Гидроциклон

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 1?0181 (21) 3233713/23-26 (51) М. КЛ. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

В 04 С 3/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 236882. Бюллетень ¹ 31

Дата опубликования описания 230882

РЗ)УДК621.928. .37(088.8) а й.4 Г."-",-;.:;

И.Г. Терновский, д.A. Баранов, А К а Кутенйн Ы И.Г А дагуткин

П Ц. 4i f т ° н г

ВН1ь i lj 1 ; (72) Авторы изобретения

Московский ордена Трудового Красного Знамени инсТйтут химического машиностроения (71) Заявитель (54) ГИДРОЦИКЛОН

Изобре1ение относится к устройствам для ответления и сгущения суспенэий, классификации зернистых материалов, а также разделения несмешивающихся жидкостей в центробежном поле, и может быть использовано в химической, нефтехимической; пищевой, нефтедобывающей и других отраслях промышленности.

Известен гидроциклон, включающий цилиндроконический корпус с тангенци. альным вводом разделяемого потока, патРУбками для отвода легкого и тяжелого продуктов, устройство для регулировки вывода тяжелого продукта (1).

Недостаток данного . аппарата — невысокая эффективность разделения, обусловленная невозможностью получения чистых легкого и тяжелого продуктов, в лучшем случае возможно получение только одного чистого продукта.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным входным патрубком и патрубком вывода легкой фракции и примыкающий к корпусу меньшим основанием усеченный конус, устройства вывода тяжелой и промежуточной фракции. Исходная смесь разделяемых веществ с различными удельными весами

5 под давлением поступает внутрь цилиндрического корпуса по тангенциальному патрубку и приобретает вращательное движение. Под действием цент робежных сил фаза с большим удельным весом перемещается к стенкам аппарата и выводится через нижнее сливное устройство, а фаза с меньшим удельныМ весом удаляется через патрубок верхнего слива, а смесь фаз — через устройство для вывода промежуточного продукта 12 1.

Недостатком известного устройства является невозможность регулировки объемного распределения потоков в аппарате и наличие областей повышенной турбулентности в зонах, примыкающих К выводным устройствам.

Цель изобретения — повышение эффективности разделения за счет исклю чения .областей повышенной турбулент25 ности в зонах, примыкающих к выводны:. устройствам.

Поставленная цель достигается тем, что гидроциклон, содержащий корпус с тангенциальным входным патрубком и

ЗО патрубком вывода легкой фракции и прн952348 мыкающий к коРпусу меньшим основанием усеченный конус, устройства вывода тяжелой и промежуточной фракций, снабжен полутором, расположенным на большем основании усеченного конуса, в котором установлены устройства вывода тя- 5 желой и промежуточной фракций, выполненные в виде штока:.и коаксиально расположенного патрубка, в верхней части которых эквидистантно установлены параболические элементы, при этом 0 шток и коаксиально расположенный патрубок установлены с возможностью осе1вого перемещения относительно друг друга и корпуса.

На чертеже представлен гидроциклон, общий виц.

Гидроциклон состоит из цилиндрического корпуса 1 е тангенциальным входным патрубкам 2, примыкающего к корпусу меньшим основанием усеченного конуса 3, полутора 4, располо-

20 женйого на большем основании усеченного конуса, патрубка 5 вывода легкой фракции и устройств вывода тяжелой и промежуточной фракций. Устройство вывода тяжелой фракции состоит иэ патрубка 6, в верхней части которого установлен параболический элемент 7. Устройство вывода промежуточной фракции состоит из центрального штока 8, в верхней части которого размещен параболический элемент 9.Для сбора тяжелой фракции предусмотрена приемная камера 10 с патрубком 11 вывода тяжелой фракции.

Гидроциклон работает следующим об-35 разом.

Исходная смесь неоднородных по удельному весу веществ поступает под давлением через тангенциальный входной патрубок 2 в цилиндрический кор- 40 пус 1 и закручивается. Под действием центробежных.сил тяжелая фракция с большим удельным весом отбрасывается к стенкам аппарата и образует пристенный слой, спускающийся по спиральной винтовой траектории в усеченный конус 3 и полутор 4. В полуторе

4 внешний вращающийся поток, представляющий собой обогащенную фракцию вещества с большим удельным весом, плавно изменяет направление своего движения, причем за счет дополнительного воздействия сил.инерции, вызванного наличием радиуса тора, содержание тяжелой фракции в пристенном слое в нижней части аппарата повышается.

Этот поток поступает через кольцевой канал, образованный внутренними поверхностями полутора 4 и параболического элемента 7, закрепленного на патрубке 6, в нижнюю приемную

60 камеру 10, откуда и удаляется через патрубок 11 вывода тяжелой фракции.

Фракция вещества с мешьшим удельным весом, образуя внутренний вращаю. щийся поток, удаляется из аппарата 65 через патрубок 5 вывода легкой фракции. Промежуточный продукт, представляющий собой смесь фракций с разными удельными весами, поступает через кольцевой канал, образованный внешней поверхностью параболического элемента 7 и внутренней поверхностью элемента 9, установленного на центральном штоке 8, в патрубок 6 и удаляется из аппарата. Так как промежуточный продукт по составу близок к исходно-му, то он может возвращаться повторно в гидроциклон на разделение.

Исходная смесь может быть переменна по составу и одним из способов поддержания высокого показателя разделения является регулирование объемного распределения потоков. Так,при значительном содержании в исходном материале фракции с большим удельным весом отношение потоков верхнего и нижнего сливов уменьшается в результате увеличения количества продукта, который проходит через нижний слив, т.е. кольцевой зазор в устройстве вывода тяжелой фракции возрастает.

И наоборот, в случае значительного содержания в исходной смеси фракции с меньшим удельным весом, отношение потоков верхнего и нижнего сливов увеличивается, т.е. кольцевой зазор в устройстве вывода тяжелой фракции уменьшается.

Аналогично можно регулировать эффективность разделения величиной кольцевого зазора в устройстве вывода промежуточной фракции.

Для фракций со значительной разностью удельных весов, когда процесс сепарации происходит с высокой эффективностью, в рециркуляции большого количества промежуточного продукта нет необходимости,а:ледозательно,кольцевой зазор в устройстве вывода промежуточной фракции небольшой. При незначительной разности удельных весов установлен больший кольцевой зазор, так как эффективность сепара.— ции ниже и промежуточный продукт необходимо возвратить на рециркуляцию, чтобы не загрязнять один из сливов.

Таким образом, за счет снабжения гидроциклона полутором, расположенным на большем основании усеченного конуса, в котором установлены устройства вывода тяжелой и промежуточной фракций, выполненные в виде двух параболических элементов, эквидистантно установленных в верхней части штока и коаксиально расположенного патрубка и установки штока и коаксиально расположенного с возможностью осевого перемещения относительно друг друга и корпуса, получают обогащенные фракции регулировкой объемного распределения потоков и отвода промежуточной фракции.

952348

Формула изобретения

Подписное

Тираж 619

ВНИИПИ Заказ 6015/12

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным входным патрубком и патрубком вывода легкои фракции и примыкающий к корпусу меньшим основанием усеченный конус, устройства вывода тяжелой и промежуточной фракций, о т л и ч а ю щ и и сятем,,что, с целью повышения эффективности разделения за счет исключения областей повышенной турбулентности в зонах, примыкающих к выводным устройствам, он снабжен полутором, расположенным на большем основании усеченного конуса, в котором установлены устройства вывода тяжелой и промежуточной фрак ций, выполненные в виде штока и коаксиально расположенного патрубка, в верхней части которых эквидистантно установлены параболические элементы, при этом шток и коаксиально расположенный патрубок установлены с возможностью осевого перемещения относительно друг друга и корпуса.

1О I Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Поваров А.И. Гидроциклоны на обогатительных фабриках. И., "Недра", 1978, с. 188, рис. 6.4 ж.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 688238, кл. 804 с 3/06,,1979.