Гидроциклонная установка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1699 В 04 С 5/2 САНИЕ ИЗОБРЕТЕН О А.В. Шалы- и Ю.П.СаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к технике разделения суспензий и позволяет обеспечить оптимальный режим работы и увеличитьэффективность разделения, Гидроциклонная установка состоит из несущего корпуса1 с патрубком 2 выхода осветленной фрак ции, крышки 3, блоков 4 с сепарирующими элементами 5, опорной плиты 6, крышки 7, напорной камеры 8 с входным патрубком 10, сливной камеры 9, герметичной песковой камеры 11 с горловиной Я 12 в виде цилиндра с поршнем (П) 14 и присоединеной к ней под углом отводом 15. В ме;ге соединения отвода 15 с Г 12 выполнена фиксированная по ходу П 14 прорезь 16, сечение которой соответствует сумме песковых отверстий 21. П 14 установлен с возможностью плавного осевого перемещения без вращения и имеет резьбовой шток 17 с гайкой 18 и тарированными делениями 19, позволяющими оценить величину открытия П 14. 2 ил.Изобретение относится к устройствам для разделения мелкодисперсных суспензий и может найти применение в химической, пищевой и других отраслях промышленности, где требуется разделе ние или и ромы вка сус пензий.Известно устройство для разделения тонких суспензий - мул ьтигидроциклон, который содержит корпус, состоящий из двух обечаек, сепарирующие элементы, соединя ющие обе обечайки, напорную камеру, расположенную между двумя обечайками, коллекторы ввода исходной суспензии и вывода разделенных фракций, Исходная суспензия под напором поступает в 15 пространство между двумя обечайками, распределяется между сепарирующими элементами, в которых происходит разделение суспензии на осветленный и сгущенный потоки. Разделенные фракции выходят .из 20 аппарата через соответствующие коллекторы.Недостаток аналога - необходимое сгущение обеспечивается соотношением геометрических параметров сепарирующих элементов, при этом диаметры песковых на садков значительно меньше диаметров их входных насадков. Это приводит к забивке песковых насадков, выходу из строя сепарирующих элементов, снижению эффективности разделения. 30Известна гидроциклонная установка, содержащая единичные сепарирующие элементы, питающий и сливной коллекторы, песковую камеру с патрубком отвода сгущенного продукта, Особенностью гидро- д 5 циклонной установки является выполнение диаметров песковых патрубков сепарирующих элементов равными диаметрам их входных патрубков, а сечение патрубка отвода сгущенного продукта из песковой камеры выполнено в диапазоне 0,25 - 0,5 от суммы площадей сечений песковых патрубков сепарирующих элементов. Это предотвращает возможность забивки пес ко вых отверстий сепарирующих элементов (диа метры входа и выхода равны, поэтому частицы, попавшие через входной патрубок, не забьют песковое отверстие).Недостатки прототипа: отсутствие механизма обеспечения оптимального режи ма работы, так как неизменные геометрические параметры гидроциклонной установки обеспечивают только один режим разделения, который часто из-за переменных исходных параметров (концент рации, расхода и г,п.) не является оптимальным. По этим же причинам невозможно обеспечить автоматическое поддержание режима разделения. Цель изобретения - обеспечение оптимального режима работы и увеличение эффективности разделения суспензии.Поставленная цель достигается тем, что в гидроциклонной установке, содержащей единичные сепарирующие элементы с песковыми, сливными насадками и входными патрубками, герметичную пенковую камеру, снабженную горловиной с отводом для выхода сгущенного продукта, причем диаметры песковых насадков сепарирующих элементов равны диаметрам входных патрубков, горловина герметичной песковой камеры выполнена в виде цилиндра, снабженного поршнем, установленным с возможностью плавного, осевого без вращения перемещения, отвод установлен под углом к горловине, а в месте их соединения в стенке цилиндра выполнена прорезь, фиксированная по ходу поршня, при этом максимальное сечение прорези соответствует сумме площадей песковых насадков сепарирующих элементов,При перемещении поршня по оси цилиндра плавно изменяют проходное сечение прорези, через которую идет выгрузка сгущенного продукта, Это приводит к изменению гидравлического сопротивления для выхода сгущенного продукта.Таким образом, возможность плавного бесступенчатого изменения гидравлического сопротивления на выходе сгущенного продукта позволяет подобрать оптимальный режим разделения. Оптимальный режим разделения подбирается сечением прорези и не зависит от диаметров нижних песковых отверстий сепарирующих элементов, поэтому целесообразно для предотвращения забивки выполнять диаметры нижних песковых отверстий сепарирующих элементов равными диаметрам входных патрубков. Установка отвода под углом к оси поршня дает возможность выполнить прорезь фиксированной по ходу поршня,Учитывая, что степень сгущения регулируется сечением прорези, а не диаметрами песковых отверстий сепарирующих элементов и при этом диаметры нижних песковых отверстий равны диаметрам входных патрубков, максимальное сечение прорези не должно превышать сумму площадей нижних песковых отверстий сепарирующих элементов, Уменьшая сечение до максимального значения, легко подобрать оптимальный режим и увеличить эффективность разделения,На фиг,1 изображена гидроциклонная установка, общий вид, разрез; на фиг.2 - вид А на фиг.1.Гидроциклонная установка состоит из несущего корпуса 1 с патрубком 2 выхода осветленной фракции, крышки 3, блоков 4 с сепарирующими элементами 5, опорной плиты 6, крышки 7. Напорная камера 8 образуется между боковыми стенками блоков 4, а сливная камера 9 - между наружной стенкой блоков 4 и корпусом 1, В опорной плите 6 установлен патрубок 10 для ввода исходной суспензии, Гидроциклонная установка содержит герметичную песковую камеру 11, снабженную горловиной 12. Особенностью конструкции является то, что горловина 12 герметичной камеры 11 выполнена в виде цилиндра 13, снабженного поршнем 14, и имеет отвод 15, установленный под углом. В месте соединения отвода 15 и цилиндра 13 выполнена прорезь 16, Поршень 14 имеет резьбовой шток 17, на котором установлена зафиксированная гайка 18. На конце штока 17 выполнены деления 19, оттарированные по сечению прорези 16. Поршень 14 имеет скос 20 в направлении камеры 11 для уменьшения гидравлического сопротивления выхода сгущенного продукта. Максимальное сечение прорези 16 (нижнее положение штока 17) соответствует сумме площадей нижних песковых отверстий 21 сепарирующих элементов 5. Сечение Я прорези 16 и диаметры нижних песковых отверстий 21 сепарирующих элементов 5 связаны соотношениемЮбн г Я= - и 1 где б - эквивалентный диаметр нижнего пескового отверстия сепарирующего элемента;и - количество сепарирующих элементов в установке.Следовательно, бн =л иТаким образом, уменьшение сечения Я прорези 16 в два раза уменьшает диаметр пескового отверстия 21 каждого сепариругющего элемента в 2 . Тарировка делений 19 связана с эквивалентным значением диаметров нижних песковых отверстий 21 сепарирующих элементов 5.Работа установки осуществляется сле дующим образом.Исходная суспензия под давление, поступает через патрубок 10 в напорную камеру 8, где распределяется по сепарирующим элементам 5. Осветленный поток поступает 10 в камеру 9 и выходит через патрубок 2, асгущенный поток заполняет камеру 11, поступает в горловину 12 и через прорезь 16 .выходит в отвод 15, Плавное перемещение поршня 14 из нижнего положения по оси 15 дает возможность плавно регулировать степень сгущения гидроциклонной установки и устанавливать оптимальный режим разделения.Если подсоединить шток поршня к дат чику концентрации твердой фазы в сгущенном продукте через исполнительный механизм, можно автоматически поддерживать оптимальный режим разделения.25 Формула изобретенияГидроциклонная установка содержащая единичные сепарирующие элементы с песковыми, сливными и входными насадка ми, герметичную песковую камеры с горловиной и отводом для выхода сгущенного продукта, причем диаметры песковых насадков сепарирующих элементов равны их входным насадкам, о т л и ч а ю щ а я с я тем, 35 что, с целью обеспечения оптимального режима работы и увеличения эффективности разделения, горловина песковой камеры выполнена в виде цилиндра, снабжена пор-.шнем и прорезью, фиксированной по ходу поршня, при этом поршень установлен с возможностью плавного осевого перемещения без вращения, отвод размещен под углом к горловине в месте выполнения прорези, а максимальное сечение прорези 45 соответствует сумме площадей песковыхнасадков сепарирующих элементов,