Турбоциклон

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 944621(5)М. Кл. В 04 С 9/00 Звеударстескиык кенятет СССР во делен взабретеккй и открыткй(72) Авторы изобретения Московский ордена Трудового Красного Знамени институт химического машиностроения(54) ТУРБОЦИКЛОН Изобретение относится к устройствам для проведения гидромеханичес. ких процессов разделения пульп, суспензий, эмульсий и может быть использовано в пищевой, лакокрасочной, микробиологической, химической, нефтехимической промышленностях и ряде других отраслей народного хозяйства.Из весте н турбоци клон, содержащий корпус с расположенной внутри него на полом вращающемся валу турбиной, сепарирующие пластины, установленные вдоль образующей вала под углом к радиусу 1. Недостатком такого турбоциклона является сравнительно невысокая эффективность разделения вследствие низких скоростей вращения суспензий в аппарате.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является турбоциклон, содержащий цилиндроконический корпус с входным патрубком и патрубками отвода осветленной и сгущенной фракций,вставку и расположенную в цилиндрической части корпуса турбинку с лопастями21,Недостаток известного турбоциклона - невысокая эффективность разделения при работе на концентрированныхтонкодисперсных суспензиях. Цепь изобретения - повышение эффективности разделения пульп, суспензий и эмульсий за счет обеспечениявысоких тангенциальных скоростей потока по всей высоте турбоциклона.Указанная цель достигается тем,что в турбоциклоне, содержащем цилиндроконический корпус .с входным патрубком и патрубками для отвода осветленной и сгущенной фракций, вставку и горасположенную в цилиндрической частикорпуса турбинку с лопастями, вставка выполнена в виде усеченного конуса с тангенциальными щелями вдоль3 9446 его образующей, снабжена трубкой вывода промежуточного продукта, присоединенной к меньшему основанию конуса, а большим основанием жестко связана с лопастями турбинки, при этом вставка расположена коаксиальновнутри конической части корпуса.На фиг. 1 представлен турбоциклон, общий еид; на Фиг, 2 - разрез А-А на Фиг. 1; на Фиг. 3 - разрез Б-Б 1 о на Фиг. 1; на Фиг 4 - разрез В-В на фиг, 1.:Турбоциклон с конической вставкой включает в себя цилиндроконический корпус 1 с питающим патрубком 2, пат рубком 3 для отвода сгущенной фракции и патрубком 4 для отвода осветленной фракции, являющимся одновременно валом, на котором укреплены лопасти 5 турбинки, расположенной в цилинд-ро рической части корпуса 1. В коничес." кой части коаксиально корпусу аппарата расположен усеченный конус 6 с трубкой 7 вывода промежуточного .продукта и тангенциальными щелями 8 вдоль его г 5 образующих, причем большим основанием внутренний усеченный конус жестко связан с лопатками турбинки, вращаясь вместе с ними.ЗОТурбоциклон работает следующим образом.Пульпа, суспензия или эмульсия через питающий патрубок 2 тангенциально под давлением или самотеком подается в верхнюю часть корпуса 1 и З 5 дополнительно раскручивается враща.ющимися лопастями 5 турбинки. Под действием центробежных сил инерции твердые частицы или глобулы эмульсии с большим удельным весом перемещают О ся к стенкам аппарата и по винтовой спиральной траектории в пространстве между конической частью корпуса 1 и внутренним усеченным конусом 6 спускаются в нижнюю часть аппарата, откуда эта сгущенная фракция, выводится через патрубок 3, причем жестко связанный с лопастями 5 турбинки и вращающийся вместе с ним с такой же угловой скоростью усеченный конус 6 50 еще сильнее закручивает поток в конической части аппарата и увеличивает тем самым пропускную способность турбоциклона, Кроме того, наличие вращающегося конуса 6 препятствует пере мещению твердых частиц или тяжелых глобул эмульсии и вовлечению их в восходящий поток в приосевой зоне 4аппарата, тем самым снижая унос этих частиц (или тяжелых глобул) с осветленной фракцией через выводящий патрубок 4.Частицы твердой Фазы суспензии меньших размеров или мелкие глобулытяжелой фазы эмульсий, недостигшиепристенной области в цилиндрическойчасти аппарата, также перемещаютсявниз по винтовой спиральной траектории и попадают во внутреннюю полостьвращающегося усеченного конуса 6.Дальнейший процесс разделения этихфракций протекает во вращающемся гидроциклоне меньшей геометрии (конусе 6) при больших значениях центробежных сил инерции, а следовательно,и .центробежного Фактора разделения. Усеченный конус 6, вращающийся с угловой скоростью лопастей 5 турбинки, "подкручивая" поток, дает возможность поддерживать высокие значения тангенциальной скорости по всей высоте аппарата. Твердые частицы суспензий или глобулы тяжелой фазы эмульсии, отбро" шенные к внутренней стенке конуса 6 и опускающиеся вниз внутри этого усеценного конуса, отводятся через тангенциальные щели 8 в пространство между усеченным конусом 6 и конической частью корпуса 1. аппарата и, сливаясь (обьединяясь) с внешним потоком, содержащим наиболее крупные по разме. ру частицы, отводятся через патрубок 3 как сгущенная Фракция. Тангенциальные щели 8 выполнены по направлению вращения потока, что обеспечивает отвод частиц из внутренней полости конуса 6 и одновременно препятствует попаданию в эту полость частиц из внешнего потока, перемещающегося по кольцевому .зазору между конической частью аппарата и внутренним усеченным конусом 6. Частицы твердой фазы суспензии (или глобулы тяжелой фракции эмульсий) промежуточной крупности, неотсепарированные через тангенциальные щели 8 конуса 6, удаляются через трубку 7 в нижней части .аппарата. Осветленная фракция выводится из. турбоциклона в восходящем потоке через вращающийся патрубок - вал 4.Таким образом, оснащение турбоциклона с конической вставкой внутренним усеченным конусом с трубкой вывода промежуточной фракции и тангенциальными щелями вдоль его образующих,. жесткая связь этого конуса с враща5 9446 кщимися лопатками турбинки и расположение его коаксиапьно корпусу аппарата позволяет осуществить двойную очистку разделяемых пульп, суспензий и эмульсий в одном аппарате, стабипи-зировать высокие значения тангенциальной скорости потока по всей высоте турбоцикпона, создать в конической части аппарата высокоинтенсивное центробежное поле с большими значениями. 1 в фактора разделения и тем самым су" щественно повысить показатели эффективности разделения различных двухфазных неоднородных систем в такого рода устройствах. 13Формула изобретенияТурбоциклон, содержащий цилиндро конический корпус с входным и выходными патрубками отвода осветленной и сгущенной Фракций, вставку и рас 71 6положенную в цилиндрической части корпуса турбинку с лопастями, о ти и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности разделения пульп, суспензий и эмульсий за счет обеспечения высоких тангенциальных скоростей потока по всей высоте турбоциклона, вставка выполнена в виде усеченного конуса с тангенциальными щелями вдоль его образующей, снабжена трубкой вывода промежуточной фрак,ции, присоединенной к меньшему основанию конуса, а большее основание конуса жестко связано с лопастями турбинки, при этом вставка расположена коаксиально внутри конической части корпуса.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР И 245540, кп. В 01 О 33/06, 1966.2. Авторское свидетельство СССР Н 3678 Э 5, ь. В О 4 С 3/ОО, 1 ИО.944671 ФППП нПатент", г,Ужгород,ул.Проектная, 4 фил НИИПИ Заказ 5197/8 Тираж 619 Подписно