц материала твердой фазы, вывoдимqгo из аппарата через кольцевые зоны в конической части гидроциклона.

Известен также турбоциклон, вклю чающий цилиндроконический корпус с питающим патрубком, турбину и патрубки вывода продуктов разделения 3j.

Недостатком этого турбоциклона является отсутствие возможности проведения в нем процесса классификации частиц по нескольким фракциям и довольно низкие значения показателей разделения из-за наличия в зоне песковой насадки большого количества материала твердой фазы, что вызывает дополнительный унос частиц с осветленным потоком.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достИгаемому результату является гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с кольцевыми прорезями в конической части корпуса и с тангенциальным входным патрубком, патрубками вывода продуктов разделе ния, приемные камеры с регулирующими устройства Недостатком известного гидроциклона является низкое качество освет ленной фракции. Цель изобретения - повышение эффективности процесса классификации за счет улучшения качества осветлен ной фракции. Посв-авленная цель достигается тем, что гидроциклон, содержащий ци линдроконический корпус с кольцевым прорезями в конической части корпуса и с тангенциальным входным патру ком, патрубками вывода продуктов разделения, приемные камеры с регулирующими устройствами, снабжен, трубками для подвода инертной среды а регулирующее устройство выполнено в виде полых эластичных кольцевых манжет треугольного сечения, установленных по периферии кольцевых прорезей, при этом трубки соединены с регулирующими устройствами. Гидроциклон снабжен турбинкой, установленной внутри корпуса по всей его высоте. На фиг, 1 представлен гидроциклон - классификатор, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1. Гидроциклон-классификатор включа ет корпус, состоящий из цилиндричес кой 1 и конической 2 частей, танГен циальный питающий патрубок 3, лопастную турбинку 4, патрубок 5 для вывода осветленной жидкости, приемные камеры б с патрубками 7 отвода отдельных фракций продуктов класскфикации материала твердой фазы, полыб эластичные кольцевые манжеты 8 треугольного сечения, установленные по периферии крльцевых прорезей и обеспечивающие частичное или полное перекрытие их, трубки 9 для под вода во внутренние полости кольцевых манжет инертной среды (жидкости или газа), установочные кольца 10 и прижимные кольцевые пластины 11, закрепленные на внешней стороне эластичных манжет. Гидроциклрн-классификатор работа ет следующим образом. Разделяемая суспензия поступает в цилиндрическую часть 1 корпуса через тангенциальный питающий патру бок 3, приобретая вращательное движение. Из потока под действием центробежных сил инерции выделяются твердые частицы различной крупности которые перемещаются к периферии аппарата и по винтовой спиральной траектории двигаются вниз вдоль кон ческой части 2, причем частицы разл ного размера располагаются на определенных расстояниях от оси трубоциклона(более крупные - у стенок корпуса, более мелкие - ближе к оси аппарата). Турбинка 4 с лопастями переменного профиля, установленная по всей высоте корпуса гидроциклона, способствует стабилизации движения потока в различных зонах по высоте аппарата. Спускаясь вниз по поверхности конической части 2 корпуса, пристенный слой суспензии, содержащий самые крупные частицы, перемещается к первой кольцевой прорези и через кольцевой зазор, образованный эластичной манжетой 8 и стенкой конуса 2, в приемную камеру б, и далее через патрубок 7 выводится из корпуса аппарата. Эластичные манжеты 8 (фиг. 2) представляют собой полые замкнутые кольца треугольного сечения с основанием, выполненным более тонким, чем боковые стенки корпуса манжеты. Подача (или отсос) через трубку 9 инертной среды (жидкости иЛи газа} приводит к перемещению внутренней боковой стенки манжеты, соответственно уменьшая (или увеличивая) сечение кольцевой щели. Наличие жестких установочных колец 10 и прижимной кольцевой пластины 11 препятствует перемещению внешней боковой стенки манжеты. Таким образом, изменяя давление инертной среды во внутренней полости манжеты 8, можно сжимать или растягивать манжету и тем самым изменять зазор от нуля до величины, обеспечивающей определенную крупность и качество выгружаемого материала . Обедненный крупными частицами поток уже- с меньшей концентрацией твердой фазы движется далее по винтовой спирали к след;Ю ей кольцевой прорези, где аналогичным образом осуществляется выгрузка очередной фракции твердой фазы, содержащей более мелкий (чем у первой шели) класс частиц. Наличие нескольких таких ступе- ней отбора узких фракций материала твердой фазы разделяемой суспензии способствует значительному снижению содержания частиц в потоке и приводит к снижению уноса их через патрублок 5 вывода осветленной жидкости, число кольцевых прорезей определяется диапазоном крупности и содержанием твердой фазы суспензии, поступающей на обработку в аппарат, а также требуемым числом отдельных получаемых фракций частиц, их размерами и степенью очистки осветленного потока. Таким образом, за счет обеспечения последовательного отбора нескольких узких фракций продуктов клас:сификации и обеспечения возможное