Гидроциклон

(19) (1) 4 А 5 В 04 С 5/ ЕН ИСАНИЕ ИЗОБРЕ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ с и слив- ройство ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Московский ордена ТрудовогоКрасного Знамени институт химичес-,кого машиностроения(56) 1. Патент США У 3568847,кл. 210-512, 1971.2. Патент США В 2995255,кл. 210-512, 1958.3, Авторское свидетельство СССРУ 751441 кл, В 04 С 5/08, 1978.(54)(57) ГИДРОЦИКЛОН содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным питающим патрубком, верхний инижний разгрузочные патрубкиную камеру .с регулирующим уст о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности разделения путем изменения диаметра верхнего разгрузочного натрубка во время работы аппарата, он снабжен . кольцевой пластиной, полой эластич-. ной оболочкой и соединенной с ней линией подачи жидкости или газа под давлением и пружинами с направляющими, а верхний разгрузочный патрубок выполнен в виде спиральной ленты, наружный край которой жестко связан с одной из пружин, а внутренний - регулирующим устройством, вынолиенньв в виде вращающегося стержня, установленного коаксиально верхнему патрубку, при зтои кольцевая пластина установлена в верхней части корпуса над питающим патрубком, а между ней и сливкой камерой разиещена эла тичная оболочка.1 1 53994Изобретение относится к устрой"ствам для разделения суспензии илиэмульсий под действием центробежныхсил, инерции и Может быть использовано в химической, нефтехимической,пищевой и других отраслях промьшленности,Известен гидроциклон, содержащийцилиндроконический корпус с тангенциальным питающим патрубком, верхнийи нижний разгрузочные патрубки 11,Недостатками данного гидроциклона являются невозможность регулировки процесса разделения при работеаппарата, а также значительный уностяжелой фазы с осветленным продуктомдаже при оптимальных режимах работы,Известен также гидроциклон, содержащий корпус с тангенциальным пита,ющим патрубком, сменные верхНие разгрузочные патрубки и нижний разгрузочный патрубок 23,Этот гидроциклон позволяет регулировать процесс разделения путемизменения диаметра верхнего Разгрузочного патрубка,Однако он характеризуется необходимостью остановки процесса призамене патрубков,Наиболее близким к изобретению30по технической сущности и достигаемому результату является гидроциклон, содержащий цилиндроконическийкорпус с тангенциальным питающимпатрубком, верхний и нижний разгрузочные патрубки и сливную камеру срегулирующим устройством 3 1.Недостатком известного устройства является сравнительно низкаяэффективность, обусловленная тем,что регулировка производится толькоза счет изменения сопротивленияверхнего разгрузочного патрубка принеизменных его внутреннем и наружном диаметре,Цель изобретения - повышение эффективности процесса разделения путем изменения диаметра верхнего разгрузочного патрубка во время работыаппарата.Поставленная цель достигаетсятем, что гидроциклон, содержащийцилиндрический корпус с тангенциальным питающим патрубком, верхний инижний разгрузочные патрубки и сливную камеру с регулирующим устройством, снабжен кольцевой пластиной,полой эластичной оболочкой и соединенной с ней линией подачи жидкости или газа под давлением и пружинамис направляющими, а верхний разгрузочный патрубок выполнен в видеспиральной ленты, наружный крайкоторой жестко связан с одной иэпружин, а внутренний - с регулирующим устройством, выполненным в ниде вращающегося стержня, установленного коаксиальноверхнему патрубку,при этом кольцевая пластина установлена в верхней части корпусанад питающим патрубком, а между нейи сливной камерой размещена эластичная оболочка,На фнг, 1 представлен, предлагаемый гидроциклон, общий вид; нафиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1,Гидроцнклон состоит из корпуса 1с тангенциальным питающим патрубком 2, верхнего разгрузочного патрубка 3 в виде спиральной ленты,нижнего разгрузочного патрубка 4,сливной камеры 5, кольцевой пластины 6, полой эластичной оболочки 7,соединенной с линией подачи жидкости или газа под давлением. Коаксиально верхнему разгрузочному патрубку установлен с воэможностью вращения вокруг своей оси стержень 8, который соединен с вутренним. краемспиральной ленты. В сливной камере 5установлены пружины 9 с направляющими 10, Пружины 9 поднимают спиральную ленту, причем наружный край этойспиральной ленты жестко связан содной из пружин 9. Нижняя часть корпуса 1 выполнена с шероховатостью К10 - К40 Целесообразно шероховатость увеличивать по ходу движения тяжелой фазы к вершине конуса.Гидроцликлон работает следующим образом.Исходная двухкомпонентная смесь (суспензия или эмульсия) по тангенциальному питающему патрубку 2 вводится под давлением в корпус 1 и закручивается, Под действием центробежных сил инерции частицы тяжелой фазы отбрасываются к стенкам аппарата, по спиральной траектории опускаются к вершине конуса и выгружаются через нижний разгрузочный патрубок 4. Осветленный поток легкой фазы, образуя внутренний восходящий поток, через верхний разгрузочный патрубок 3 попадает в сливную камеру 5, откуда и выгружается,11539 В процессах гидроциклонирования, особенно при разделении двухкомпонентных систем с небольшим содержанием фаз, необходимо, не прерывая технологического процесса, менять объемное соотношение потоков через верхний и нижний разгрузочные патрубки, Кроме того, на процесс сепарации эмульсий оказывают значительное влияние условия: ввода исходной смеси 1 О в гидроциклон, а именно расстояние между стенкой корпуса 1 и верхним разгрузочным патрубком 5 на уровне питающего отверстия, Поэтому выполнение верхнего разгрузочного патрубка 15 3 в виде спиральной ленты позволяет эа счет ожатия и расширения ее посредством вращения стержня 8 регулировать расходные характеристики аппарата и основные показатели качества целевых продуктов, С целью равномерного сжатия спиральной ленты при уменьшении диаметра верхнего разгрузочного патрубка 3 он со всех .сторон обжимается пружинами 9 с направля ющими 10 установленными для придания жесткости пружинам и уменьшения вероятности их засорения, Наружный край спиральной ленты жестко связан с одной из пружин для предотвращения перемещения его при регулировке величин проходного сечения верхнего сливного патрубка 3. Чтобы предотвратить перетекание исходной смеси из корпуса 1 в сливную камеру 5 при уменььшении диаметра верхнего раз 35 грузочного патрубка 3 над питающим патрубком 2 расположена эластичная оболочка 7, соединенная с линией подачи жидкости или газа под давле 40 кием. Сгущенная фаза, опускающаяся во внешнем нисходящем потоке в нижнюю часть аппарата скапливается у вер 94 4шин конуса, вследствие ограниченнойпропускной способности нижнего разгрузочного патрубка 4, У вершиныконуса на одних и тех же радиусахвращения имеют место наибольшие поабсолютной величине значения тангенциальной составляющей скорости вращения потока, что приводит к егоповышенной турбулизации, перемешиванию и последующему захвату твердыхчастиц (тяжелой фазы) внутреннимвосходящим потоком, поднимающимся кверхнему разгрузочному патрубку 3,Выполнение (насечкой или накаткой)внутренней нижней части корпуса сшероховатостью К 10 - К 40, увеличивающейся по ходу движения тяжелойфазы к вершине конуса, позволяетосуществлять постепенное торможениепотока и тем самым уменьшить уностяжелой фазы с осветленным потоком,Таким образом, выполнение верхнего разгрузочного патрубка гидроциклона в виде спиральной ленты, связанной с регулирующим устройством, позволяет, не прерывая технологическогопроцесса, регулировать как расходныехарактеристики работы гидроциклона(объемное соотношение потоков), таки наряду с выполнением нижней частикорпуса с заданной шероховатостью,снизить унос тяжелой фазы с осветленным потоком, т,е. повысить качественные показатели целевых продуктови тем самым повысить эффективностьпроцесса разделения. Кроме того, простота и оперативность регулировкиосновных параметров работы гидроциклона позволяет автоматизироватьпроцесс разделения в нем, что необходимо в современных технологических линиях,/8 Т.ираж 54 ВНИИПИ Государственного ло делам изобретений 13035, Москва, Ж, Раушсное ПоСР омитетаоткрытий аб д,"Патент", г. Ужгород уиал роектная,Составитель В. ТимошковРедактор О, Черниченко . Техред Л.Коцюбняк Корректор М. Демчик