Гидроциклон

Союз Советских Социалистических Республик(51) М 04 С 5/103 04 С 5/18 с присоединением зая Государственный комитет(45) Дата опубликования описания 07,07.82 лам изобретенийн открытийИ, Г. Терновский, М, Г. Лагутк и Д. А. Баранов Московский ордена Трудового институт химического маш71 Заявител 54) ГИДРОЦИКЛ Изобретение относится к устроиствам для разделения суспензий и классификации материалов по крупности в центробежном поле и может, быть использовано в химической, горнорудной, лакокрасочной, пищевой и других отраслях промышленности.Известен гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, устройства для ввода исходной суспензии и вывода продуктов разделения, вытесни- тель 111.Недостатками известного гидроциклона являются вынос частиц твердого материала в центральную зону вследствие того, что радиальная скорость движущихся частиц имеет направление, противоположное направлению действующей на них центробежной силы инерции, а также значительное снижение тангенциальной скорости потока в пристенной зоне, вызванное трением потока о стенки гидроциклона. В результате этого ухудшается эффективность разделения,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому гидроциклону является гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, коаксиально установленный в корпусе вытеснитель с прорезями с размещенным в нем с возможин, А, М, Кут 1 ейф 11%цтюь1 сМ Р йдь Красного Знамени." " ".; иностроения ностью осевого перемещения поршнем, патрубки ввода исходной суспензии и выводапродуктов разделения 21.Недостатком такого гидроциклона явля 5 ется малая эффективность разделения суспензий, обусловленная невозможностьюточной классификации по крупности материалов твердой фракции.Цель изобретения - повышение эффек 10 тивности разделения путем обеспечениякачественной классификации материаловтвердой фракции.Поставленная цель достигается тем, чтогидроциклон, содержащий цилиндрический15 корпус с крышкой и днищем, коаксиальноустановленяый в корпус вытеснитель спрорезями с размещенным в нем с возможностью осевого перемещения поршнем, патрубки ввода исходной суспензии и вывода20 продуктов разделения, снабжен цилиндрической вставкой, установленной с возможностью вращения под действием потокаобрабатываемой суспензии вокруг оси вытеснителя, криволинейными направляющи 25 ми планками и кольцевой камерой с патрубком ввода промывной жидкости, размещенной вокруг верхней части корпуса,выполненной с вертикальными тангенциальными прорезями, направленными внутрь30 корпуса, 94086260 65 Целесообразно криволинейные направляющие планки располагать на наружной поверхности вытеснителя между его прорезями.На фиг. 1 изображен гидроциклоп; на фиг. 2 - разрез А - А фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б фиг. 2,Гидроциклон содержит цилиндрический корпус 1 с,крышкой 2 и днищем 3, коаксиально расположенный в этом корпусе вытеснитель 4 с тангенциальными прорезями 5 в верхней его части и направляющими криволинейными планками б, образующими единые каналы для придания выходящей исходной суспензия вращательного движения, поршень 7, перемещающийся внутри полого вытеснителя 4, устройство 8 для вывода продуктов разделения, выполненное в виде каналов, разделенных сплошными перегородками 9, внутреннюю цилиндрическую вставку 10 с крышкой 11, установленную с возможностью - свободного вращения вокруг оси вытеснителя 4, кольцевую камеру 12, расположенную в верхней части корпуса 1, с входным патрубком 13 для подачи промывочной жидкости и вертикальными тангенциальными тцелямп 14, направленными внутрь корпуса 1,Гидроциклон работает следующим образом.Исходная суспензия поступает под избыточным давлением в верхнюю часть вытеснителя 4, выбрасывается через вертикальные прорези 5 в корпус 1, закручивается и перемещается в направлении вытеснителя 4 к стенке корпуса 1. С целью увеличения скорости вращения исходной суспензии этот вытеснитель снарухки в верхней части снабжен криволинейными направляющими планками 6, образующими с прорезями 5 единый канал для закручивания потока. В закрученном потоке суспензии происходит распределение частиц твердого материала по радиусу гидроциклона в зависимости от крупности и удельного веса. Поскольку исходную суспензию вводят в центральную часть корпуса 1, радиальная составляющая скорости направлена не к центру, как в прототипе, а к стенкам гидроциклона. Совпадение направлений действующей на частицы твердого материала центробежной силы инерции и радиальной скорости перемещения частиц существенно повышает эффективность разделения и улучшает качество классификации суспензии. Частицы твердого материала движутся от вытеснителя 4 к стенкам вставки 10 и сгущенный поток выводится через наружный канал устройства 8, промежуточный поток, содержащий фракцию частиц среднего размера - через центральный канал, а осветленный продукт - через канал, расположенный у вытеснителя 4. Причем для того, чтобы в пристенной 5 О 15 20 25 ЗО 40 45 50 55 зоне пе происходило резкое снижение значсий тангепциальной скорости потока, гидроциклон снабжен вставкой 10, которая под действием потока вращается вместе с ним вокруг вытеснителя 4, сводя к минимуму отрицательное влияние сил трения, что также позволяет повысить эффективность разделения и классификации.Для придания вставкс 10 некоторой начальной скорости вращения, а также для предотвращения попадания частиц твердого материала между стенкой корпуса 1 и вставкой 10, что может привести к прекращению вращения последней, гидроциклон снабжен камерой 12, расположенной вокруг верхней части корпуса 1. Отмывочная жидкость поступает в эту камеру через патрубок 13, а затем через щели 14 камеры 12, направленные внутрь корпуса 1, попадает в кольцевое пространство между корпусом 1 и вращающейся вставкой 10. Закрученный поток промывочной жидкости перемещается по нему к днищу 3 и удаляется по пристенному каналу устройства 8, осуществляя отмывку сгущенного продукта,Производительность гидроцпклона и скорость движения частиц твердой фазы регулируются величиной давления па входе в вытеснитсль 4 и изменением положения поршня 7, который лиоо перекрывает, либо открывает свободное для вывода суспензии из вытеснителя 4 сечение прорезей 5.Наличис вставки позволяет не только снизить гидравлическое сопротивление гиддроциклона за счет уменьшения трения между вращающимся потоком и вставкой, яо и поддерживать практически постоянную величину тангенциальной скорости по всему сечению гидроциклона. Гашение тангенциальной скорости у стенок гидроциклонапрототипа ведет к резкому снижению центробежного фактора за счет значительных касательных напряжений на стенках, что может при определенных условиях вызвать значительные турбулентные пульсации и унос твердого материала из пристенной зоны. Причем наличие закрученного потока между вставкой 10 и стенкой корпуса 1 позволяет не только предотвратить заклинивание этой вставки, но и регулировать скорость ее вращения. Теоретически определено повышение эффективности предлагаемого гидроциклона с внутренней цилиндрической вставкой по сравнению с гидроциклоном-прототипом на 7 - 10%. Формула изобретения 1. Гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, коаксиально установленный внутри корпуса вытеснитель с прорезями с размещенным-внутри него с возможностью осевого перемещения поршнем, латрубки ввода исходной суспензии и вывода продуктов разделения, отл и чающий с я тем, что, с целью повышения эффективности разделения путем обеспечения качественной классификации материалов твердой фракции, он снабжен цилиндрической вставкой, установленной с возможностью вращения под действием потока обрабатываемой суспензии вокруг оси вытеснителякриволинейными направляющими планками и кольцевой ;камерой с патрубком ввода промывной .жидкости, размещенной вокруг верхней части корпуса, выполненной с вертикальными тангенциальными прорезями, направленными внутрь корпуса,2, Гидроццклон по п, 1, отличающ и й с я тем, что криволинейные направляющие планки расположены на наружной поверхности вытеснителя между его прорезями. Источнвки информации, принятыв во 10 внимание при экспертизе:1, Авторское свидетельство СССР707610, кл. В 04 С 5/16, 1980,2. Авторское свидетельство СССР656667 кл, В 04 С 11/00, 1977 (прототип).940862 оставитель Э, Яшкова Редактор 3. Бородкина Техред И, Заболотнова Ко ор С. файл ррект Тип. Хавьк. фил. пред. Патент Заказ 729/б 33 Изд. М 200 НПО Поиск Государственного комитет 113035, Москва, ЖТираж 614 Подппспо СССР по делам изобретений и открыт Раушскаи наб., д. 4/5