Гидроциклон-выпариватель

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 111891160(23) ПриоритетОпубликовано 231281 Бюллетень Мо 47Дата опубликования описания 231281 В 04 С 3/02 В 01 0 9/02 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения И.Г.Терновский, О.Г.Носов, М.Г.Лагуткин, А.М.Кутепов и С.Н.Иорин Московский ордена Трудового Красного Знаменк институт химического машиностроения(54) ГИДРОЦИКЛОН-ВЫПАРИВАТЕЛЬ Изобретение относится к устройствам для разделения и выпаривания и может быть использовано в химичес кой пищевой лакокрасочной ро биологической промышленности и других отраслях народного хозяйства для проведения процессов сгущения пульп и суспензий и выделения твердой фазы при выпаривании растворов кристаллиэующихся веществ.Известен гидроциклон для выделения твердых частиц из дисперсионной среды включающий цилиндроконический корпус, питающий патрубок, патрубки для отвода осветленной и сгущенной фракций 15 1 .Недостатком этой конструкции является сравнительно невысокая степень сгущения разделяемой суспензии, невозможность организации отвода содер жащихся в жидкости газов и одновременного проведения процессов сгущения и выпаривания жидкой Фазы сгущенного потока.Известен также гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус, тангенциальный питающий патрубок, патрубки отвода осветленной и сгущенной фракции и патрубок отвода газовойфазы ) . 30 Недостатком указанной конструкции является довольно невысокая степень сгущения и отсутствие возможности получения высококонцентрированной твердой фазы в сгущенном потоке,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является гидроциклон, содержащий корпус, тангенциальный питающий патрубок, патрубки вывода осветленной и сгущенной фракций, нагреватель, расположенный коаксиально внутри корпуса Г 31Недостаток известного устройства. - малая эффективность сгущения пульп и сусиенэий, обусловленная низким качеством продукта, выходящего иэ нижней части аппарата (сгущенная Фракция содержит большое количество влаги).Цель изобретения - повышение эфФективности сгущения пульп и суспензий.Цель достигается тем, что гидроциклон, содержащий корпус, тангенциальный питающий патрубок, патрубки вывода осветленной и сгущенной Фракций, нагреватель, расположенный коаксиально внутри корпуса, снабжен трубкой выпаривания и патрубком от 891160вода газовои фазы, установленным коаксиально внутри патрубка вывода осветленной Фракции, внутри трубки вьпаривания установлен нагреватель свозможностью осевого перемещения, ак нижней части патрубка отвода газовой фазы присоединен конический рас-,труб.Целесообразно гидроциклон снабжать1дополнительным нагревателем, размещенным снаружи трубки выпаривания,при этом патрубок отвода газовойФазы и дополнительный нагревательустановлены с возможностью осевогоперемещения,На чертеже представлен общий видгидроциклона-выпариватЕля, . 15Гидроциклон-выпариватель состоитиз цилиндрического корпуса 1 с крышкой 2 и тангенциальным питающим патрубком 3, конуса 4, сливной трубки 5с отводным коленом 6, снабженным 20втулкой 7 и накидной гайкой 8 для вывода газового патрубка 9 с коническимраструбом 10, основного нагревателя11, дополнительного внешнего нагревателя 12, трубки выпаривания 13, отвод; дного патрубка 14 для вывода сгущенного продукта, снабженного втулкой 15и накидной гайкой 16, которые служат креплением основного нагревателя 11 в трубке выпаривания 13. Причем патрубок 9 с коническим раструбом 10 и основной нагреватель 11 установлены на оси аппарата с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения вдоль нее.Гидроциклон-выпариватель работаетследующим образом,Пульпа, суспензия или раствор,содержащий кристаллы, подается черезтангенциальный патрубок 3 в корпусаппарата 1, где под действием центробежных сил инерции из потока выде.ляется твердая фаза, перемещающаясяк периферии гидроциклона и далее внизпо стенкам конуса 4 в трубку выпаривания 13. Осветленная часть исходного 4потока с незначительным содержаниемтвердых частиц выводится из аппарата через сливную трубку 5 и отводноеколено 6. Сгущенный поток через кольцевой зазор, образованный стенками Оконуса 4 и коническим раструбом 10газового патрубка 9, поступает в зонуупаривания, где за счет нагрева этогопотока основным нагревателем 11 дотемпературы кицения жидкой Фазы и выше происходит упаривание ее и, соответственно, значительное увеличениеконцентрации твердой Фазы в сгущенном продукте. Образовавшийся при упаривании пар выводится иэ аппарата через газовый патрубок 9 и может быть фонаправлен на конденсацию. Причемосевым перемещением этого патрубка9 совместно с укрепленным на нем коническим раструбом 10 возможно регулировать величину кольцевого зазора д между стенками конуса 4 и нижним срезом раструба 10, что обеспечивает различную концентрацию сгущенного потока, поступающего в трубку выпаривания 13Длина участка выпариванияи кольцевой зазор о в трубке выпаривания 13 выбираются в зависимости от мощности основного нагревателя 11 и требуемой степени сгущения (или конической влажности сгущаемого продукта),В случае необходимости подведения большого количества тепловой энергии в зону упаривания, возможен добавочный обогрев этой зоны посредством включения дополнительного внешнего нагревателя 12. Сгущенный до требуемой концентрации продукт (при необходимости содержащий минимальное количество влаги) выводится иэ аппарата через отводной патрубок 14.В предлагаемом гидроциклоне-выпаривателе в качестве основного нагревателя 11 могут быть использованы газотрубные испарители, работающие на продуктах сгорания газообразного или жидкого топлива, трубчатые электрические нагреватели (ТЭНы), Наиболее целесообразно использовать в качестве основного нагревателя галогенные лампы накаливания (инфракрасные излучатели), позволяющие создавать регулируемое по высоте эоны упаривания температурное поле и организовать процесс испарения практически без образования накипа на стенках нагревателя, выполненного иэ кварцевого стекла.Таким образом, снабжение гидро- циклона трубкой выпаривания, сопряженной с патрубком отвода сгущенной фракции, нагревателем, расположенным коаксиально в трубке выпаривания с возможностью осевого перемещения, коническим раструбом, укрепленным на патрубке отвода газовой Фазы, вторым дополнительным нагревателем, расположенным снаружи трубки выпаривания, позволит получить при сгущении в аппарате высококонцентрированный продукт с минимальным содержанием влаги, что приведет к уменьшению, а в ряде случаев и к полному устранению дорогостоящего оборудования (центрифуг, фильтров, сушилок), Перемещением .нагревателей по оси можно в широких пре.делах изменять длину зоны выпаривания и тем самым обеспечить требуемое влагосодержание готового продукта.Формула изобретенияГидроциклон-выпариватель, содержащий гидроконический корпус, тангенциальный питающий патрубок, патрубки вывода осветленной и сгущенной Фракции, нагреватель, располо891160 ВНИИПИ Заказ 1107Тираж 648 Подписи женный коаксиально внутри корпуса,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения эффективности сгущения пульп и суспензий, он снабжентрубкой выпаривания и патрубком отвода гаЗовой фазы, установленным коаксиально внутри патрубка вывода осветленной фракции, при этом внутритрубкй выпаривания установлен нагреватель с возможностью осевого перемещения, а к нижней части патрубкаотвода газовой фазы присоединен конический раструб,2. Гидроциклон по п.1, о тл ич а ю щ и й с я тем, что он снабжен дополнительным нагревателем, размещенным снаружи трубки выпаривания,при этом патрубок отвода газовойфазы и дополнительный нагревательустановлены с возможностью осевогоперемещения.5Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 Поваров А.И. Гидроциклоны нанНе нобогатительных фабриках, М., едра1978.2, Авторское свидетельство СССРР 528123, кл. В 04 С 5/14, 1975.3, Авторское свидетельство СССРР 688201, кл, В 04 С 3/00, 1978. Филиал ППП "Патент",г,ужгород,ул.Проектная,