Гидроциклон

( 9) (11) 498 А 51)В 04 С 5 10 ТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНР)ТИЙ ГОСУД ПО ДЕ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕЛЬСТ ТОРСК К убке,ем, что,ности тановленную в отличаю с целью повьпп сливномщ и й сния эффеем обес т В 23 и А.И.Пронирдена Труд вт разделения пупульсирующейный столб, он чен а в воздущмокамерой ачи свого ский набже олитехнич с упругим элемент мосопротивлением, обратным клапаном соосно размещено на упругом элемен периметру, а каме мосферой через пн2. Гидроциклон ч .ющий с я элемент выполнен ан 088.8 ) США У 3011 б 38У 2913112,кл. КЛОН, имеющий есковым и сли вую трубку, у(56) 1. Патенткл. 209-211, 1962. Патент США211, 969. ом, седлом и пнева осевая трубка -при этом седло над осевой трубкой те, защемленном по ра соединена с атевмосопротивление. по п. 1, о т л итем, что упругий подпружиненным.62498 2 5 1 О 15 20 У м25 30 35 40 45 50 55 1 11Изобретение относится к устройствам для разделения жидких неоднородных систем под действием центробежных сил и может быть использованов химической, нефтеперерабатывающейи Других отраслях промьппленности,Известен способ управления процессом выгрузки из сгустителя, снабженного разгрузочным патрубком с боковым отверстием, заключающийся в том,что регулирование расхода осадка через разгрузочный патрубок осуществляют изменением подачи газа в пульсирующем режиме 11.Однако применение этого способав гидроциклонах не устраняет уносатвердых частиц из вершины конуса,что снижает эффективность осветле-.ния жидкости,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является гидроциклонсодержащий корпус с входным, песковыи сливным патрубками, осевую трубку,установленную в сливном патрубке 2Такое выполнение гидроциклона позволяет осуществлять подачу газа ввоздушный столб,.минуя песковый патрубок, что исключает подсос воздухачерез него. За счет этогб резко снижается унос твердых частиц из вершины конуса гидроциклона, что улучшает показатели осветления жидкости.Однако одновременно с этим снижается степень сгущения суспенэии, выгружаемой через песковый патрубок,так как она уже не встречает здесьсопротивления со стороны движущегося навстречу газа, поток которогоотсутствует, и потому не подвергается дополнительному уплотнению.Кроме того, возможности, которыедает наличие в гидроциклоне осевойгазовой трубки для улучшения показателей его работы, используются визвестном устройстве не полностью.Цель изобретения - повьппение эффективности разделения путем обеспечения автопульсирующей подачи воздуха в воздушный столб.Поставленная цель достигаетсятем, что гидроциклон, имеющий корпус с входным, песковым и сливнымпатрубками, осевую трубку,установленную в сливном патрубке, снабженпневмокамерой с упругим элементом,седлом и пневмосопротивлением, аосевая трубка - обратным клапаном,при этом седло соосно размещено над осевой трубкой на упругом элементе; защемленном по.периметру, а камера соединена с атмосферой через пневмосопротивление.Целесообразно упругий элемент выполнять подпружиненным.На чертеже представлен предлагаемый гидроциклон, общий вид.Гидроциклон состоит из цилиндроконического корпуса 1 с входным 2, сливным 3 и песковым 4 патрубками. Сливной патрубок 3 выходит в сливную камеру 5 с разгрузочным штуцером 6. Над сливной камерой установлена пневматическая камера 7, соединенная с внутренним пространством гидроциклона осевой трубкой 8, проходящей через сливной патрубок 3, и сообщенная с атмосферой через пневмосопротивление 9 (дроссельное сопло, дроссельная шайба и т.п.). В верхней части камеры 7 установлен упругий элемент 1 О, выполненный в виде защемленных по периметру мембраны или сильфона, Упругий элемент 10 снабжен седлом 11, обращенным к торцу осевой трубки 8, установленным соосно над ней, С противоположной стороны упругий элемент соединен с пружиной 12 с регулируемым натягом. Для исключения Возможности попадания рабочей среды в пневмокамеру и окружающую среду устройство снабжено обратным клапаном 13.Гидроциклон работает следующим образом.Исходная разделяемая суспензия под давлением через входной патрубок 2 поступает в корпус 1 гидроциклона, где приобретает вращательное движение, Под действием центробежных сил происходит разделение суспензии, при этом твердые частицы в виде сгущенной суспензии выводятся из гидроциклона через песковый патрубок 4, а осветленную жидкость выводят через сливной патрубок 3, сливную камеру 5 и разгрузочный штуцер 6При работе аппарата в осевой зоне корпуса ( воздушном столбе ) возникает разрежение, под действием которого происходит засасывание в эту зону воздуха через осевую трубку 8 из пневмокамеры 7, соединенной через пневмосопротивление 9 с атмосферой.Пневмосопротивление 9 подбирается таким образом, чтобы скорость поступления воздуха через него в пневмокамеру 7 была меньше, чем ско1062498 4 Заказ 3988/7 Тираж 543 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Ужгород, ул. Проектная, 4 Филиал ППП Патент", г. рость отсасывания воздуха из нее через,осевую трубку 8. В результате в какой-то момент времени в камере 7 создается разрежение и давление снаружи камеры оказывается больше, чем внутри нее. Под действием этой разницы давлений упругий элемент.10 прогибается внутрь пневмокамеры и седло 11 перекрывает зазор между ним и торцом осевой трубки 8. Поступле- щ ние воздуха в осевую зону ( воздушный столб 1 гидроциклона прекращается. Поскольку в камере 7 существует разрежение, то поступление воздуха в нее через пневмосопротивление 8 продолжаетсяВ момент, когда давление в камере сравняется с атмосферным, упругий элемент под воздействием собственной упругости и пружины 12 воз-. вращается в свое прежнее ( верхнее ) положение, В результате вновь возникает зазор между седлом 11 и торцом осевой трубки 8, поступление воздуха в воздушный столб возобновляется, В дальнейшем описанные циклы повторяются.Таким образом, подача воздуха в воздушный столб носит в предлагаемом устройстве автопульсирующий харак- тер, Параметры этих пульсаций могут30 регулироваться путем изменения диаметра проходного сечения пневмосопротивления 9, объема камеры 7, натяга пружины 12. В период нормальной работы гидроциклона давление в осевой трубке равно или меньше атмос- З 5 ферного, при этом обратный клапан 13 находится в открытом положении. Если давление в-осевой зоне аппарата по какой-либо причине (например, при внезапном прекращении питания гидро циклона и наличии противодавления в сливной линии) становится больше атмосферного, клапан 13 перекрывает осевую трубку 8, что предотвращает попадание среды в,пневмокамеру 7 и ф атмосферу.Автопульсирующая подача газа в воздушный столб гидроциклона вызывает в нем пульсации давления, чтоСоставитель Э.Редактор А.Шандор ТехредМ,Надь возбуждает .автоколебания в разделяе- мой суспензии, Благодаря воздействию этих колебаний происходит снижение эффективной вязкости суспензии, что облегчает процесс выделения частиц из суспенэии и ведет к повыше нию степени осветления жидкости в гидроциклоне. Благодаря тому, что подача газа в осевую зону гидроциклона осуществляется помимо его пескового патрубка, исключается подсос воздуха через песковый патрубок и, как следствие, вынос частиц из вершины конуса в восходящий поток жидкости, что также ведет к повышению степени осветления жидкости в гидроциклоне.Кроме того, пульсации давления в воздушном .столбе вызывают пульсации противодавления в сгущенной суспензии, находящейся в песковом патруб- ке, что ведет к ее импульсному уплотнению при движении по песковому патрубку, т.е, к повышению степени сгущения суспензии в гидроциклоне.Таким образом, автопульсирующая подача воздуха в воздушный столб гидроциклона позволяет достичь как высоких степеней осветления жидкости, так и высоких степеней сгущения твердой фазы, т.е. позволяет достичь максимально высокой эффективности разделительного процесса.Экспериментально установлено, что за счет пульсирующей подачи воздуха в воздушный столб гидроциклона концентрация сгущенной суспенэии повышается на 377, при этом одновременно улучшается и осветление суспензии (на 7 Е ).Автопульсирующая подача воздуха в воздушный столб осуществляется без дополнительного источника энергии - сжатого воздуха, т.е. положительный эффект достигается без увеличения энергоемкости устройства.При этом отсутствует необходимость в коммуникациях и аппаратуре для подвода сжатого воздуха, что снижает затраты на монтаж устройства и упрощает его обслуживание. ЯшковаКорректор Е. Сирохман