Гидроциклон

(19) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НО ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕТ СССРИ ОЗНРЫТИЙ ЗОБРЕТЕН(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт нерудных строительных материалов и гидромеханизаци (53) 621.928.37(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР 423515, кл. В 04 С 5/12, 1972,2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3376646, кл. В 04 С 5/1 1981.(54) (57) 1. ГИД цилиндроконичес патрубком, песк ным патрубком с ЦИКЛОН, содержащийй корпус с питающимой насадкой и сливубчатыми элементам отлио прямоугольформе проФиг,АВТОРСКОМУ СВИДЕТ на его нижнем конце, о:т л и ч а ю - щ и й .с я тем, что, с целью повышения производительности гидроциклона за счет исключения образования крупномасштабных вихрей вокруг зубчатых элементов, последние выполнены гибкими, при этом. высота зубчатых и", элементов Н(0,5-1.) дсл, а расстояние между ними,8= (0,05-0,1),Н, где дсл " диаметр сливного патрубка.2, Гидроциклон по п.1, о т л и -. ч а ю щ и й с я тем, что зубчатые элементы выполнены в виде заостренных стержней или прямоугольных плас.тин.3. Гидроциклон по.п.1 ч а ю щ и й с я тем, чт В ная пластина изогнута в и пеллера,Изобретение относится, к устройствам для разделения, перемешивания и по-добной обработки материалов, предназначено для классификации материалов по крупности, в частности каолина, и может. быть использовано в Горнообогатительной, строительной, химической, целлюлозно-бумажной, пищевой и других отраслях промышленности.Известен цикланный элемент, у которого входной участок выхлопной трубы выполнен зубчатым с профилемзубьев в виде треугольников, высота которых составляет 1-2 диаметра выхлопной трубы, а количество их рав но отношению внутреннего периметра последней к ширине кольцевого зазора 13.Это позволяет повысить эффективность пылеулавливания. Кроме того,боковые стороны треугольника могут быть криволинейными, например в форме эллипса.Однако известное устройство пред. Назначено для очистки запыленных 25газов, н при использовании на суспензии происходит значительное наруше. ние гидродинамики потоков вследствие 1 большей плотности обрабатываемого материала с образованием крупномасштабных вихрей вокруг зубьев, что значительно снижает эффективность процесса разделения и производительность аппарата.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее цилиндроконический корпус с питающим патрубком, песковойнасадкой и сливным патрубком с зубчатыми элементами на его нижнем .кон .це Г 2.Недостаток известного устройстванизкая производительность и эффективность разделения при работе с обрабатываемыми материалами большой 45плотности.Пель изобретения - повышение .производительности гидроциклона засчет исключения образования крупномасштабных вихрей вокруг зубчатых 50элементов." Поставленная цель достигается тем,.что в гидроциклоне, содержащем цнлиндроконический корпус с питающим патрубком, песковой насадкой и сливным патрубком с зубчатыми элементами на его нижнем конце, последние выполнены гибкими, при этом высота зубчатых элементов составляет Н = 0,5-1) бсл, а расстояние между 60 ними С:(0,05-0,13 Н, где Сусл - диаметр сливного патрубка.Целесообразно зубчатые элементы выполнять в виде заостренных стерж-ней или прямоугольных пластин. 65 Предпочтительно прямоугольную пластину изгибать в форме пропеллера.Выполнение зубчатых элементов гиб-, кими делает возможным их вибрацию под действием обтекающего потока жидкости, это вызывает снижение вязкостного сопротивления суспензии, вследствие чего значительно увеличивается расход слива.Высота Н зубчатых элементов устанавливается в пределах О, 5-1,0 диаметра сливного патрубка. Ссл исходя из следукщего: при размере менее 0,5 смещения зубчатых элементов не происходит из-за уменьшения их .гибкости, а при размере более 1,0 зубчатые элементы вибрируют с большой амплитудой и вызывают крупномасштабные пульсации жидкости, что ухудшает процесс разделения.Ширина промежутков между зубчаты-" ми элементами выбирается в пределах 1 0,05-0,10 их высоты Н из условий отсутствия контактного взаимодействия между соседними зубчатки элементами, что обеспечивается при минимальном размере 0,05, и предотвращения образования крупномасштабных турбулентных вихрей в промежутках между зубчатыми элементами при максимальном размере 0,10.Выполнение зубчатых элементов в форме заостренных стержней вызывает .наряду с вибрацией и циркуляцию суспензии вокруг стержней, что усиливает эффект вибрации.Выполнение зубчатых элементов в форме прямоугольных пластин делает Обтекающий. поток суспензии более упорядоченньм,.вибрация в данном слу чае интенсивно проявЛяется только на нижней кромке зубчатых элементов и воздействие на суспензию .в основном сосредоточивается в области восходящего потока.Выполнение зубчатых элементов в виде прямоугольной Формы и изогнутых в форме, пропеллера позволяет получить большую поверхность контакта набе- гакщего потока суспензии с зубчатыми элементамИ, что делает вибрацию боЛЕЕ МОЩНОЙ и Иитенсивной.На фиг.1 представлен гидроциклон, общий вид; на фиг.2, 3 И 4 - вариавты выполнения зубчатых элементов (вразвернутом виде 3 1 на фиг,5 - график зависимости производительности гидроциклона от давления на входе.Гидроциклон состоит иэ входного тангенциального патрубка 1 цилиндрического,корпуса 2, песковой насадки 3, сливного патрубка 4 с выполненными на его. входном участке гибкимизубчатыми элементами 5, которые могутбыть или в форме заостренных стержней б, или в форме прямоугольных пластин7, или в форме прямоугольных пластин8, изогнутых пропеллером.1 047 521 Н Фиг,4 Фиг, Л г. 15 4 Р.Рю Щ 1 Щ РФ 5 89 мР ДаЬение на Ьо 3 е,кпа Ь,гхСоставитель Э,ЯшковаРедактор С.Тимохина Техред Й.Тепер . Корректор, И.Эрдейи 7803/7Тщн 1 ж .579.ВНИИПИ Государствеиногпо делам изобретений 113035, Москва, Ж, Ра Подписноекомитета СССРи открытийушская наб., д.4/5 каз Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 илиал ПП. Гидроциклон работает следующим образом.Обрабатываемой суспензии, посту- пающей.в .гидроциклон под напором, посредством входного тангенциального, патрубка 1 придается вращательное. движение. При этом выделенные пески по периферии цилиндроконического корпуса 2 гидроциклона, снижаясь по спирали, разгружаются через песковую насадку 3, а тонкий материал в составе восходящего потока направляется в сливной патрубок 4. На уров- не его периметра тангенциальные скорости вращающегося, потока имеют, значения, близкие к максимальным, и при обтекании восходящим вращающимся потоком входного участка сливного патрубка 4 с зубчатки гибкими элементами 5 в результате воздействия пульсации сФруи жидкости, а также 20 перепада давления на внешней и внутренней поверхностях гибких зубчатых элементов 5, они начинают внбри,ровать, при этом уменьшается вязкост-ное сопротивление суспензии при еедавлении через сливной патрубок 4,что увеличивает его пропускную способность как разгрузочного узла.Вибрация также способствует и диспер-.гированию частиц каолина, попавшихв зону воздействия вибрации,Исследования гидроциклона с гибкими зубчатыми элементами на сливномпатрубке при классификации каолино,вой суспензии показывают возможностьзначительного повышения производи-.тельности гидроциклона. В интерваленапоров 0,10-0,30 Мйапроизводительность гидроциклона с гибкими зубчатыми элементами возрастает, соответственно, на 29,4-43,2. Ожидаемыйзкономический эффект составляет196 тыс, руб.