Гидроциклон

Союз Советских Сощиалистических Республик(51)М, Кл,2 В 04 С 9/00 с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий. В.А. Вайдуков, Н,И. Козлов и В, , Кондратьев"1 г; ): т фКс Удз ержинский филиал Научно-исследова тельМогр.,и конструкторского института химиччесясе 4 з мащуностроейия(54) ГИДРОЦИКЛОН Изобретение относится к устройствам для непрерывного разделения несмешивающихся жидкостей; содержащихмеханические примеси, и может найтиприменение в нефтеперерабатывающей,химической и других отраслях промышленности,Известен гидроциклон для разделения несмешивающихся жидкостей и отде Оления твердых частиц от жидкости,включающий цилиндрическую часть,тангенциальный патрубок для входа смесей жидкостей, центральный сливнойпатрубок коническую часть, располоР15женную соосно цилиндрической части,с наружным диаметрбм, меньшим внутреннего диаметра цилиндрической части, благодаря чему между ними образуется зазор, через который проходиттяжелая жидкость. Вершина коническойчасти погружена в песковую камеру,вполости которой соосно гидроциклонурасположен цилиндрический фильтрующий элемент, нижний конец которогопри помощи стояка крепится неподвижно к днищу камеры, а верхний снабженосевой трубкой, входящей в песковоеотверстие в конусе и соединяющей полости фильтра и конуса, Осевая трубка фильтра в полости пескового отверстия соединена радиальными ребрамис конической частью для обеспеченияжесткости конструкции (1),Этот гидроциклон работает следующим,образом.Исходная смесь двух жидкостей,имеющая твердые включения, под давле-.ниемподается через тангенциальныйпатрубок в полость цилиндрическойчасти, приобретая интенсивное вращательное движение, Тяжелая жидкость сгрубыми твердыми частицами отбрасывается к стенкам цилиндрической части и через кольцевой зазор междустенкой и конусом двигается вниз впесковую камеру, Легкая жидкость смелкими каплями тяжелой жидкости имелкими твердыми частицами поступаетвихрем в полость конуса, где происходит сгущение капель и частиц в полецентробежных сил и сбрасывание счастью легкой жидкости через песковое отверстие в вершине конуса впесковую камеру, Легкая жидкость,вытесненная к центру полости конуса,восходящим потоком отводится черезсливной патрубок. Легкая жидкость иэпесковой камеры входит в фильтрующий1 еме 1 1 е)ез пори 1 у 11 пО 11 е)хностьИ ДНЛЕЕПРОХОДЛ ЧЕЗ 11 Е 11 тРаЛЬН "ДОтрубку Объединлетс л " общим восходлшим потоком, Твердые ЧаотицЫ уЛавлИнаются Фильтруюшим элементом, а более тлжелая несмешинаюшаяся жидкостьзадерживаетсявследтние коагулируюшего действия Фильтруюшего элемента,Описанное устройство обладаетследующими недостатками:1, Поверхность фильтруошего элемента н песконой камере забиваетсятвердыми частицами и производительность устройства постоянно снижается,2. Вихревой поток сгущенной жидкой среды из нершин конуса, проходя зону песконого отверстия, сна.бженного ребрами, распрямляется и устремляется в полость песконой камеры,взмучивает сгущенную среду, дополнительно создавая затрудненные условиядля Фильтрации,Наиболее близок по техническойсущности к предложенному гидроциклон,включающий цилиндро-конический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливным патрубком и песконым патрубком, соединенным с песконой камерой, н которой установлен соосно корпусу гидроциклона фильтрующий элемент с осевой трубкой, имеющей ребраи введенной снободным концом в песковый патрубок гидроциклона 2),Однако для этого устройства характерны малая производительность и ненадежность в работе, обусловленныезабивкой фильтрующего элемента,Цель настоящего изобретения - повышение надежности гидроциклона иувеличение его производительности,Это достигается тем, что фильтрующий элемент в гидроциклоне.снабженигольчатой цапфой, установленной иподпятнике с возможностью вращения,Целесообразно также для обеспечения регулировки режима выгрузки сгущенной фракции устанавливать подпятник фильтрующего элемента с возможностью осевого перемещения,Такое конструктивное исполнениефильтрующего элемента обеспечиваетего вращение волчком в полости песковой камеры за счет вихря выгружаемойсгущенной жидкой среды, сцепляемойс ребрами осевой трубки, При вращениифильтрующего элемента в полости песковой камеры происходит распределение жидких неоднородных сред: тяжелой - к периферийной части камеры,легкой - к центральной части, чтосоздает благоприятные условия дляфильтрации, Твердье частицы, увеличенные с легкой жидкостью к фильтру,оседают на нем, и агО 1 ерирулсь, смыВаютсл жидкостью Оседал В дОнную кОническуВ 1 ас гь песоной камеры. На Фиг, 1 показан гид 1 ок 1 н,вертикальный разрез; на Фиг, 2 - )э-,рез А-А на Фиг. 1 на Фиг, 3 - разрезБ-Б на Фи . 1; на Фиг. 4 - разрезБ-Б на ф 1 г. 1,Аппарат состоит из цилиндро-конического корпуса 1, тангенциальногопатрубка 2 длл ввзда суспензии(двух несмешивающихся жидкостей ствердыми включениями), сливного патрубка 3 для отвода легкой жидкости,пескового патрубка 4 для вывода тяжелого.продукта, песковой камеры 5длл сбора тяжелой жидкости с твердыми частицами (механическими примесями) . Полость песковой камеры снабжена центральным осевым фильтруюшимэлементом б, нижняя часть которогоимеет игольчатую цапфу 7, опирающуюся на подпятник 8, а верхняя частьосевую выходную трубку 9, соединяющую полости фильтра и конуса. Верхняя часть осевой трубки входит н полость песконого патрубка и снабженаребрами 10 таким образом, что образуется зазор между ними и поверхностьюпатрубка. Подпятник 8 закреплен н радиальной перегородке 11 с окнами 12и выполнен с воэможностью осевого перемещения при помощи винта 13 для регулирования режима выгрузки сгущенной среды (суспензии) в полость песконой камеры, Нижняя часть песконойкамеры снабжается коническим днищем14 с выгрузочным патрубком 15 дляприема и последующей выгрузки тяжелойжидкости с твердыми включениями,Гидроциклон работает следующим образом.Исходную смесь несмешивающихся .жидкостей, содержащую механические40 примеси, подают под напором черезтангенциальный патрубок 2 в рабочуюполость цилиндро-коййческого корпуса 1, где смесь приобретает интенсивное вращательное движение и в виде45 вихря направляется к вершине конуса,Более плотная жидкость и механическиепримеси за счет центробежного эффекта при своем движении вниз Вытесняются к стенкам цилиндро-конического5 О корпуса и с частью легкой жидкостичерез песковый патрубок 4 направляются в полость песковой камеры 5. Легкая жидкость, освобождается от тяжелой среды, центральным восходящим55 вихрем отводится через сливной патрубок 3, ВихРь сгущенной тяжелой средыпоступает в полость песконого патрубка и сцепляется с ребрами 10 Фильтрующего элемента б, который интенсивноначинает вращаться, поскольку имеетв своей нижней части игольчатую цапфу 7, опирающуюся на подпятник 8, Тяжелая среда, отжатая в полость песковой камеры, через окна 1 В радиальной перегородке 11 поступает В ниж691207 ний конус 14 и далее отводится черезпатрубок 15, Легкая жидкость, поступившая вместе со сгущенной фракциейв песковую камеру, вытесняется приврашении к центру и, профильтровываясь в полость фильтруюшего элемента 6 через верхнюю осевую трубку 9объединяется с восходяшим вихрем легкой жидкости цилиндро-коническогокорпуса 1. Фильтровальное полотнофильтруюшего элемента 6 пропускаеттолько легкую жидкость, задерживаятяжелую и твердые механические включения, При этом твердые включения икапли тяжелой жидкости, агломерируясь йа поверхности фильтруюшегоэлемента, смываются и сбрасываютсяс него эа счет центробежного эффекта.Этим обеспечивается саморегенерацияповерхности фильтруюшего элемента,достигается устойчивая производительность и надежность гидроциклона,формула изобретения 1, Гидроциклон, включающий цилиндро-конический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливнымпатрубком и песковым патрубком, соединенным с песковой камерой, в которой установлен соосно корпусу гидроциклона фильтруюший элемент с осевой5трубкой имеющей ребра и введеннойсвободным концом в песковый патрубокгидроциклона, о т л и ч а ю ш и й -с я тем, что, с целью повышения надежности гидроциклона и увеличенияего производительности, фильтруюшийэлемент снабжен игольчатой цапфой,установленной в подпятнике с возможностью вращения.2, Гидроциклон по и. 1, о т л ич а ю ш и й с я тем, что, с цельюрегулирования режима выгрузки сгущенной фракции, подпятник фильтруюшегоэлемента установлен с возможностьюосевого перемешения,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе.йан око Шаром адтата. 13035 в ЛФилиал ППП Патентф, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 РедактаФ,СеребрЗаказ 6095/5ЦНИИПИ Состаий Техре Тираж осударстве лам изобре Москва Ж 706ногоений Подл митета открыт сная на исно СССР ий б,