Гидроциклон для сгущения жидкого навоза Советский патент 1982 года по МПК B04C9/00 

Изобретение относится ic разделению грубых суспензий путем фильтрования в центробежном поле, а именно к устройствам дпя разделения двухфазных систем с использованием вихревых потоков, комбинированных с фильтрами, и может .быть использовано для сгушения сточных вод ж вотноводческих предприятий, а также в других областях промышленности. Известно устройство, содеркашее ци- линдрический корпус, внутри которого размещен цилиндрический фильтрующий элемент, тангенциальный входной патрубок . и патрубки отвода разделенных фаз fl Диапазон размеров частиц, вьщёленных на фильтрующем элементе, мал, следовательно, недостаточна н степень разделе- ния двухфазного потока. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату Является гидроциклон, содержаший корпус, расположенный в нем спираль нь1й фильтрующий элемент, образующий с отражающей стенкой канал подачи исходного потока, и тангенциальный подводящий патрубок 12. Данный Гидрюциклон Имеет ряд недостатков. Он представляет собой устройство периодического действия необходимости регенерировать поверхность фильтрующего элемента путем промывки или продувки сжатым воздухом, что сншка ет время полезной работы системы, приводит к необходимости использовать для регенерации чистую воду или дополнительную электрическую энергию для сжатм воздуха. Таким образом, периодичность действия системы снижает ее производительность и повьщ1ает удельную энергоемкость процесса. Фильтруюший элемент прикреплен к вы-, пуклой стенке устройства, т. е. находится на пути движения тяжелых частиц загрязнения пылевоздущной. смеси от периферии фильтровальной системы к центру. Возникающие при движении потока по криволине иному каналу центробежные силы стремятся отбросить более тяжелые частицы пыли к периферии устройства, т. е. оказывают вредное воздействие на филь-г рацию, что снижает эффективность рабо- ты системы. Постоянное сечение канала очишаемого потока в условиях фильтрации из иего воз духа по мере движения к центру системы приводит к снижению скорости потока, что уменьшает вероятность столкновения частиц пыли с фильтрующим элементом, а следовательно, и эффективность разделения. Исходный поток, выходя из танген циального патрубка, быстро растекается по поверхности фадьтруюшего элемента, что ведет к резкому уменьшению скоро-i стй потока. Цель изобретения - повышение эффекп тивности работы гиироциклона за счет обеспечения качественной регенерации фильтрующего элемента. Поставленная цель достигается тем, что в гидроциклоне для сгущения жидког навоза, содержащем корпус, расположенный в нем спиральный фильтрующий элемент, образующий с отражательной стенкой канал подачи исходного потока, и тангенциальный подводящий патрубок. фильтрующий элемент выполнен из стержней трапециевидного сечения, установленных вертикально и обращенных к исходно му потоку больщим основанием, при этом фильтрующий элемент прикреплен на входе в корпус к вогнутой стороне отражающей стенки, а канал подачи исходного потока между фильтрующим элементом и выпуклой стороной отражающей стенки выполне с сечением, уменьшающимся пропорционально расходу исходного потока. ; На фиг. 1 представлен гидроциклон, общий вид; на фиг. 2 - нижняя крьпика гвдроциклона, общий .вид. Гидррциклон для сгущения жидкого навоза состоит из цилиндрического корпуса 1 с тангенциальным патрубком 2, зак1н 1тог крышкой {нижней) 3 с отверстием 4- и щелью 5. Внутри корпуса расположен фильтрующий элемент 6, набранный из вертикальных стержней 7 трапециевидног сечения, которые установлены большим основанием к исходному потоку и образуют расширяющиеся по направлению движе ния фильтрата щели 8. Фильтрующий элемент с отра «аюшей стенкой 9 образуют канал 1О исходного потока и канал 11 фильтрата. Гидроциклон работает следующим образом. Исходный поток подают в гидроциклон под давлением через тангенциальный патрубок 2, высота которого равна высоте корпуса 1. При движении по каналу 1О. одной стенкой которого является фильтрующий элемент 6, а другой - отражающая стенка 9, частицы навоза подвержены действию центробежных сил. Часть жидкой фракции под действием этих сил и давления в потоке через щели 8 фильтрующего элемента 6 проходит в канал 11 фильтрата. из него фильтрат удаляют через щель 5 в нижней крыщке 3. При этом происходит фильтрация Жидкости через подвижный слой взвеси, скользящей по фильтрующему элементу. Частицы взвеси, отброщенц ныё на фильтрующий элемент и случайно задержанные на нем, срезаются об острые кромки болыиого основания трапециевидных стержней, расположенных вертикально. Твердая фракци5Г под действием силы тяжести И увлекающей способности перемещается к центру гидроциклона в его нижнюю часть и оттуда выгружается через отверстия 4 в нижней крьщ1ке 3. Шели 8 выполнены расширяющимися по пути движения фильтрата, что предотвращает их забивание. Поперечное сечение канала 1О исходного потока выполнено уменьшающимся по длине, что дает возможность сохранить постоянной скорость этого потока. Умвнъщение радиуса вращения потока при сохранении его скорости увеличивает ускорение, .под действием которого все более мелкие частицы твердой фазы отбрасываются на фильтрующий элемент, что приводит к увеличению диапазона размеров частиц твердой фазы, задержанной на фильтрующем элементе, т. е. увеличению эффективности разделения. Предлагаемый гидроциклон имеет большие преимущества. На исходный поток, на всем пути движения по каналу, образованному фильтрук щим элементом и выпуклой отражающей стенкой, действует постоянно возрастающая центробежная сила, в результате повьщ1ается фильтрующая способность устройства и эффективность разделения навоза и воды в устройстве. В предлагаемом гидроциклоне используют самоочищающийся фильтрующий элемент из трапециевидных стержней, поэтому отпадает необходимость с(хздания приспособления для промывки фильтрующего элемента..

что упрощает конструкцию и снижает ее стоимость. Возрастает время работы гидроциклона из-за отсутствия остановок для регенерации фильтрующего элемента, что увеличивает его производительность. Эконо5 мится электрическая энергия, используемая для сжатия воздуха, с иелью увеличе, кия завихрений в исходном потоке и реге- рации фильтрующего элемента.

Формула изобретения

Гвдроциклон для сгушения жидкого навоза, сод рйкапшй корпус, расположенный 15 в нем спиральный фильтрующий .элемент, образующий с отражающей стенкой канал . подачи исходного потока, и тангенциальный подводящий патрубок, отличаюшийс я тем, что, с целью повыщения эффек- 20

тивности работы гидроииклона за счет обеспечения качественной регенерации фильтрующего элемента, последний выполнен из стержней трапециевидного сечения, установленных верти,кально и обращенных к исходному потоку больщим основанием, при этом фильтрующий элемент прикреплен на входе в корпус к вогнутой стороне отражающей стенки, а канал подачи исходного потока между фильтрующим элементом и

10 выпуклой стороной отражающей стенки выполнен с сечением, уменьшающимся пропориионально расходу исходного потока.

Источники И11фо{я(аиии, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент ФРГ 1 1053472, кл. 12 в 1/01, 1959.

2,Патент Японии № 2665, кл. 72 с 51, 1976. 6