Батарея гидроциклонов

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик п 11732020гв К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУОпубликовано 05.05.80. Бюллетень17Дата опубликования описания 09.05.80 по делам иэооретений н открытий(72) Авторы изобретения 1 О. В. Полянсков и Е. А. Карев Ульяновский политехнический институт(54) БАТАРЕЯ ГИДРОЦИ КЛОНОВ Изобретение относится к устройствам для центробежного разделения больших объемов суспензий с применением гидроциклонных сепарируюших элементов и может найти широкое применение в металлообрабатываюшей, металлургической, химической, целлюлозно-бумажной, горнорудной и других отраслях промышленности для высокопроизводительной и качественной очистки жидкостей и обогащения полезных ископаемых. Известна батарея гидроциклонов, содержащая сепарируюшие элементы с патрубками отвода осветленной и сгущенкой фракций, установленные в обшем корпусе, разделенном перегородками на единую сливную распределительную камеры и камеру для сбора сгущенной фракции, Распределительная камера батареи с целью стабилизации сепарирующих элементов разделена перегородкой на две секции, одна из этих секций содержит врашаюшуюся камеру с турбинкой, снабженную индивидуальным приводом, с центральным переточным патрубком и патрубками для отвода грубодисперсного сгущенного шлама, перфорированную обечайку,а другая секция снабжена вращающимсявалом с радиальными лопастями 1.Наличие вращающихся камеры с приводом и элементов усложняет конструкцию,резко уменьшает долговечность батареи гидроциклонов (особенно при сепарации жидкости, содержа шей абразивные частицы),снижает в итоге эффективность разделениясуспензий в мультигидроциклонах.Известна также батарея гидроциклонов,включающая распределительную камерус расположенными внутри нее по окружностиединичными сепариру ющими элементамис патрубками отвода осветленной и сгущенной фракций и с размещенной в ней перпендикулярно потоку перфорированной диаф-рагмой, сливную камеру 2.Наличие обычной распределительнойкамеры неизбежно приводит к неравномерности распределения скоростей потоков жидкости, поступающих в отдельные сепарирующие элементы, их взаимовлиянию, что нару 20 шает нормальный режим работы сепарируюших элементов. Указанные причины снижают качество разделения фаз суспензий, особенно при увеличении количества сепарирующих элементов,Целью изобретения является повышениеэффективности процесса разделения путемравномерного распределения скоростей навходе в единичные сепарирующие элементы.Поставленная цель достигается тем, чтораспределительная камера снабжена дополнительной перфорированной диафрагмойи .вертикально установленными перегородками, разделяющими пространство междудиафрагмами и под ними секции по числуединичных сепарирующих элементов, приэтом перегородки имеют в верхней частипереливные окна,Устранение неравномерности распределения скоростей потоков суспензии до сепарирующих элементов, разделение и стабилизация потоков в распределительной камереповышают эффективность процесса разделения фаз суспензий в батареях при многорядном расположении сепарирующих элементов.На фиг, 1 представлен общий вид батареи гидроциклонов; на фиг, 2 - разрез фА - А фиг. 1.Батарея гидроциклонов включает сливную камеру 1 с соосно расположеннымивходным патрубком 2, изолированным откамеры 1, и выходным патрубком 3. Нижесливной камеры 1 расположена распределительная камера 4, разделенная двумя перфорированными диафрагмами 5 на три полости. Между диафрагмами 5 и ниже их установлены кольцевые и радиальные перегородки б и , разделяющие полости камеры фна секции, число которых равно числу гидроциклонных сепарирующих элементов, Вверхней части промежуточных радиальныхи кольцевых перегородок 6 и 7 имеютсяпереливные окна 8. В крышку распределительной камеры 4 ввернуты на резьбе внесколько рядов сепарирующие элементы 9с патрубками 1 О и 11 соответственно дляотвода осветленной и сгущенной фракций.Удлиненные хвостовики патрубков отвода 10осветленной фракции одним концом соединены с цилиндрической частью сепарируюших элементов 9, а другим концом проходятчерез специальные отверстия в диафрагмах 5распределительной камеры 4 и соединеныс крышкой сливной камеры 1 с выходом45внутреннего канала патрубков отвода осветленной фракции в полость сливной камеры,Патрубки 10 отвода осветленной фракциисепарирующих элементов 9 имеют наружный,спиральный в нижней части, и внутреннийосевой конический каналы. Патрубки 11 звотвода сгущенной фракции сообщаются внизу с камерой для сбора сгущенного продукта,которая может выполняться либо совместнос батареей гидроциклонов, либо раздельноот нее.Батарея гидроциклонов работает следующим образом.Суспензия подается по осевому, изолированному от сливной камеры 1 входному отверстию 2 в верхнюю полость распределительной камеры 4, из которой через отверстия первой перфорированной диафрагмы 5 перетекает в среднюю полость. Соседние секции этой полости сообщаются между собой через окна 8 в верхней части промежуточных кольцевых и радиальных перегородок 6. В результате достигается первичная стабилизация потоков, так как скорости потоков суспензии, поступающей к отдельным гидроциклонам, частично выравниваются. Из этих секций суспензия через отверстия второй перфорированной диафрагмы попадает в нижнюю полость распределительной камеры 4, разделенную радиальными и кольцевыми перегородками 7 на секции по числу сеп арирующих элементов 9. Радиальные и кольцевые перегородки имеют в верхней части переливные окна 8. Из этих секций по закручивающему спиральному наружному каналу патрубок 10 отвода суспензия направляется во внутреннюю полость цилиндро-конического корпуса гидроциклонного .сепарирующего элемента 9. В сепарирующих элементах 9 происходит интенсивный процесс разделения суспензий за счет возникновения центробежных сил инерции. Твердые частицы суспензии вместе с незначительной частью жидкости выбрасываются через нижние патрубки 11 отвода сгущенной фракции в камеру сбора сгущенного продукта, а основные потоки осветленной фракции, продолжая вращаться в сепарирующих элементах 9, поднимаются вверх и выходят через внутренние осевые каналы патрубков 10 отвода осветленной фракции в сливную камеру 1, а затем через выходное отверстие 3 поступают к потребителю.Наличие двух перфорированных диафрагм в распределительной камере батареи гидроциклонов частично создает равномерность распределения потоков между сепарирующими элементами. Окна в верхней части кольцевых и радиальных перегородок распределительной камеры окончательно выравнивает и стабилизирует потоки жидкости. Наличие кольцевых и радиальных перегородок исключает возможность взаимодействия в нижней части потоков между сепарирующими элементами. В результате каждый сепарирующий элемент работает равномерно и независимо от другого, поэтому качестворазделения суспензии повышается,Формула изобретенияБатарея гидроциклонов, включающая распределительную камеру с расположенными внутри нее по окружности единичными сепарирующими элементами с патрубками отвода осветленной и сгущенной фракций и с размещенной в ней перпендикулярно потоку перфорированной диафрагмой, слив 732020ную камеру, отличающаяся тем, что с целью повышения эффективности процесса разделения путем равномерного распределения скоростей на входе в единичные сепарирующие элементы, распределительная камера снабжена дополнительнойперфорированной диафрагмой и вертикально установленными перегородками, разделяющими пространство между диафрагмами на секции по числу единичных сепарирующих элементов, приэтом перегородки имеют в верхней частипереливные окна,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР405599, кл. В 04 С 7/00, 1971.2. Патент США343352, кл. 210-512,1969 (прототип).732020 юг, г Редактор Л. КурасоваЗаказ 592/5 Составитель М. ЛагуткинТехред К. Шуфрич Корректор Ю. МакаренкоТираж 654 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4