Гидроциклон

Ж ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относится к устройствам для разделения жидких неоднородных систем под действием центробежных сил и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности. Цель изобретения повышение эффективности разделения при снижении энергозатрат. Гидроциклон состоит из цилиндроконического корпуса 1 с входным 2, сливным 3 и песко. вым 4 патрубками. В сливном патрубке 3 установлена осевая трубка (Т) 5. Песковый патрубок 4 выполнен из эластичного материала и расположен в камере (К) 6, снабжццой отверстием 7 подачи газа и выход.1493320 ным отверстием 8. Отверстие 7 соединено с источником газа через штуцер 9, а отверстие 8 соединено с Т 5 с помощью трубо. провода 1 О через средство 11 для периодического перекрытия отверстия 8. Суспензия поступает через входной патрубок 2 в корпус 1, где происходит разделение ее на осветленную часть, отводимую через сливной патрубок 3, и сгущенную, выводимую через песковый патрубок 4. Под действием давления газа, подаваемого в К 6 через штуцер 9 Изобретение относится к устройствам для разделения жидких неоднородных систем под действием центробежных сил и может быпгь использовано в .химической, нефтеперераба. тывающей, пищевой и других отраслях промышленностити.Цель изобретения - повышение эффективности разделения при снижении энергопотребления.На чертеже представлен гидроциклон, обгций вид.Гидропиклон состоит из цилиндрического корпуса 1 с входным 2, сливным 3 и носковым 4 патрубками. В сливном патруб. ке 3 соосно ему установлена осевая трубка 5 (возможно выполнение гидроциклона с осевой трубкой, установленной в песковом патрубке, но при этом снижается надежность устройства из-за забивки пескового патрубка). Песковый патрубок 4 выполнен из эластичного материала, например резины, и расположен в камере 6, снабженной отверстием 7 подачи газа и выходным отве)ктием 8, при этом проходное сечение отверстия 8 больше, чем отверстия 7. Отверстие 7 соединено с источником сжатого газа через штуцер 9 (подача сжатого газа необходима не всегда, поскольку в условиях, сопровождающихся образованием значительного вакуума в осевой зоне гидроциклона, возможна работа устройства с возбуждением колебаний за счет перепада давлений между атмосферой и осевой зоной гидро- циклона, т. е. за счет внутренних источников энергии с подачей в устройство атмосферного воздуха). Выходное отверстие 8 соединено с осевой трубкой 5 с помощью трубопровода 10 через средство 11 для периодического перекрытия отверстия 8, например, в виде подпружиненного клапана 12 (возможно выполнение средства 11 с внешним приводом, в том числе регулируемым).Гидроци клон 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 разделеи отверстие 7, подпружиненный клапан 12 средства 1 совершает колебательное движение, периодически открывая и закрывая от. верстие 8. При открытии отверстия 8 К 6 сообщается через трубопровод 10 и Т 5 с воздушным столбом и давление в К 6 снижается. При закрытии клапаном 12 отверстия 8 давление в К 6 повышается. Возникающие пульсации позволяют повысить эффективность разделения. 1 ил. ние суспензии с образованием осветленной жидкости, выводимой через сливной патрубок 3, и сгущенной суспензии, выводимой через песковый патрубок 4. При работе гидроциклона в его осевой зоне возникает разрежение и создается воздушный столб, Под действием давления газа, подаваемого в камеру 6 через штуцер 9 и отверстие 7, подпружиненный клапан 12 средства 11 совершает колебательное движение, периодически открывая и закрывая отверстие 8. При открытии отверстия 8 камера 6 сообщается через трубопровод 10 и осевую трубку 5 с воздушным стобом гидроциклона. При этом вследствие того, что диаметр отверстия 8 больше, чем у отверстия 7, скорость отвода газа через отверстие 8 оказывается больше, чем скорость подачи газа в камеру 6 через отверстие 7. В ре. зультате давление в камере 6 снижается. Клапан 12 закрывает отверстие 8, давление в камере 6 повышается до тех пор, пока клапан 12 вновь не откроет отверстие 8. В даль. нейшем циклы повторяются.Таким образом, в процессе работы гидро- циклона в камере 6 возникают пульсации давления, под действием которых эластичный песковый патрубок 4 совершает колебания в радиальном направлении. Под действием этих колебаний происходит снижение эффективной вязкости сгущенной суспензии, выводимой через песковый патрубок, и снижение коэффициента ее трения относительно поверхности патрубка. В результате увеличивается пропускная способность пескового патрубка по сгущенной суспензии. Это создает благоприятные условия для вывода твердой фазы из вершины конической части гидроциклона и уменьшает вынос твердой фазы из этой зоны в осветленный поток жидкости, т. е. ведет к повышению эффективности осветления в гидроциклоне. Колеблющийся песковый патрубок не забивается, что позволяет проводить разделительный процесс в гидроциклоне при максимально высокой степени сгущения твердой фазы, Одновременно с колебаниями эластичного пескового патрубка при работе гидроциклона происходит пульсирующая подача 5 1 О 15 20 2530 35 401493320 формула изобретения 5газа в воздушный столб, вызывающая сннхронные с колебаниями пескового патрубка пульсации давления в суспензии, подвергаемой разделению в корпусе гидроцнклона. Благодаря происходящему при этом сниженню эффективной вязкости улучшаются усло. вня для выделения твердой фазы из сусвензии, что ведет к дополнительному повышенню эффективности осветления в гидро- циклоне. Кроме того, благодаря подаче газа в воздушный столб через осевую трубку нсключается подсос воздуха через песковый патрубок, что предотвращает вынос твердой фазы в осветленный поток жидкости н также способствует повышению эффективности разделения в гндроциклоне. Таким образом, предлагаемый гндроциклон обладает максимальной эффектнвностью разделения. Одновременно с этим он обладает минимальным энергопотреблением, поскольку для создания колебаний нсполь 6зуется либо та внешняя энергия, которая в известном гндроциклоне безвозвратно теряется (сжатый газ, выбрасываемый в атмосферу), либо вообще внешняя энергия не 5используется (источником энергии является вакуум, возникающий в воздушном столбе). Гидроцнклон, содержащий цнлнндроко 1 О ннческий корпус, входной н сливной патрубкн, осевую трубку н песковый патрубок,выполненный нз эластичного материала нрасположенный в камере, снабженной отверстием для подачи газа, отличающийся тем,5 что, с целью повышения эффективности разделения прн снижении энергопотребления, вкамере выполнено выходное отверстие, снабженное средством для его перноднческогоперекрытия, прн этом выходное отверстиевыполнено больше отверстия для подачи газаи соединено с осевой трубкой, Составитель Л. БарановРедактор М. ЦиткинаЗаказ 3920ехред . Верес Корректор Т МалецТираж 494 ПодписноеВНИИПИ ГосГосударственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 45Производственно. издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, О