Гидроциклон

(9) (11) А 4(51) В 04 С 5/08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР110 ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ(71) Московский ордена ТрудовогоКрасного Знамени институт химического машиностроения(54) (57) 1. ГИДРОЦИКЛОН, содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным питающим патрубкои и крьппкой, разгрузочное устройство, выполненное в виде концентрично установленных перегородок, образующих каналы для прохода продуктов .классификации, на выходе нз которых установлены регулирующие устройства, о т л и " ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения эффективности разделения и классификации суспензий и эмульсий и снижения гидравлического сопротивления, питающий патрубок выполнен равным по ширине радиусу корпуса и снабжен вертикальными направляющими перегородками, повторяющими. форму патрубка и корпуса и заканчивающимися в первой четверти окружности корпуса, при этом питающий патрубок оснащен спиралевидной крьппкой, плавно переходящей в крьппку корпуса.2. Гидроциклон по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что отношение длины корпуса к его диаметру равно 3-15. Ф ЯО д50041 10 20 25 30 11Изобретение относится к техникеразделения неоднородных жидких сред,в частности к устройствам для разделения суспензии и эмульсий в полецентробежных сил, и может быть использовано в химической, неАтехимической, горнообогатительной, пищевойи других отраслях промышленности.Иэвестеч гидроциклон, содержащийцилиндрический корпус с тангенциальным питающим патрубком, сливной ипесковьп патрубки, причем конуснаячасть корпуса выполнена с углом2 - 4 Ц .Однако в известном устройстве невозможно обеспечить достаточно большое время пребывания частиц твердойФазы в аппарате, что не позволяетполучить высокого качества очистки,технология изготовления конической.части с малым углом конусности сложна.а следовательно, стоимость аппаратавысокая,Известен также гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус стангенциальным питающим патрубком,крьппкой и днищем, сливной патрубок,установленный в днище, разгрузочноеустройство 2 .В данном гидроциклоне невозможнопроведение процесса многопродуктовойклассификации и недостаточно нысокиепоказатели разделения вследствиемалого времени пребывания потока вте аппара35,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус с тангенциальньцч питающим патрубком икрьпцкой, разгрузочное устройство, выполненное в виде концентрично установленных на днище колец и жестко соединенных е ними вертикальных пере. городок, образующих каналы для прохода продуктов классификации, на выходе иэ которых устанонлены регулируюпде устройства 3 .Гидроциклон имеет зоны с повьцпенной турбулизацией потока, в частности области между крышкой корпуса ипитающим патрубком. Наличие такихзон увеличивает гидравлическое сопротивление аппарата, Кроме того, не" достатком этой конструкции является снижение показателей классиАикацииза счет сноса частиц радиальной составляющей скорости потока жидкости,вызванной перемещением исходного потока, стремящегося заполнить весь объем аппарата от периАерии к центру. Недостаточно высоки и показатели разделения и таком аппарате в связи с малым временем пребывания потока в нем.Цель изобретения - повышение эФФективности разделения и классификации суспензий и эмульсий и снижение гидравлического сопротивления,Указанная цель достигается тем,что в гидроциклоне, содержащем цилиндрический корпус с тангенциальным питающим патрубком и крьпцкой,разгрузочное устройство, выполненное в виде концентрично установленных перегородок, образующих каналыдля прохода продуктов классиЬикации,на выходе иэ которых установлены регулирующие устройства,питающий патрубоквыполнен равным по ширине радиусу корпуса и снабжен вертикальными направляющими перегородками, повторяющимиФорму патрубка и корпуса и заканчивающимися н первой четверти окружности корпуса, при этом питающий патрубок оснащен спиралевидной крышкой,плавно переходящей в крышку корпусаКроме того, отношение длины корпу.са к его диаметру равно 3-15,На Аиг. 1 изображен гидроциклон,общий вид; на Фиг. 2 - разрез А-Ана Фиг. 1; на Аиг3 - вид Б наФиг. 2. Гидроциклон содержит цилиндрический корпус 1 с крышкой 2, днищем 3и тангенциальным входным патрубком4, коаксиально расположенньп вытеснитель 5, разгрузочное устройствосостоит из вертикальных перегородокб, которые вместе с кольцами 7 образуют каналы 8, перекрываемые жалюзями 9 за счет поворота их вокруг осей1 О, Устройство ввода потока состоитиз вертикальных направляющих перегородок 11, установленных на крышке 2и образуюцих каналы 12 но входномпатрубке 4, закрытые сверху плоскойспиральной пластиной 13, сопряженнойс крышкой патрубка 4 и крышкой аппарата 2, которал имеет под направляющими перегородками 11 отверстия 14,выполненные по всей ширине рабочейкамеры от вытеснителя 5 до корпуса 1.Отношение длины корпуса 1 к его диаметру 0 равно 3-15,041 1150 О 3Гидроциклон работает следующим образом.Исходный поток, содержащий диспер. сную фазу, под давлением поступает в корпус 1 аппарата из тангенциального входного патрубка 4 по каналам 12 через отверстие 14. Наличие вертикальных направляющих перегородок 11, плоской спиральной пластины 13 и отверстий 14 позволяет вводить поток по всей ширине рабочей камеры гидроциклона, обеспечивая при этом первоначальную "закрутку" его с плавным переходом всего потока во вращательное винтовое движение по 15 направлению сверху вниз. Более крупные и тяжелые частицы в центробежном поле перемещаются в этом направлении к стенкам аппарата. Частицы других фракций в зависимости от крупности 20 их двигаются к разгрузочному устройству по спирали по своим определенным величиной центробежной силы радиусам вращения в эоны, ограниченные кольцамн 7. Далее по каналам 8, обраэованным перегородками б, отдельные фракции выводятся из аппарата. Постановка жалюзей 9, имеющих возможность поворота вокруг осей 10, способствует осуществлению регулировки расходов 30 по каждой разгружаемой Фракции и изменению содержания и крупности .частиц в этих потоках в нужных пределах. При этом благодаря наличию колец 7 снижается переток частиц из одной зоны в другую при регулировке про 35 цееса, что обеспечивает постоянство гранулометрического состава Фракций в выходящих потоках, Следует заметить, что так как вывод потока производится по всеи ширине рабочегоч40 пространства аппарата, то перетокжидкой фазы в радиальном направлении полностью отсутствует. Это явление позволяет исключить в аппаратенежелательные зоны турбулентногоперемешивания частиц. Выполнениегидроциклона с отношением длины кдиаметру, равным 3-15, является оптимальным для цилиндрических корпусов. Эксперименты показали, что эффективность процесса разделения в цилиндрических гидроциклонах при увеличении отношения длины корпуса к егодиаметру свыше 15 начинает падать.Это объясняется падением тангенциальной составляющей скорости потока,что обусловлено силами трения и увеличением ее пульсационной составляющей. При отношениях же длины к диаметру, меньше 3, эффективность сепарации невелика,так как поток еще нестабилизировался,Использование предлагаемой конструкции гидроциклона дает возможность существенно повысить эффективность сепарации твердой Фазы суспенэий при проведении процессов разделения и многофракционной классификации, а также улучшить качество разделения несмешивающихся жидкостей за счет уменьшения дробления дисперсной Фазы при выходе питающего патрубка, Кроме того, плавный ввод потока по всей ширине рабочего пространства аппарата и отсутствие радиального движения жидкости позволяет снизить гидравлическое сопротивление гидроциклона, следовательно, увеличить его пропускную способность без дополнительных затрат.1150041 оставитель В.Тимощкоехред А.Кикемезей ректор В, Синицк редактор Т.Парфено каз 201 одписно иал ППП "Патент", г.Ужгород, ул,Проектная,4 Тираж 543ИИПИ Государственногоо делам изобретений и35, Москва, Ж, Рау комитета СССРоткрытий шская наб., д.45