Гидроциклон

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик н 980851(22) Заявлено 15.05,81 (21) 3288149/23-26 Р 1 М Кз с присоединением заявки ЙоВ 04 С 1/103 Государственный комитет СССР ио делаю изобретений и открытийОпубликовано 15.12,82. Бюллетень Мо 46 Дата опубликования описания 15.12.82 Н.А.Кудрявцев, А.И.Пронин, В.А.ВайдукЩци В.А.КарандеевГорьковский ордена Трудового Красного Знамени(5 4) ГИДРОЦИКЛОН 30 Изобретение относится к устройствам для разделения жидких неоднородных систем под действием центробежных сил и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и других отраслях промьаоленности.Известен аппарат, содержащий конический корпус с входным и выходными патрубками, внутри которого соосно и с кольцевым зазором смонтиро-, ван конус-разделитель с углом конус- ности, большим угла конусности конического корпуса. Конус-разделитель осуществляет деление исходной суспензии на два потока: обогащенный легкой фракцией, который отводится через нижнее отверстие в конусе-раэ" делителе, и обогащенный тяжелой фрак цией, который отводится через патрубки, установленные ниже верхней кромки конуса-разделителя 1. Однако известный аппарат характеризуется малой эффективностью разделения и может использоваться лишь для грубого (предварительного) разделения суспензий, так как полученные в нем два потока не подвергаются дополнительной очистке. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае " мому результату является гидроциклон, содержащий корпус с входным патрубком и патрубками вывода осветленной и тяжелой фракций, коническую вставку, размещенную внутри корпуса.Использование в известном устройстве такой вставки позволяет повысить эффективность очистки легкой жидкости за счет предварительного отделения части потока, обогащенного тяжелыми фракциями, в кольцевом зазоре между корпусом,и верхним основанием вставки и создания тем самым более благоприятных условий для очистки оставшейся части потока в основной камере разделения (образованной внутренней конической поверхностью вставки)2).аНедостатком известного устройства является то, что смесь, отводимая в приемную емкость для тяжелых фрак ций через кольцевой зазор между корпусом и вставкой и затем через камеру, образованную корпусом и наружной поверхностью вставки, не подвергается здесь дополнительному разделению и потому загрязнена легкой жидкостью, т.е. устройство характеризуется недостаточной эффективностьюразделения. Для устранения этого недостатка в известном. устройстве предложено использование фильтра, размещенного внутри приемной емкости длятяжелых фракций и соединенного струбкой для вывода очищенной легкой 5жидкости, установленной соосно в цент.ральном отверстии вставки . Однакотакое конструктивное решение связанос усложнением устройства, увеличениемэнергетических затрат на очистку и 10постепенным снижением производительности и эффективности работы устройства, обусловленным забивкой порФильтрующего материала.Целью изобретения является повышение эффективности процессаразделения эа счет более полногоиспользования энергии закрученногопотока и более глубокого извлеченияразделяемой смеси тяжелой фракции.Поставленная Цель достигается тем,что в гидроциклоне, содержащем корпусс входным патрубком и патрубками вывода осветленной и тяжелой фракций,коническую вставку, размещенную внутри корпуса, вставка снабжена усеченным конусом, примыкающим меньшимоснованием к меньшему основанию вставки, и центрально установленной трубкой, соединенной каналом с наружнойповерхностью вставки, при этом сечения между внутренней поверхностьюкорпуса и большими основаниями вставки и конуса выполнены уменьшающимисяв направлении выгрузки тяжелой фракции.35Целесообразно вставку снабжатькольцевой перегородкой, прикрепленнойк ней верхним торцом, а нижним торцомустановленной ниже канала вставки .Предпочтительно вставку снабжать 40регулирующим органом для измененияпроходного сечения канала, выполненным в виде поршня, установленного свозможностью осевого перемещения относительно вставки. 45На фиг. 1 представлен гидроциклон,общий вид; на фиг. 2 ф- разрез А-Ана фиг.1; на фиг. 3 - вставка, снабженная кольцевой перегородкой, общийвид; на фиг. 4 - то же, вставка,снабженная регулирующим органом.Гидроциклон содержит корпус 1 свходным патрубком 2, патрубком 3 длявывода осветленной фракции и патрубком 4 для вывода тяжелой Фракции.Внутри корпуса соосно ему установлена 55вставка 5, имеющая внутреннюю коническую поверхность, образующую основную камеру разделения б, оканчивающуюся отверстиеМ 7 для выгрузки тяжелой фракции. Наружная поверхность 60вставки 5 выполнена в виде двух усеченных конусов, обращенных вершинамидруг к другу и образующих большимиоснованиями с корпусом кольцевые зазоры 8 и 9 с уменьшающимися в напрев лении выгрузки тяжелой фракции поперечными сечениями. Наружная поверхность вставки образует с корпусомдополнительную камеру разделения 10.Камера 10 соединена с камерой б каналами 11, выполненными, например,в виде нескольких трубок, соединенныхс центральной трубкой, установленнойпо оси отверстия 7. Вставка можетбыть снабжена кольцевой перегородкой12, предназначенной для уменьшениявзаимодействия нисходящих и восходящих потоков в дополнительной камереразделения, и регулирукнщим органом13, выполненным, например, в видепоршня, установленного во вставке свозможностью осевого перемещения ипредназначенного для изменения проходного сечения каналов, соединяющихкамеры разделения 10 и б,Гидроциклон работает следующимобразом.Исходная смесь подается под давлением через входной патрубок 2 вкорпус 1 гидроциклона, где приобретает вращательное спиральное движение. При этом под действием центробежной силы тяжелая Фракция отбрасывается к стенке корпуса, а легкаяфракция перемещается во внутренниеслои потока. Вставка 5 верхней своейкромкой делит двигающуюся вниз смесьна два вращающихся потока, один иэкоторых, обогащенный тяжелой Фракциейпоступает через кольцевой зазор 8 вдополнительную камеру разделения 10,4 а другой, обогащенный легкой фракцией,поступает в основную камеру разделения б. Таким образом, исходная смесьподвергается предварительному разделению. Смесь, поступившая в камеруразделения б, подвергается под действием центробежных сил вторичному разделению, при этом тяжелая фракциявыводится из камеры через выгрузноеотверстие 7 и далее из аппарата через патрубок 4, а легкая фракция обратным восходящим потоком движетсявверх и выводится из аппарата черезвыходной патрубок 3, Смесь, поступившая в камеру разделения 10, движетсянисходящим вращающимся потоком к кольцевому зазору 9, также подвергаясьпод действием центробежйых сил вторичному разделению. При этом тяжелаяФракция выводится из аппарата черезкольцевой зазор 9 и патрубок 4. Легкая фракция отводится от кольцевогозазора 9 обратным восходящим потоком,образующимся у нижней конической поверхности вставки, и поступает черезканалы 11 в камеру разделения б,гдесмешивается с потоком легкой фрак-ции, выводиьим иэ этой камеры черезпатрубок 3.Введение в конструкцию гидроциклона дополнительной камеры разделения, образованной наружной поверхкостью вставки и корпусом, позволяет осуществить за счет более полного использования энергии закрученного потока двухстадийное, более глубокое извлечение из разделяемой смеси тяже-. лой фракции, что способствует повышению эффективности работы устройства. Ожидаемый экономический эффект от внедрения одного гидроциклона производительностью 2 мз/ч составляет 17 тыс.руб. 0Формула изобретения1. Гидроциклон, содержащий корпус с входным патрубком и патрубками вы вода осветленной и тяжелой Фракций, коническую вставку, размещенную внутри корпуса, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса разделения за счет 2 п более полного использования энергии закрученного потока и более глубокого извлечения иэ разделяемой смеси тяжелой Фракции, вставка снабжена усеченным конусом, примыкающим меньшим основанием к меньшему основанию Ьставки, и центрально установленнойтрубкой, соединенной каналом с наружной поверхностью вставки, при этомсечения между внутренней поверхностью корпуса и большими основаниями вставки и конуса выполнены умень"шающимися в направлении выгрузки тяжелой Фракции.2, Гидроциклон по п,1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что вставкаснабжена кольцевой перегородкой,прикрепленной к ней верхним торцом, анижним торцом установленной нижеканала вставки.3. Гидроциклон по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что вставкаснабжена регулирующим органом дляизменения проходного сечения канала,выполненным в виде поршня, установленного с возможностью осевого перемещения относительно вставки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 444560, кл, В 04 С 3/00, 1974.2,Патент СНА 93776385,кл.210-197,1973.980851 азиз. 3 Составитель Э. Яшковаовка Техред Т,Иаточка Корректор Л. Дзятк Редактор ектная, 4 Ф Заказ 9547/11 ВНИИП по 113035, Тираж 619 Подписи Государственного комитета ССС елам изобретений и открытий осква, Ж, Раушская ваб., д ПП "Патент", г. Ужгород