Гидроциклон

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 120181 (21) 3233713/23-26 (51) М. КЛ.з с присоединением заявки Йо(23) Приоритет В 04 С 3/06 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Московский ордена Трудового Красного Знамени инсТйтут химического машиностроения(54) ГИДРОЦИКЛОН Изобре 1 ение относится к устройст. вам для ответления и сгущения суспенэий, классификации зернистых материалов, а также разделения несмешивающихся жидкостей в центробежном поле, и может быть использовано в химической, нефтехимической; пищевой, нефтедобывающей и других отраслях промышленности.Известен гидроциклон, включающий цилиндроконический корпус с тангенци альным вводом разделяемого потока, патРУбками для отвода легкого и тяжелого продуктов, устройство для регулировки вывода тяжелого продукта 1.Недостаток данного".аппарата - невысокая эффективность разделения, обусловленная невозможностью получения чистых легкого и тяжелого продуктов, в лучшем случае возможно получение только одного чистого продукта.Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным входным патрубком и патрубком вывода легкой Фракции и примыкающий к корпусу меньшим основанием усеченный конус, устройства вывода тяжелой и промежуточной фракции. Исходная смесь разделяемых веществ с различными удельными весами 5 под давлением поступает внутрь цилиндрического корпуса по тангенциальному патрубку и приобретает вращательное движение. Под действием центробежных сил фаза с большим удельнымвесом перемещается к стенкам аппарата и выводится через нижнее сливноеустройство, а Фаза с меньшим удельныМвесом удаляется через патрубок верхнего слива, а смесь фаз - черезустройство для вывода промежуточного15 продукт 2 1.Недостатком известного устройстваявляется невозможность регулировкиобъемного распределения потоков в аппарате и наличие областей повышеннойтурбулентности в зонах, примыкающих Квыводным устройствам.Цель изобретения - повышение эффективности разделения за счет исключения .областей повышенной турбулент ности в зонах, примыкающих к выводны:.устройствам.Поставленная цель достигается тем,что гидроциклон, содержащий корпус стангенциальным входным патрубком и 30 патрубком вывода легкой фракции и прн952348 цевой зазор в устройстве вывода промежуточной фракции небольшой, При незначительной разности удельных весов установлен больший кольцевой зазор, так как эффективность сепарации ниже и промежуточный продукт необходимо возвратить на рециркуляцию, чтобы не загрязнять один из сливов.Таким образом, за счет снабжения гидроциклона полутором, расположенным на большем основании усеченного конуса, в котором установлены устройства вывода тяжелой и промежуточной фракций, выполненные в виде двух параболических элементов, эквидистантно установленных в верхней части штока и коаксиально расположенного патрубка и установки штока и коаксиально расположенного с возможностью осевого перемещения относительно друг друга и корпуса, получают обогащенные фракции регулировкой объемного распределения потоков и отвода промежуточной фракции. мыкающий к корпусу меньшим основанием усеченный конус, устройства вывода тяжелой и промежуточной фракций, снабжен полутором, расположенным на большем основании усеченного конуса, в котором установлены устройства вывода тя желой и промежуточной фракций, выполненные в виде штока:и коаксиально расположенного патрубка, в верхней части которых эквидистантно установлены параболические элементы, при этом 0 шток и коаксиально расположенный патрубок установлены с возможностью осе 1 вого деремещения относительно друг друга и корпуса.На чертеже представлен гидроциклон, общий вид.Гидроциклон состоит из цилиндрического корпуса 1 е тангенциальным входным патрубкам 2, примыкающего к корпусу меньшим основанием усеченного конуса 3, полутора 4, располо-20 женйого на большем основании усеченного конуса, патрубка 5 вывода легкой фракции и устройств вывода тяжелой и промежуточной Фракций. Устройство вывода тяжелой фракции состоит иэ патрубка 6, в верхней части которого установлен параболический элемент 7. Устройство вывода промежуточной Фракции состоит из центрального штока 8, в верхней части которого размещен параболический элемент 9.Для сбора тяжелой фракции предусмотрена приемная камера 10 с патрубком 11 вывода тяжелой ФракцииГидроциклон работает следующим образом.Исходная смесь неоднородных по удельному весу веществ поступает под давлением через тангенциальный входной патрубок 2 в цилиндрический кор пус 1 и закручивается. Под действием центробежных сил тяжелая фракция с большим удельным весом отбрасывается к стенкам аппарата и образует пристенный слой, спускающийся по спиральной винтовой траектории в усеченный конус 3 и полутор 4. В полуторе 4 внешний вращающийся поток, представляющий собой обогащенную фракцию вещества с большим удельным весом, плавно изменяет направление своего движения, причем за счет дополнительного воздействия сил.инерции, вызванного наличием радиуса тора, содержание тяжелой фракции в пристенном слое в нижней части аппарата повышается.Этот поток поступает через кольцевой канал, образованный внутренними поверхностями полутора 4 и параболического элемента 7, закрепленного на патрубке 6, в нижнюю приемную60 камеру 10, откуда и удаляется через патрубок 11 вывода тяжелой фракции.Фракция вещества с мешьшим удельным весом, образуя внутренний вращаю щийся поток, удаляется из аппарата 65 через патрубок 5 вывода легкой Фракции. Промежуточный продукт, представляющий собой смесь Фракций с разнымиудельными весами, поступает черезкольцевой канал, образованный внешнейповерхностью параболического элемента 7 и внутренней поверхностью элемента 9, установленного на центральном штоке 8, в патрубок б и удаляетсяиз аппарата. Так как промежуточныйпродукт по составу близок к исходно-му, то он может возвращаться повторно в гидроциклон на разделение.Исходная смесь может быть переменна по составу и одним из способов поддержания высокого показателя разделения является регулирование объемного распределения потоков. Так,призначительном содержании в исходномматериале фракции с большим удельным весом отношение потоков верхнего инижнего сливов уменьшается в результате увеличения количества продукта,который проходит через нижний слив,т.е. кольцевой зазор в устройствевывода тяжелой фракции возрастает.И наоборот, в случае значительногосодержания в исходной смеси фракциис меньшим удельным весом, отношениепотоков верхнего и нижнего сливовувеличивается, т,е. кольцевой зазорв устройстве вывода тяжелой фракцииуменьшается. Аналогично можно регулировать эффективность разделения величиной кольцевого зазора в устройстве вывода промежуточной фракции.Для фракций со значительной разностью удельных весов, когда процесс сепарации происходит с высокой эффективностью, в рециркуляции большого количества промежуточного продукта нет необходимости,а следовательно, коль952348 Тираж 61 НИИПИ Заказ 6015/ одписно илиал ППП "Патент",Формула изобретения Гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным входным патрубком и патрубком вывода легкои фракции и примыкающий к корпусу меньшим основанием усеченный конус, устройства вывода тяжелой и промежуточной фракций, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности разделения за счет исключения областей повышенной турбулентности в зонах, примыкающих к выводным устройствам, он снабжен полутором, расположенным на большем основании усеченного конуса, в котором установлены устройства вывода тяжелой и промежуточной фрак ций, выполненные в виде штока и коаксиально расположенного патрубка, в верхней части которых эквидистантно установлены параболические элементы, при этом шток и коаксиально расположенный патрубок установлены с возможностью осевого перемещения относительно друг друга и корпуса. 1 О 1 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Поваров А.И. Гидроциклонына обогатительных фабриках. И.,"Недра", 1978, с. 188, рнс. 6.4 ж.2, Авторское свидетельство СССРР 688238, кл. В 04 с 3/06, 1979. жгород, ул. Проектная