Гидроциклон

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1754218 А 4 С 5/16 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР м ,4 63 фЯЦ иО НИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ПИСА И 1 . 2(21) 4871718/26 ловия эксплуатации и расширить область (22) 10.10.90применения за счет автоматической выгруз- (46)15,08.92. Бюл, %30 ки сгущенной фракции иэ накопительной , (71) Нижегородский политехнический емкости, Для этого гидроциклон, содержа- институт . щий цилиндроконический корпус с танген- (72) В.А,Диков, Н.А,Кудрявцев и циальным входным патрубком и А,И,Пронин .: патрубками отвода осветленной фракции и (53) 621.928,37 (088.8) сгущенной фракции с накопительной каме- (56) Авторское свидетельство СССР . рой и клапаном, установленным в послед- М 544474, кл, В 04 С 5/16, 1975 ней с возможностью осевого перемещения,Авторское свидетельство СССР оснащен регулятором, дросселем и-краном, М 812354, кл. В 04 С 5/16, 1979. при этом регулятор имеет рабочую камеру,в которой расположен йодпружиненный ор- (54) ГИДРОЦИКЛОН. ган, соединенный с клапаном, а рабочая ка- (57) Изобретение относится к устройствам мера через дроссель и кран сообщена с для разделения суспензий под действием входным патрубком и оснащена устройст центробежной силы, позволяетулучшитьус- вом сброса давления. 5 ил,Изобретенйе относится к устройствам для разделения суспензий под действием центробежных сил и может бйть использовано в химической целлюлозно-бумажной, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.Известен гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком и патрубкамиотвода осветленной и сгущенной фракции, клапан со штоком, установленный с возможностью вертикального перемещения"отно- сительно патрубка отвода сгущенной фракции, оснащенный устройством для ре- гулирования работы гидроциклона повакууму в виде промежуточной сливной камеры и сильфона, жестко соединенного со штоком и промежуточной сливной камерой. Недостатком известного гидроциклона является невозможность автоматической выгрузки сгущенной фракции.Наиболее близким по технической сущ- Ч ности и достигаемому результату является (Я гидроциклон, содержащий цилиндрокони- фь ческий корпус с тангенциальным входным патрубком и патрубками отвода осветлен- . ь ной и сгущенной фракции, клапан со штоком, установленный с воэможностью вертикального перемещения относительно патрубка отвода сгущенной.фракции, накопительную камеру, стаканС йерфорирован- - а ным дном и ограничителем хода штока, при этом клапан подпружинен и размещен в нижней части накопительной камеры, ограничитель хода штока -"под стаканом, а стакан установлен вдоль оси накопительной камеры.Конструкция известного гидроциклона позволяет автоматически разгружать скопившуюся в накопительной камере сгущенную фракцию, Однако автоматическая разгрузка будет происходить только при остановке гидроциклона, при сбросе входного давления, что ограничивает область его эксплуатации и расширение области применения за счет автоматической выгрузки сгущенной фракции из накопительной камеры. Эта цель достигаетСя тем, что гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком и патрубками отвода осветленной и сгущенной фракции, последний снабжен накопительной камерой, в нижней части которой расположен с воэможностью вертикального 20перемещения относительно патрубка отво да сгущенной фракции клапан, со ласно изобретению, снабжен регулятором, дросселем и краном, регулятор имеет рабочую камеру, в которой расположен подпружиненный орган, соединенный с клапаном, прй этом рабочая камера через дроссель и кран сообщена с входным пэтрубком и снабжена устройством сброса давления,30 В известном гидроциклоне (прототипе) скопившаяся в накопительной камере сгущенная фракция разгружается при открытии подпружиненного клапана. Однако эта разгрузка будет происходить лишь тогда,когда давление в камере сброшено до атмосферного, то есть при остановкеаппарата. Это. ограничивает область его применения лишь малоконцентрированными суспензиями, когда для заполнения нэ 40 копительной камеры сгущенной фракцией нужен достаточно .большой промежуток времени (например рабочая смена), в течение которого аппарат будет эффективно работать без остановок, В том же случае, когда заполнение накопительной камеры будет 45 происходить быстрее (при работе с концентрированными суспензиями, а также и с малоконцентрированными, но содержащими крупные включения) в известном гидроциклоне произойдет переполнение накопи 50 тельной камеры сгущенной фракцией, забивка патрубка отвода сгущенной фракции, в дальнейшем аппарат в лучшем случае будет работать не эффективно, а в худшемзабьется и выйдет из строя. 55 В предлагаемом гидроциклоне, благодаря снабжению его дросселем, крэйом и регулятором с подпружиненным органом, соединенным с клапаном и имеющим устройство сброса давления, при частичной заприменения и ухудшает условия эксплуатации.Цель изобретения -" улучшение условий 10 грузке накопительной камеры; клапан. расположенный в ее нижней части начнет открываться и будет открыватьсвя в течение определенного, заданного времени, при этом происходит разгрузка и промывка накопительной камеры, затем клапан быстро закроется и гидроциклон продолжит работу в оптимальномрежиме. То есть как только накопительная камера заполнится до определенного, заданного уровня сгущенной фракцией, произойдет ее автоматическая разгрузка.и промывка, причем без остановки гидроциклона, Это улучшает условия эксйлуатации аппарата и одновременно расширяет область его применения,Таким образом, йовая совокупность признаков, содержащаяся в заявленном техническом решении, неизвестна ни в аналогах, ни в прототипе и позволяет получить положительный эффект, указанный в цели изобретения, и соответствует критерию "существенные отличия",На фйг.1 представлен гидроциклон, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг,3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4, 5 - выполнение устройства сброса давления, варианты.Гидроциклон состоит из цилиндроконического корпуса 1 с входным патрубком 2 и патрубками отвода осветленной 3 и сгущенной 4 фракции. Патрубок 4 снабжен накопительной камерой 5, в нижней части которой расположен клапан 6 соединенный с органом 7, расположенным в рабочей камере 8 регулятора 9. Орган 7 подпружинен пружиной 10, Связь клапана 6 с органом 7 может быть непосредственной, например, с помощью стержня (фиг,1), а может осуществляться с помощью электро-, пневмо- или другой системы. Рабочая камера 8 регулятора 9 сообщена трубопроводами 11, 12 и 13 через дроссель 14 и кран 15 с входным патрубком 2.Для предотвращения забивки системы регулирования в месте присоединения трубопровода 13 к входному патрубку 2 может быть установлен фильтр (фиг.1), козырек или другое аналогичное устройство. Рабочая камера 8 регулятора 9 снабжена устройством сброса давления, которое может быть выполнено разными способами, например (фиг.1) в виде впрессованной в цилиндрический стакан 16 органа 7 втулки 17 (фиг.2 и 3), движущейся по сквозному 18 и несквозному 19 каналам в корпусе регулятора 9. На фиг.4 и 5 показаны еще два возможных варианта выполнения устройства сброса давления: вариант 2 (фиг.4) - "пневматический", вариант 3 (фиг.5) - "электрический". Регулирующая система начинает работать при1754218 5 6открытии крана 15, что можно осуществлять щается в исходное положение, гидроциклон как в автоматическом, так и в ручном реЖи- продолжает работать в оптимальном режиме, При работе в автоматическом режиме ме.сигнал приводу крана на его открытиевыДа- "Пневматическая" и "электрическая" сиет датчик 20, фиксирующий заполнение на-5 стемы сброса давления, (фиг.4 и 5 соответкопительной камеры 5, например(фиг.1) по ственно) работают аналогично системе, небольшомусмещению вниз(подтяжестью приведенной на фиг.1. Отличие состоит в накопившейся в камере сгущенной фрак- том, что давлениенад"органом 7 в камере 8 ции) клапана 6... (варианты 2 и 3) сбрасывается с помощьюГидроциклон работает следующим об клапана 21. В варианте 2 сигнал на срабаразом (фиг,1). тывание приводу клапана 21 выдает пневИсходная разделяемая суспензия через . мосистема:придвижении входной патрубок 2 поступает в корпус 1 подпружиненного органа 7 вниз давление гидроциклона, где приобретает вращатель- рабочей среды в замкнутой области, вклюное движение. Под действием центробеж чающей сильфон 22, трубопровод 23 й часть ньх сил происходит разделение суспензии, рабочей камеры регулятора 9 йод органом при этом осветленная фракция выводится 7, возрастает и одновременно сжимается из гидроциклона через патрубок отвода ос- пружина 10, сильфон разжимается и открыветленной фракции 3, а твердые частицы в вает клапан 21, давление над органом 7 виде сгущенной фракции выводятся через 20 сбрасывается, под действием пружины 10 патрубок отвода сгущенной фракции 4 в на- орган 7 движется вверх, давление в замкнукопительную камеру 5, где осаждаются и той области падает, сильфон сжимается и постепенно накапливаются, При заполне- закрывает клапан,система:возвращается в нии накопительной камеры до определен- исходное положение, В варианте 3 сигнал ного заданного уровйя датчик 20 выдает 25 на срабатывание приводу клапана 21 выдасигнал на срабатывание приводу крана 15, ет электросистема; при движении" подпрукран открывается и давление от входного жиненного органа 7 вниз клапан 21 закрыт, патрубка 2 через кран 15 и дроссель 14 как только орган 7 достигает нижней точки, передается в кремеру 8, причем давление в . датчик 24 выдает сигнал на открытие клапакамере 8 благодаря наличию дросселя 14 30 на 21, давление над органом 7 сбрасывает- возрастает постепенно и орган 7 начинает ся, под действием пружины 10 орган 7 медленно двигаться вниз, увлекая за собой возвращается в верхйее положение и датклапан 6, пружина 10 сжимается. В этб вре- чик 25 выдает сигнал на закрытие клапана мя происходит разгрузка из накопительной 21, система возвращается в исходное поло- камеры сгущенной фракции, а затем ее про жение.мывка поступающей из патрубка отвода сгу- Таким образом, в предлагаемом гидро- щенной фракции суспензией, циклоне разгрузка насбпительной камерыПри изменении диаметра отверстия упроисходит прй ее" заполненииавтоматичедросселя 14 будет изменяться скорость на- ски без остановки аппарата, причем работу бора давления в камере 8, а значит и скоро системы регулирования можно осуществить сть движения органа 7 и клапана 6, то есть без подвода внешней энергйи. Всеэтоговоизменяется время разгрузки накопитель- рит о том, что область применения предланой камеры. При движении органа 7 вниз гаемого гидроциклона расширяется, он втулка 17 движется тоже вниз по каналу 19, удобен в эксплуатации и практически не Дойдя до нижней точки, втулка 17 из канала 45 требует обслуживания в процессе работы.19 попадает в канал 18, рабочая камера 8 . Формула изобретения регулятора 9, находящаяся поддавленйем,Гидроциклон; содержащий цилиндрочерез втулку 17 и канал 18 соединяется с конический корпус с тангенциальным вход- атмосферой. Так как проходное сеченИеным патрубком и патрубками отвода дросселя 14 меньше отверстия во втулке 17, 50 осветленной и сгущенной фракции, последдавлениевкамере 8 набираетсячерездрос- ний снабжен накопительной камерой, в сель 14 значительно медленнее, чем сбра- нижней части которой расположен с возсывается через втулку 17 при ее соединении можностью вертикального перемещения отс каналом 18 и в камере 8 происходит срос носительно патрубка отвода сгущенной давления. Орган 7 под действием пружины 55 фракции клапан, отлича ющий с я тем, 10, а также втулка 17(по каналу 18) и клапан что, с целью улучшения условий эксплуата возвращаются в исходное верхнее поло- ции и расширения области применения за жение, клапан 6 закрывает накопительную счет автоматической выгрузки сгущенной камеру 5, а датчик 20 выдает сигнал приводу фракции из накопительной камеры, он снабна закрытие крана 15. Вся система возвра- жен регулятором, дросселем и краном, регу1754218 юг лятор имеет рабочую камеру, в которой расположен подпружиненный орган, соединенный с клапаном; при этом рабочая камера через дроссель и кран сообщена свходным патрубком и снабжена устройством сброса давления.1754218Составитель Н; Сильнягинадактор В. Диков . Техред М.Мор;ентал Корректор М. Ткач Заказ 2392Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям йри ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101