Устройство для разделения сус-пензий

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ нн 797781 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М, Кд,З В 04 С 9/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИИ Изобретение относится к устройствам для непрерывного разделения суспензий под действием центробежных сил и может найти применение в химической, нефтехимической, пищевой, цел люлозно-бумажной и других отраслях промышленности.Известен гидроциклон, включающий цилиндро-конический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливным патрубком и песковым патрубком, соединенным с песковой камерой, в которой установлен соосно корпусу гидроциклона Фильтрующий элемент с осевой трубкой, имеющей ребра и введенной сво бодным концом в песковый патрубок гидроциклона (11.В данном гидроциклоне сгущенная твердая Фаза в песковой камере дополнительно отфильтровывается через цент- О ральный Фильтрующий элемент с отводом фильтрата через осевую трубку в полость цилиндро-конического корпуса, где он объединяется с восходящим осветленным потоком,Недостатком устройства является ненадежная работа стационарного фильтрующего элемента, способного забиваться твердой Фазой, а это ведет к снижению обшей производительности аппабата. В конечном счете при длительном режиме работы Фильтр в песковой камере полностью забивается.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее гидроциклон с тангенциальным входным, сливным и песковым патрубком, песковую камеру, соосно расположенную под песковым патрубком и установленную в камере Фильтрующую перегородку иэ упругого материала 121.Исходную суспенэию через тангенциальный патрубок под давлением подают в корпус устройства. Под действием центробежных сил инерции происходит разделение суспензии на осветленный и сгущенный потоки, которые, вращаясь, выгружаются через сливной и песковый патрубки. Сгущенная фракция вместе с частью жидкости через песковый патрубок поступает в осевую камеру, где происходит за счет центробежного эффекта ее распыливание, Поток дробится на капли и ударяется о фильтрующую перегородку. При ударе твердые частицы, содержащиеся в каплях, отбрасываются от перегородки и ьлгружаются через центральный патрубок вниз, а жидкость продолжая движение"поинерции, проходит фильтрующую перегородку и выводится из аппарата.Однако в этом устройстве сгущенная твердая фракция,.выходящая факелом из лескового патрубка и дискретизируясь на капли при своем движении к Фильтру-. ющей перегородке, ударяется об,нее под острым углом. При этом ча,ть жидкой Фазы проникает за пори"тую Фильтрующую перегородку, а значительная часть жидкой Фазы вместе с твердой Фракцией О отлетает на выгрузку. Одновременно, поскольку фильтрующая перегородка имеет определенное сопротивление, жидкость проше,лая через перегородку, теряет кинетическую энергию и вновь возвращается на Фильтрующую перегородку, проникая в зону сгущенного твердого продукта. Особо этот недостаток сказывается при обработке тонкодисперсных суспензий, когда фильтрующая перегородка устанавливатсд " :слкими ячейка-;ф ми, что значительно повышает сопротивление ее для прохождения жидкости. Все это значительно снижает степень обезвоживания сгущенного осадка.Цель изобретения - повышение эффек- тивности обезвоживания сгущенной твер. дой фракции.Поставленная цель достигается тем, что песковая камера снабжена коническим отражателем и разделительным коль- цом, а фильтрующая перегородка имеет конусообразную Форму, при этом вершина конуса Фильтрующей перегородки расположена соосно под песковым отверстием, разделительное кольцо установлено на его основании, а конический отражатель размещен над фильтрующей перегородкой. Целесообразно, с целью повышения надежности за счет ликвидации забива- О ния фильтрующей перегородки частицами твердой фракции, устанавливать фильтрующую перегородку подвижно в осевом направлении и подпружинивать.Такое конструктивное сполнение пес ковой камеры в гидроциклоне позволяет обезвоживать сГущенную твердую фракцию с высокой эффективностью за счет многократного каскадного удара дискретизированного потока сгущенной фракции. То,ур есть отраженные от фильтрующей перего" родки твердые частицы и капли жидкости ударяются об конический отражатель, охватывающий рабочую поверхность фильтрую щей перегородки, и вновь направляются на обезвоживание и т.д осуществляя многократный последовательный удар дискретного потока сгущенной фракции. При этом проникновение жидкости из внутрен ней полости фильтрующей перегородки в зону обезвоженного осадка исключается. 40 К тому же снабжение Фильтрующей перегородки поцпружиненным устройством способствует ускорению выгрузки обезвоженной твердой фракции, эффективному стряхиванию жидкости, сцепляемой эа счет смачиваемости с Фильтрующей перегородкойНа чертеже схематично показан аппарат, общий вид в разрезе.Аппарат состоит из цилиндро-коничес кфго корпуса 1 с тангенциальным,патру 4" ком 2 для подачи исходной суспензии, сливного патрубка 3 для отвода осветленной .фракции и пескового патрубка 4 для выхода сгущенной фракции. К корпусу 1 со стороны пескового патрубка примыкает песковая камера 5, внутри которой установлена фильтрующая пере" городка б, разделяющая песковую камеру 5 на две полости: наружную 7, снабженную патрубком 8 для отвода обезвоженного осадка, и внутреннюю полость 9, образованную фильтрующей перегородкой б и бункером 10 с патрубком 11 цля отвода жидкой фракции. Крышка 12 песковой камеры 5 снабжена отражателем 13, охватывающим с зазором рабочую поверхность фильтрующей перегород" ки 6. фильтрующая перегородка 6, сос" тоящая из упругого фильтровального материала (сетки) 14, разделительного кольца,15, ребер 16, ступицы 17 и стакана 18, установлена на пружине 19, которая одним концом упирается в стаКан 18, а другим - на бурт 20 оси 21, Верхний конец оси 21 выполнен гладким, и входящим в ступицу 17, а нижний конец, имеющий резьбу со шлицей 22 и контргайку 23, укреплен в ступице 24бункера 10. Вращая резьбовой конецоси 21, изменяем Зазор между нижнимсрезом пескового патрубка 4 и фильтрующей перегородкой б. Бункер 10 установлен с радиальным зазором по отношению к стенкам осевой камеры 5 и укреплен на ребрах 25.Работа устройства осуществляется следующим образом.Исходную суспенэию через тангенциальный патрубок 2 под давлением подают в корпус 1. Под действием центробежных сил инерции происходит разделение суспензии на осветленный и сгущенный потоки, которые, вращаясь, выгружаютс. из аппарата через центральные патрубки: осветленный чоток через патрубок 3, а сгущенный - через песковый патрубок 4 поступает в осевую камеру 5 образуя при этом дискретный факел рапыла конической Ф рмы, который, обладая значительной кинетической энергией, ударяется о рабочую поверхность фильтрующейперегородки б. При ударе часть жидкости проникает во внутреннюю полость камеры 9, другая часть вместе с твердой Фракцией отражается об отражатель 13, и от него вновь направляется на фильтрующую перегородку 6 и т.д. Твердая, Фракция при многократном ударе стряхивает с себя остатки жидкости и эффективно обезвоженным слоем сбрасывается в нижнюю часть наружной полости 7 камеры 5 и далее по патрубку 8 отводится из аппарата. Жидкая фаза, возвращаемая с помощью отражателя 13, проникает через Фильтрующую перегородку 6 во внутреннюю поость 9 камеры 5, попадает в бункер 1 Гчерез патрубок 11 отводится из апв, парата. При помощи разделительного кольца 15 исключается попадание пленочной жидкости, стекающей по внутренней стороне фильтрующей перегородки 6 в зону обезвоженного твердого осадка. Поскольку фильтрунщая перегородка6 нижней частью опирается на пружину 19, то в результате удара распыла сгу-. щенной фракции об фильтрующую перегородку 6 она начинает вибрировать, способствуя ускорению перемещения обезвоженной твердой фракции на выгрузку, 5 в результате чего осуществляется ее саморегенерация. Вращением оси 21 обес печивается перемещение Фильтрующей перегородки 6 в осевом направлении, чем достигается .регулирование режима Щ сгущения твердой Фракции путем установки оптимального расстояния между концом пескового патрубка 4 и рабочей поверхностью фильтрующей перегородки 5. В предлагаемом устройстве значительно повышается степень сгущения твердой фракции, обеспечивается регулирование режима сгущения и увеличивается скорость выгрузки обезвоженного ооадка. Испытания устройства полиметилметакрилатом показали повышение эффективности сгущения полимера с 65 вес.% до 85 по сравнению с известным устройствомФормула изобретения 1. Устройство для раздел чия суспецзий, содержащее гидроциклон с тангенциальным входным, сливным и леско,вым патрубками, лесковую камеру, соосно расположенную под песковым патрубком и установленную в камере фильтрующую перегородку иэ упругого материала,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с .целью повышения эффективности обезвоживания сгущенной твердой фракции, песковая камера снабжена коническим отражателем и разделительным кольцом, афильтрующая перегородка имеет конусообразную Форму, при этом вершина конуса фильтрующей перегородки расположена соосно под песковым отверстием,разделительное кольцо установлено наее основании, а конический отражательразмещен над фильтрующей перегородкой.2, Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности за счет ликвидациизабивания фильтрующей перегородки частицами твердой фракции, фильтрующаяперегородка установлена подвижно восевом направлении и подпружинена,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 9 3259724,кл. 210-197, 1970.2, Авторское свидетельство СССР9 488620, кл. В 04 С 5/185, 1973..Его Ьилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная акаэ 9881/9 Тираж ВНИИПИ Государств по делам изобре 113035, Москва, Ж