Гидроциклон

СОК)3 СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3 А 1 51)5 В 0 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГО СУДА Р СТ В Е ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Сибирский технологический институ(56) Авторское свидетельство СССР М 526394, кл, В 04 С 5/103, 1973.Авторское свидетельство СССР М 1115809, кл, В 04 С 5/103, В 04 С 5/16, 1983.(57) Изобретение относится к устройствам для осуществления процесса разделения суспензий в центробежном поле и может найти применение в химической и других отраслях и ром ы ален ности, Цел ь - увеличение производительности и эффективности процесса разделения, воэможности проведения процесса массообмена и осуществления регулирования процесса разделения,Гидроциклон состоит из цилиндрического корпуса 1, спиральной ленты 2, камеры 3 для ввода суспензии и патрубка 4 для ввода газа, камер 5 и б для вывода осветленной жидкости и сгущенной сус пензии соответственно цилиндрической вставки 7 со спиральными проточками 8, с которыми сообщены отверстия 9, выполненные в нижней части корпуса 1, каналами, Подвижный шток связан с механизмом перемещения. Завихрители газового потока состоят из коаксиальных цилиндров с лопастями. Гидроциклон снабжен теплообменной рубашкой 16, дополнительной камерой для сбора сгущенной суспензии, отводящим патрубком, Исходная суспензия подается в камеру 3, а оттуда попадает на витки спиральной ленты 2, перемещаясь между которыми суспензия разделяется на слой осветленной жидкости и слой сгущенной суспензии, которая перемещается затем по спиральной проточке 8 в камеру 6. 3 з.п.ф-лы, 4 ил.Изобретение относится к устройствам для осуществления процессов разделения суспензий и может найти применение в химической, нефтехимической, микробиологической и других отраслях промышленности.Цель изобретения - увеличение производительности и эффективности процесса разделения, возможности проведения процесса массообмена и осуществления регулирования процесса разделения.На фиг,1 представлен гидроциклон, общий вид; нэ фиг,2 - разрез А - А на фиг.1; на фиг.3 - гидроциклон, в корпусе которого выполнены отверстия; на фиг.4 - гидроциклон, по оси которого размещены завихрители газового потока.Гидроциклон состоит из цилиндрического корпуса 1, внутри которого установлена спиральная лента 2, в верхней части корпуса 1 установлена камера 3 для ввода суспензии и пэтрубок 4 для ввода газа, а в нижней части размещены камеры для вывода осветленной жидкости 5 и сгущенной суспензии. По высоте корпуса 1 установлена цилиндрическая вставка 7, на внутренней поверхности которой выполнены спиральные проточки 8. В нижней части корпуса 1 выполнены отверстия 9, которые сообщены с полостью спиральной проточки 8 каналами 10, установленными в цилиндрической вставке 7. Последняя соединена с подвижным штоком 11, который связан с механизмом 12 перемещения, По высоте корпуса 1 установлены завихрители 13 газового потока, состоящие из коаксиальных цилиндров 14, внутри которых наклонно установлены лопасти 15, угол наклона которых совпадает с углом наклона витков ленточной спирали 2.На корпусе аппарата (фиг,1) установлена теплообменная рубашка 1 б для поддержания теплового режима обрабатываемой суспензии, При наличии на корпусе 1 гидро- циклона отверстий 9 в его нижней части установлена дополнительная камера 17 для сбора сгущенной суспензии. Для отвода газа иэ корпуса 1 в его нижней части установлен отводящий патрубок 18.Гидроциклон работает следующим образом.Исходная суспензия подается в камеру 3, откуда через кольцевой зазор, образованный цилиндрической вставкой 7 и патрубком 4 для ввода газа попадает на витки спиральной ленты 2. Перемещаясь между витками спиральной ленты 2, суспензия приобретает вращательно-поступательное движение, эа счет чего возникает центробежная сила, которая разделяет поток на50 55 кой ленточной спирали, позволяет увеличить эффективность разделения, так как твердые частицы, находящиеся около поверхности цилиндрической вставки, попадэя в спиральную проточку, не вращаются с основным потоком суспенэии по спираль 5 10 15 20 25 30 35 40 45 слой осветленной жидкости и слой сгущенной суспензии, причем последний прижимается к внутренней поверхности цилиндрической вставки 7. При этом более крупные дисперсные частицы попадают в спиральную проточку 8, и, перемещаясь по ней, попадают в камеру б. другая часть сгущенной суспензии стекает по стенке цилиндрической вставки 7 в зазор, образованный ленточной спиралью 2, и корпусом цилиндрической вставки 7. Осветленный поток суспензии в нижней части корпуса 1 сливается в камеру 5.В случае выполнения отверстий 9 на корпусе 1 сгущенная суспензия из спиральной проточки 8 через каналы 10, выполненные в цилиндрической вставке 7, поступает на наружную стенку корпуса 1 и, стекая по ней, попадает в дополнительную камеру для сбора сгущенной суспензии.В случае установки завихрителей 13 поток газа, поступающий в патрубок 4 ввода газа, приобретает вращательное движение за счет наклонно установленных лопастей 15, которые увеличивают величину центробежной силы и повышают эффективность, разделения, после чего газ отводится через патрубок 18.Выполнение отношения расстояния между двумя соседними витками спиральной ленты 5 к ширине ленты й, равным 5/6=2 - б обеспечивает эффективное разделение и высокую производительность.При отношении ЯЬ2 снижается величина центробежной силы инерции, увеличивается металлоемкость гидроциклонэ, уменьшается эффективность разделения. При отношении ЯIЬб в жидкости, обтекающей витки ленточной спирали, образуются отрывные циркуляционные жидкостные вихри, которые перемешивают жидкость, а следовательно, происходит отток дисперсных частиц со стенок гидроциклона, что естественно снижает эффективность. Кроме того, уменьшается угол наклона витков спирали к оси цилиндрического корпуса, что вызывает снижение центробежного ускорения, возникающего при вращательно-поступательном движении суспензии, что приводит к снижению эффективного разделенияНаличие цилиндрической вставки, на внутренней поверхности которой выполнены кольцевые спиральные проточки, полость которых совмещена с боковой кром 1648573ной ленте, что обусловливает уменьшение оттока дисперсных частиц в осветленную жидкость, Кроме того, исключается забивание зазора, образованного боковой кромкой ленточной спирали и стенкой цилиндрической вставки, что объясняется наличием спиральной проточки, выполненной напротив кромки ленточной спирали, обеспечивающей стабильную работу гидроциклона при различных размерах частиц.Таким образом, размещение по высоте корпуса цилиндрической вставки, установленной свободно к корпусу гидроциклона и соединенной с подвижным штоком, выполнение отверстий в нижней части цилиндрического корпуса, которые сообщены с полостью спиральной проточки каналами, выполненными в цилиндрической вставке, установка завихрителей позволяет увеличить пропускную способность, зффективность, обеспечивают проведение процесса массообмена и регулирование процесса разделения, что приводит к снижению себестоимости выпускаемого продукта.Ф о р мул а изобретения 1. Гидроциклон, состояций из цилиндрического корпуса, внутри которого установлена спиральная лента, в верхней части корпуса установлена камера для ввода суспензии и газа, а в нижней части - камеры для вывода Осветленной жидкости и сгущенной суспензии. о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью увеличения производительности и эффективности процесса разделения,5 возможности проведения процесса массообмена и осуществления регулированияпроцесса разделения, он снабжен цилиндрической вставкой, установленной в корпусе, при этом на внутренней поверхности10 вставки выполнена спиральная проточка,полость которой совмещена с боковой кромкой спиральной ленты, а отношение расстояния между соседними витками спиральнойленты Я к ширине ленты и составляет ЯЬ =15 =2 - 6.2. Гидроциклон по п,1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в нижней части цилиндрического корпуса выполнены отверстия, которыесообщены со спиральными проточками ка 20 налами,3. Гидроциклон поп,1, отл ича ю щийс я тем, что он снабжен подвижным штоком,соединенным с цилиндрической вставкой,которая установлена с возможностью пере 25 мещения вдоль оси корпуса.4, Гидроциклон по п,1, о т л и ч а ю щ и й.с я тем. что он снабжен завихрителями,установленными в корпусе, лопатки которых наклонены в ту же сторону, что и витки30 ленточной спирали.оставитель Д. Бара ехред М.Моргентал ираж 356 го комитета по иэо5, Москва. Ж, Р Подписноеетениям и открытиям при ГКНТ Сшская наб 4/5