Прямоточный турбоциклон

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5)5 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ КОМУ С ЕЛЬ ТВУ К(57) Изобретение относится к устройствам для разделения мелкоконцентрированных суспенэий под действием центробежных сил и позволяет повысить эффективность выделения механических примесей из оборотной воды при снижении энергозатрат. Прямоточный турбоциклон состоит из камеры 1 разделения с завихрителем 2, расположенной перед завихрителем камеры 3 смешения, и дополнительной цилиндроконической камеры 4, примыкающей конической частью 5 к камере смешения, Патрубок 6 подачи оборотной воды в виде сопла 7 установлен в верхней цилиндрической части дополнительной камеры и заглублен в ее полость,а в плоскости, перпендикулярной оси дополнительной камеры, расположен патрубок 8 подачи пара. 1 ил,нин градского конструктормашинострое овцев, И,Г,Салаеображенский и ССС 986.971. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Дзержинский филиал Лнаучно-исследовательского иского института химическогонияИзобретение относится к устройствамдля разделения мелкоконцентрированныхсуспензий под действием центробежныхсил и может быть использовано в системахоборотного водоснабжения нефтеперерабатывающих заводов и в других производствах для выделения мехпримесей изоборотных вод, где используется подогревциркулирующей воды.Известен гидроциклон, содержащийкорпус с подводящим и отводящим патрубками, центральную трубу и устройство закрутки потока в виде подсоединенного ккорпусу подвода вспомогательной жидкости, выполненного с направляющей лопастной системой, лопатки которой размещеныпо длине корпуса,Однако при установке устройства в системе оборотного водоснабкения необходимо использование струйных насосов дляподачи в систему нагретого пара. Это требует повышен н ых энергозатрат. Кроме того,отбор мелкой фракции через центральныйотводящий патрубок снижает эффективность выделения мехпримесей, что приводит заиливанию теплообменников.Снижению эффективности выделения мехпримесей способствует и высокое гидравлическое сопротивление, обусловленноеперпендикулярной подачей под напоромвспомогательного потока чистой жидкостипо отношению к основному потоку загрязненной мехпримесями жидкости.Наиболее близкой к предлагаемой является конструкция воздухоочистителя, включающая камеру разделения с неподвижнымзавихрителем потока, соосно располокенные с ней средства подачи исходной смесии отвода разделен н ых компонентов.Преимуществом конструкции являетсяпрямоточная (по оси аппарата) система ввода исходной смеси и вывода очищенногопотока. Это существенно уменьшает гидравлическое сопротивление устройства исоздает удобство для монтажа в системуводооборота (не меняется направление потока воды),Недостатками устройства являются необходимость использования струйных аппаратов в системе замкнутого водооборотадля введения пара, что повышает энергозатраты, и недостаточная эффективностьвыделения мел кодисперсных частиц (глинистых фракций 1-5 мкм), которые со временем заиливают теплообменники, снижаятеплопередачу.Цель изобретения - повышение эффективности выделения механических приме.сей иэ оборотной воды при сниженииэнергозатрат,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Поставленная цель достигается тем, что прямоточный турбоциклон, содержащий камеру разделения с неподвижным завихрителем и соосно располокенные с ней средства подачи оборотной воды и отвода очищенной воды и средство отвода механических примесей, снабжен расположенными перед завихрителем камерой смешения и дополнительной цилиндроконической камерой, примыкающей конической частью к камере смешения, при этом патрубок подачи оборотной воды установлен в верхней цилиндрической части дополнительной камеры, заглублен в ее полость и выполнен в виде сопла, а дополнительная камера снабжена патрубком подачи пара, расположенным в полости, перпендикулярной ее оси.При истечении с высокой скоростью оборотной воды из сопла в дополнительной цилиндроконической камере образуется разрежение, под действием которого гОрячий пар засасывается из патрубка подачи пара в эту камеру. При этом происходит нагрев воды от конденсации в ней пара и не требуется установки на паропроводе струйного насоса, что снижает энергозатраты и уп рощает систему замкнутого водооборота. Благодаря наличию перед завихрителем камеры смешения, диаметр которой меньше диаметра дополнительной камеры, поступающая из дополнительной камеры парожидкостная смесь уке в коническом переходнике начинает сжиматься, в результате чего происходит интенсивное перемешивание пара и оборотной воды. При этом плотность воды уменьшается, а разность плотностей между жидкой и твердой фазами увеличивается, что способствует лучшему выделению, мехпримесей из оборотной воды.На чертеже представлен турбоциклон, общий вид,Прямоточный турбоциклон состоит из камеры 1 разделения, в которой установлен неподвижный завихритель 2. Перед завихрителем 2 расположена камера 3 смешения и дополнительная цилиндроконическая камера 4, примыкающая конической частью 5 к камере 3 смешения. Патрубок 6 подачи оборотной воды установлен соосно в верхней цилиндрической части дополнительной камеры 4, заглублен в ее полость и выполнен в виде сопла 7. Напротив сопла 7 в плоскости, перпендикулярной оси дополнительной камеры 4; расположен пагрубок 8 подачи пара. По оси камеры 1 разделения под завихрителем 2 установлен патрубок 9 отвода очищенной оборотной воды, В нижней части камеры 1 разделения размещен патрубок 10 отвода механических примеЗаказ 1622 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при. ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 сей, снабженный регулирующими насадками 11,Работа турбоциклона осуществляется следующим образом.Вода, циркулирующая в оборотной системе под напором, поступает в патрубок 6 и с большой скоростью проходит через сопла 7 в полость дополнительной цилиндроконической камеры 4, За счет образующегося в камере 4 разрежения пар от источника поступает в нее по патрубку 8, При этом пар начинает смешиваться с водой. Наиболее интенсивное перемешивание происходит при поступлении смеси через коническую часть 5 камеры 4 в камеру 3 смешения за счет уменьшения ее объема. Насыщение воды паоом уменьшает ее плотность и одновременно повышает температуру воды, Нагретая водно-паровая смесь проходит через неподвижный завихритель 2 и вращающимся потоком поступает в камеру 1 разделения. Здесь под действием центробекных сил мехпримеси отбрасываются к стенкам камеры 1 разделения и выводятся из аппарата через патрубок 10. Очищенная от механических примесей оборотная вода отжимается к центру корпуса и через патрубок 9 вновь поступает в оборотную систему. В зависимости от степени загрязнения оборотной воды отвод механических примесей регулируют сменными насадками 11. Таким образом, благодаря поступлениюпара в турбоциклон под действием разрежения отпадает необходимость использования струйных насосов для его подачи в 5 аппарат, что уменьшает энергозатраты.Вследствие предварительного нагрева оборотной воды паром перед разделением увеличивается эффективность выделения из нее мехпримесей.10 Формула изобретения Прямоточный турбоциклон, содержащий камеру разделения с неподвижным завихрителем и соосно расположенные с ней 15 средства подачи оборотной воды и отводаочищенной воды и средство отвода механическихпримесей, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности выделения механических примесей из оборот ной воды при снижении энергозатрат, онснабжен располокенными перед завихрителем камерой смешенияи дополнитЕльной цилиндроконической камерой, примыкающей конической частью к камере смешения, 25 при этом патрубок подачи оборотной водыустановлен в верхней цилиндрической части дополнительной камеры, заглублен в ее полость и выполнен в виде сопла, а дополнительная камера снабжена патрубком под ачи пара, расположенным в плоскости,перпендикулярной ее оси.