Многопродуктовый гидроциклон Советский патент 1982 года по МПК B04C5/13 

(54) МНОГОПРОДУКТОВЫЙ ГИДРОЦИКЛОН

1

Изобретение относится к классификации природных строительных песков и может быть использовано при гидромеханизированной переработке нерудных строительных материалов.

По основному авт. св. № 521933 известен многопродуктовый гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным и Песковым патрубками, сливной патрубок, выполненный в виде соосно установленных труб, закрепленных в промежуточных сливных камерах, при этом трубы сливного патрубка установлены с возможностью вертикального перемещения относительно гидроциклоца и промежуточных сливных камер. Гидроциклон работает следующим образом. Исходный материал в виде суспензии поступает через тангенциальный входной патрубок в цилиндроконнческий корпус, где приобретает вращательное движение. Под действием центробежной силы происходит разделение суспензии, при этом наиболее крупные частицы отводятся из корпуса через песковый патрубок. Мелкие частицы увлекаются центральным восходящим вращающимся потоком в последовательно установленные сливные патрубки, в которых происходит дальнейщее разделение частиц по крупности. Конечные продукты разделения собираются в промежуточных сливных камерах, откуда выводятся через патрубки 1.

5 Недостатком такого устройства является его малая эффективность при использовании устройства для классификации природных строительных песков, обусловленная невозможностью отделения из исходного

.„ материала крупных включений в виде камней, гравия и т. п. неизбежно присутствующих на месторождении песка. Попадание таких включений в гидроциклон, как правило, приводит к забою пескового патрубка, имеющего ограниченные размеры.

15 Целью изобретения является повышение эффективности процесса классификации природных строительных песков за счет обеспечения предварительного отделения крупных включений из исходного материала. Поставленная цель достигается тем, что гидроциклон снабжен дополнительной приемной камерой цилиндрической формы, расположенной между корпусом и промежуточной сливной камерой, при этом цилиндрическая часть корпуса выполнена с открытым торцом, соосно установлена в днище приемной камеры с возможностью осевого перемещения относительно нее, а сливная труба корпуса кваксиально установлена внутри дополнительной приемной камеры. На фиг. 1 представлен м но го п роду ктовый гидроциклон, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху. Гидроциклон состоит из приемной цилиндрической камеры 1 с тангенциально установленными патрубками 2 и 3 соответственно для подачи исходной гидросмеси и отвода крупных включений, цилиндроконического корпуса 4 с патрубком 5 для отвода продукта промежуточной крупности, сливного патрубка, выполненного в виде последовательно установленных соосных труб 6-9, закрепленных в промежуточных сливных камерах 10-12 и снабженных патрубками 13-15 для отвода конечных продуктов. На входном патрубке 2 установлена регулирующая щиберная заслонка 16. Первая промеж.уточная сливная камера 10 посредством сливной трубы 6, проходящей по всей длине приемной цилиндрической камеры, сообщается с цилиндроконическим корпусом 4 через его открытую с торца верхнюю часть. Работа многопродуктового гидроциклона происходит следующим образом. Исходный материал, в виде гидросмеси под давлением через патрубок 2 тангенциально вводится в приемную цилиндрическую камеру 1, где приобретает вращательное движение. Возникающая при вращении потока центробежная сила рызывает радиальное перемещение частиц материала, при этом на периферии цилиндрической камеры 1 образуется слой гидросмеси, содержащий крупные включения и частицы промежуточной крупности. Периферийный поток гидросмеси, спирально вращаясь, опускается по стенке камеры вниз и попадает в кольцевую полость, сообщающуюся с выходным патрубком 3. При подходе к днищу приемной цилиндрической камеры происходит реверсирование потока гидросмеси и образование восходящего потока, движущегося вдоль внещней стенки цилиндрического корпуса 4 и вращающегося в том же направлении, что и периферийный поток. В момент поворота потока в кольцевой полости частицы материала попадают под воздействие двух основных сил: центробежной, стремящейся удержать частицы на периферии, и гидродинамических, стремящихся вследствие лобового воздействия жидкости на частицы увлечь их к центру. При этом в кольцевой полости осуществляется первичная стадия разделения материала по крупности. .Крупные включения под воздействием центробежной силы преодолевают силу гидродинамического давления, и, перемещаясь вдоль стенки приемной цилиндрической камеры 1, попадают в патрубок 3 и отводятся из камеры. Частицы промежуточной крупности, перемещаясь вместе с восходящим потоком, достигают кромки открытой верхней части цилиндрического корпуса 4. Здесь происходит вторичный поворот потока, в результате которого поток по всему периметру верхней части цилиндроконического корпуса вводится в осевом направлении в кольцевое пространство, образуемое верхней частью корпуса 4 и сливной трубой 6 и, вращаясь, опускается в конусную часть корпуса. Вследствие стремления закрученного потока сохранить момент количества движения скорость вращения его при переходе с больщего радиуса на меньщий не только не ослабевает, но в некоторой степени, и возрастает. В связи с этим, в цилиндроконическом корпусе 4 происходит интенсивное выделение на стенки корпуса частиц материала, образующих внещний вращающийся слой, насыщенный частицами промежуточной крупности, накапливаемых в нижней части конуса и разгружаемых через , патрубок 5.,Наиболее мелкие частицы захватываются внутренним восходящим потоком вращающейся жидкости и попадают последовательно в сливные трубы 6, 7, 8 и 9, в которых под действием центробежной силы происходит дальнейщее разделение частиц по крупности. Конечные продукты разделения накапливаются в промежуточных сливных камерах 10-12, откуда выводятся через патрубки 13-15. Крупность включений, отделяемых из исходного материала на первой стадии разделения, зависит, главным образом, от величины центробежной силы, действующей на частицы материала и определяемой скоростью входа гидросмеси в приемную цилиндрическую камеру, и от высоты верхней части цилиндроконического корпуса, расположенной внутри приемной камеры. Для изменения указанной высоты цилиндроконический корпус встроен в днище приемной цилиндрической камеры таким образом, что имеется возможность его перемещения в осевом направлении относительно приемной камеры. Скорость входа гидросмеси в приемную камеру изменяется посредством регулирующей щиберной заслонки, установленной на входном патрубке. Технико-экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения заключается в повыщении эффективности классификации природных песков посредством предварительного отделения из исходного материала гравийных и других крупных включений, обеспечивающего получение строительного песка, отвечающего требо