Гидроциклон-сгуститель

(54)(5 держа часть линдр в вид ниями ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Московский ордена ТрудовогоКрасного Знамени горный институт) ГИДРОЦИКЛОН-СГУСТИТЕЛЬ, сощий корпус с крышкой, верхняяоторого выполнена в виде циеского стакана, а нижняя -соединенных большими основавух усеченных конусов, тангенциальный входной патрубок, песковуюнасадку и сливную трубу, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения эффективности работы гидрциклона-сгустителя за счет снижениявыноса частицмелких фракций в сливон снабжен желобчатой вставкой иустановленным внутри нее на штоке свозможностью осевого перемещениясильфоном, цилиндрический стакан выполнен с высотой, равной 0,8-1,2высоты верхнего усеченного конуса,имеющего угол конусности 17-23при этом верхний торец вставки прикреплен к крышке корпуса, нижнийее торец - к верхней части сливнойтрубы в зоне сопряжения основанийусеченных конусов, а сильфон установлен над сливной трубой.Изобретение относится к сгущениюгидросмеси и может быть использовано в горнодобывающей, химической идругих отраслях промышленности,связанных с выделением твердого 5из жидкой среды.Известен гидроциклон, содержащийцилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливными песковым патрубками, спиралевид Оную желобчатую вставку, расположенную внутри корпуса у входного натрубка Я .Данный гидроциклон не позволяеткачественно осветлять исходную15смесь, так как не имеет эоны гравитационного разделения, а действиецентробежных сил на малых напорахисходной смеси не обеспечивает тонкойее очистки 20Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является гидроциклон,содержащий корпус с крышкой, верхняячасть которого выполнена в виде ци,линдрического стакана, а нижняя - ввиде соединенных большими основаниямидвух усеченных конусов, тангенциальныйвходной патрубок, песковую насадкуи сливную трубу и30Недостаток известного гидроциклона - низкая эффективность работы,обусловленная тем, что при малых напорах скорость вращения частиц твердого надает, гравитационные силы ста 35новятся преобладающими и происходитобрушение потоков в нижнюю частькорпуса,Цель изобретения - повышение эффективности работы гидроциклона-сгус 40тителя за счет снижения выноса частиц мелких Фракций в слив.1Поставленная цель достигаетсятем, что гидроциклон-сгуститель, содержащий корпус с крышкой, верхняя 45часть которого выполнена в виде цилиндрического стакана, а нижняя -в виде соединенных большими основаниями двух усеченных конусов, тангенциальный входной патрубок, пескбвую 50насадку и сливную трубу, снабженжелобчатой вставкой и установленнымвнутри нее на штоке с возможностьюосевого перемещения сильфоном, цилиндрический стакан выполнен с высотой,равной 0,8-1,2 высоты верхнегоусеченного конуса, имеющего угол конусности 17-23 , при этом верхнийа торец вставки прикреплен к крышке корпуса, нижний ее торец - к верхней части сливной трубы в зоне сопряжения оснований усеченных конусов, а сильфон установлен над сливной трубой.На чертеже представлен гидроциклон-сгуститель, общий вид.Гидроциклон-сгуститель состоит иэ корпуса с крышкой 1, верхняя часть которого выполнена в виде цилиндрического стакана 2, а нижняя - в виде двух усеченных конусов 3 и 4, соединенных большими основаниями, тангенциального входного патрубка 5, песковой насадки б, осевой сливной трубы 7 с нижним сливом.Внутри корпуса установлена цилиндрическая желобчатая вставка 8, прикрепленная верхним торцом к крышке 1 корпуса, а нижним - к верхней части сливной трубы 7. Верхний усеченный конус выполнен с углом конусоности, равным 17-23 , а отношение высоты цилиндрического стакана к высоте верхнего усеченного конуса сос-. тавляет 0,8-1,2, Над сливной трубой 7 размещен на штоке 9 с возможностью осевого перемещения сильфон 10,Гидроциклон-сгуститель работает следующим образом.Исходная гидросмесь по тангенциальному входному патрубку 5 поступает в цилиндрический стакан, раскручивается за счет желобов цилиндрической вставки 8. Основная сила, способствующая разделению гидросмеси на этом этапе, центробежная. За счет расширения верхнего усеченного конуса частицы гидросмеси теряют скорость вращения, Твердые Фракции, отделенные в цилиндрическом стакане, опускаются из верхнего конуса в нижний и удаляются через песковую насадку б. Частицы мелких фракций,двигаясь вниз вдоль цилиндрической желобчатой вставки 8, направляются центробежными силами к периферии корпуса, и на этом этапе желоба играют роль отбойников. На границе сопряжения усеченных конусов центробежные силы значительно уменьшаются, и основной разделяющей силой становится гравитационная. И гидроциклон начинает работать как сгуститель с крутопадающим потоком гидросмеси.За счет постоянно поступающейгидросмеси осветленная вода в центральной части корпуса вытесняется1152660 3вверх, в цилиндрическую желобчатую вставку 8. При этом внутренняя поверхность вставки являетсч дополнительным сопротивлением и препятствует попаданию частиц мелкой фракции в слив. Сильфон 10 сливной трубы 7 установлен с возможностью осевого перемещения за счет штока 9 с винтовой поверхностью, закрепленного в крышке 1 корпуса. Это обеспечивает установку наиболее эффективного уровня перелива и в оптимальном случае обеспечивает работу системы сильфон - сливная труба как сифона.Экспериментально установлено, 15 что угол конусности нижнего усеченного конуса не оказывает существенного влияния на выход в слив частиц мелких фракций. Рационально, чтобы он был выполнен с .превышением на 5-7о угла естественного откоса песчано- глинистой смеси в водной среде. Оптимальный угол конусности верхнегоо усеченного конуса составляет 17-23А отношение диаметров цилиндрической вставки, цилиндрического стакана, оснований усеченных конусов и пескового сборника составляет11 пст 2ВХ. оатРсии, стаканаВх. потр, 30= 2 4 йпеск, о 6 орникО ф вк,патр. 4Отношение высот цилиндриЧеского стакана, верхнего и нижнего усеченных конусов составляет Н =8 с 1Чиь стакана Эк патрверк конса М цар5 дниж. иомиса Вл, пат р. При изменении соотношения высотцилиндрического стакана и верхнегоконуса за пределами интервала (0,81,2) происходит отклонение другихпараметров на 20-257 1Благодаря оснащению устройства сильфоном, установленным внутри желобчатой вставки с возможностью осевого перемещения, обеспечиваются оптимальный уровень перелива осветленной воды и снижение потерь напора в аппарате. Повышение эффективности работы гидроциклона-сгустителя достигается в результате того, что наряду с центробежным осуществляется гравитационное разделение гидросмеси и уменьшается вынос частиц мелких фракций в слив за счет обеспечения оптимального . уровня перелива осветленной воды и возможности его регулировки при низких напорах.1152660 Э, Яшковаинец Корректор А. Тяско Составитеарфенова Техред А,Редакто 76/ Тираж 543 ПодписиВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,За