Гидроциклон

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) 1: ГИДРОЦИКЛОН, содержащий цилиндроконический корпус с крышкой, патрубком для подачи исходной суспен.801121047 зюга В 04 С 5/03, В 04 С 9/00 зии и патрубками для отвода осветленного, сгущенного продуктов и плавающих веществ цилиндрический фильтрующий элемент, размещенный внутри камеры отвода фильтрата, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки жидкости от тонкодисперсных частиц, фильтрующии элемент выполнен из эластичного материала и закреплен между крышкой и цилиндрической частью корпуса, при этом патрубок для подачи исходной суспензии расположен ни. же фильтрующего элемента, а патр бок для отвода осветленного продукта - выше фильтрующего элемента и установлен тангенциально по отношению к крышке.2. Гидроциклон по и. 1, от,1 ичающиися тем, что он снабжен кольцевым щитом, раз- с мещенным в крышке, к которому присоединен патрубок для отвода плавакнцих веществ.Изобретение относится к устройствам для разделения жидких неоднородных систем под действием центробежных сил, в частности к гидроциклонам, и может быть использовано в газовой, нефтяной и нефтехимической промышленности.Известен гидроциклон для разделения двухкомпонентных жидкостей, содержащий цилиндрический корпус, тангенциально расположенные патрубки для подачи и отвода исходного и осветленного. продукта, центрально расположенные патрубки для отвода более легкого компонента 1.Однако этот гидроциклон не обеспечивает тонкой очистки исходного продукта от тонкодисперсных механических примесей.Известен также гидроциклон для очистки природных и сточных вод от мехпримесей, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным патрубком исходной жидкости, лесковой патрубок и сливной патрубок с размещенным на нем фильтрующим элементом, установленном на перфорированном каркасе, вращающуюся турбинку 2,Однако этот гидроциклон сложен по конструкции из-за наличия вращающихся частей, Кроме того, размещение фильтрующего элемента по оси гидроциклона снижает эффективность очистки, так как в силу законов гидравлики по оси гидроциклона образуется зона пониженного давления, что уменьшает движущую силу фильтрации, а следовательно, количество получаемого фильтр ата.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с крышкой, патрубком для подачи исходной суспензии и патрубками вывода осветленного, сгущенного продукта и плавающих веществ, цилиндрический фильтрующий элемент, размещенный внут-, ри камеры отвода фильтрата 3.Недостатком этого гидроциклона является низкая эффективность отделения твердых частиц дисперсной фазы (типа иловых) от жидкости. Это обусловлено наличием перфорированной стенки и фильтрующей вставки, в отверстия которой попадают мелкие мехпримеси и отлагаются на фильтрующем материале, постепенно закупоривая отверстия. Кроме того, расположение перфорации именно на конической части корпуса способствует интенсивной закупорке отверстий, так как в конусной части, и особенно при его вершине, происходит, сгущение механических примесей. В свою очередь в конической части, в силу законов гидравлики, уменьшается статическое давление суспензии по высоте конической части гидроциклона, что не позволяет рационально использовать поверхность фильтрования и ведет к снижению скорости фильтрованияи, следовательно, уменьшению количества фильтрата, что приводит к постепенному прекращению процесса фильтрации, поэтому появляется необходимость периодических вспомогательных работ по восстановлению фильтрующей способности гидроциклона (например, полной замене фильтрующего материала вследствие невозМожности его регенерации).Цель изобретения - повышение эффективности очистки жидкости от тонкодисперсных частиц в гидроциклоне.Поставленная цель достигается тем, чтов гидроциклоне содержащем цилиндроконический корпус с крышкой, патрубком для 15 подачи исходной суспензии и патрубкамидля отвода осветленного, сгущенного продуктов и плавающих веществ, цилиндрический фильтрующий элемент, размещенный внутри камеры отвода фильтрата, фильтрующий элемент выполнен из эластичного материала и закреплен между крышкой и цилиндрической частью корпуса, при этом патрубок для подачи исходной суспензии расположен ниже фильтрующего элемента, а патрубок для отвода осветленного про дукта - выше фильтрующего элемента иустановлен тангенциально по отношению к крышке.Кроме того, гидроциклон снабжен кольцевым щитом, размещенным в крышке, к которому присоединен патрубок для отвода ЗО плавающих веществ.Благодаря расположению фильтрующего элемента на цилиндрической части гидроциклона происходит использование максимального статического давления, которое возникает в этой части гидроциклона, 35поверхностью фильтрования что увеличивает объем фильтра, а также смыв восходящим по спирали потоком осветленной жидкости. В результате выполнения фильтрую- щего элемента эластичным у него появля ется возможность менять свою форму:сжиматься и вновь принимать вид круглого цилиндра при остановке и пуске насоса, питающего гидроциклон, что способствует стряхиванию с него тонкодисперсных частиц, 45 задержавшихся на поверхности фильтрующего элемента, а следовательно, улучшает последующий процесс его регенерации.Таким образом, удлиняется рабочийцикл фильтрования в результате сокращения вспомогательных работ по восстановлению 50 фильтрующей способности гидроциклона,повышается эффективность очистки и производительность гидроциклона.В связи с тем, что патрубок подачи исходной смеси находится внизу цилиндрической части гидроциклона, появляется возможность задерживать и удалять из потока легкие всплывающие вещества (масла, нефтепродукты) через кольцевой щит, располо1121047 4-А ВНИИПИ Заказ 7604/7 Тираж 550 ПодписноеФилиал ППП Патент,Ужгород, ул. Проектная,Фиг женный перед патрубком для отвода осветленной смеси.На фиг. 1 представлен гидроциклон, общий вид; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1.Гидроциклон состоит из тангенциального патрубка 1 для подачи исходной суспензии, цилиндрической части Ьатрубка 2 с фильтрующим элементом 3, конической части 4, сборника мехпримесей 5. Для отвода легких всплывающих веществ (масла, нефтепродукта) имеется кольцевой щит 6, осветленный продукт отводится через патрубок 7, расположенный тангенциально по отношению к крышке 8. Тонко осветленный продукт (фильтрат) попадает в сборную камеру 9, ограниченную кожухом 10, и сливается через патрубок 11 в сборную емкость (не показана) Коническая часть 4 гидроциклона соединена со сборником механических при месей патрубком 12.Гидроциклон работает следующим образом.Исходная смесь под давлением через патрубок 1 поступает внутрь гидроциклона. Благодаря тангенциальному расположению патрубка 1, поток смеси приобретает вращательное движение. Под действием центробежных сил крупные механические примеси отбрасываются к стенкам гидроциклона и по конической части гидроциклона 4 сползают в сборник 5 через патрубок 12.Осветленный поток жидкости направляется вверх по восходящей спирали, проходит по поверхности фильтрующего элемента 3, попадает под кольцевой щит 6 для улавливания и отвода легких веществ (масла, нефтепродукты) и отводится из гидроциклона через тангенциально расположенный патрубок 2 а плавающие вепгества через патрубок 13.Поднимаясь по спирали и проходя поповерхности фильтрующего элемента 3, часть осветленного потока фильтруется через материал элемента (например бельтинг фнльтровальный или фильтродиагональ), попадает в сборную камеру 9 и сли вается в емкость (не показана) через пат.10 рубок 1. Грубодисперсные твердые частицы смываются с поверхности фильтруюшего элемента поднимающимся по спирали потоком и уносятся через патрубок 7.При уменьшении количества фильтрата,сливаемого через патрубок 11, производится остановка насоса, питающего гидроциклон, при этом происходит сжатие эластичного фильтрующего элемента 3, отложившиеся на его поверхности тонкодисперсные частицы отделяются и попадают в сборник 5.20 После этого производится регенерацияфильтруюшего элемента путем промывки его поверх ноет и. например, чистой водой через патрубки 1 и 7.Результаты сравнительных испытанийданного гидроциклонаодинаковых условиях (исходном давлении питания, площади фильтрации) показы.вают, что предлагаемое, техническое решение позволяет получить большой объем фильтрата с единицы поверхности фильтрования, З 0 увеличить интервал между промывкамифильтрующей поверхности с целью ее регенерации, улучшить защиту окружающей среды (за счет уменьшения сброса вод от промывок фильтрующей поверхности).