Гидроциклон
Иллюстрации
Реферат
1. ГИДРОЦИКЛОН, 1шеющий корпус с входным, Песковым и сливным патрубками, осевую трубку, установленную в сливном патрубке, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения путем обеспечения автопульсирующей подачи воздуха в воздушный столб, он снабжен пневмокамерой с упругим элементом, седлом и пневмосопротивлением , а осевая трубка обратным клапаном, при этом седло соосно размещено над осевой трубкой на упругом элементе, защемленном по периметру, а камера соединена с атмосферой через пневмосопротивление. 2. Гидроциклон по п. 1, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен подпружиненным. сл Эд N0 Jii со эо
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (l 9) (11) 498 А
4(5() В 04 С 5 107
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3703047/23-26 (22) 20.02.84 (46) 23,06.85. Бюл. Р 23 (72) Н.А.Кудрявцев и А.И.Пронин (71) Горьковский ордена Трудового
Красного Знамени политехнический институт им. А.А.Жданова (53) 621 928.37 (088.8 ) . (56) 1. Патент CIIIA И 3011638, кл. 209-211, 1961.
2. Патент США Ф 2913112,кл. 209211, !969. (54 ) (5 7 ) 1 . ГИДРОЦИКЛОН, имеющий корпус с входным, лесковым и сливным патрубками, осевую трубку, установленную в сливном патрубке, отличающийся тем, что, с целью повьппения эффективности разделения путем обеспечения автопульсирующей подачи воздуха в воздущный столб, он снабжен пневмокамерой с упругим элементом, седлом и пневмосопротивлением, а осевая трубка— обратным клапаном, при этом седло соосно размещено над осевой трубкой на упругом элементе, защемленном по периметру, а камера соединена с атмосферой через пневмосопротивление.
2. Гидроциклон по п. 1, о т л ич а. ю шийся тем, что упругий элемент выполнен подпружиненным.
62498 2
У м
1 ll
Изобретение относится к устройствам для разделения жидких неоднородных систем под действием центробежных сил и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и Других отраслях промьппленности.
Известен способ управления процес сом выгрузки из сгустителя, снабженного разгрузочным патрубком с боковым отверстием, заключающийся в том, что регулирование расхода осадка через разгрузочный патрубок осуществляют изменением подачи газа в пульсирующем режиме 1 ).
Однако применение этого способа в гидроциклонах не устраняет уноса твердых частиц из вершины конуса, что снижает эффективность осветле-. ния жидкости
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является гидроциклон содерЖащий корпус с входным, песковы и сливным патрубками, осевую трубку, установленную в сливном патрубке P2)
Такое выполнение гидроциклона поз воляет осуществлять подачу газа в воздушный столб,.минуя песковый патрубок, что исключает подсос воздуха через него. 3а счет этогб резко снижается унос твердых частиц из вершины конуса гидроциклона, что улучшает показатели осветления жидкости.
Однако одновременно с этим снижается степень сгущения суспенэии, выгружаемой через песковый патрубок, так как она уже не встречает здесь сопротивления сб стороны движущегося навстречу газа, поток которого отсутствует, и потому не подвергается дополнительному уплотнению.
Кроме тоro возможности, которые дает наличие в гидроциклоне осевой газовой трубки для улучшения показателей его работы, используются в известном устройстве не полностью.
Цель изобретения — повышение эффективности разделения путем обеспечения автопульсирующей подачи воздуха в воздушный столб.
Поставленная цель достигается тем, что гидроциклон, имеющий корпус с входным, песковым и сливным патрубками, осевую трубку,установленную в сливном патрубке, снабжен пневмокамерой с упругим элементом, седлом и пневмосопротивлением, а осевая трубка — обратным клапаном, при этом седло соосно размещено над осевой трубкой на упругом элементе; защемленном по.периметру, а камера соединена с атмосферой через пневмосопротивление.
Целесообразно упругий элемент выполнять подпружиненным.
На чертеже представлен предлагаемый гидроциклон, общий вид.
Гидроциклон состоит из цилиндроконического корпуса 1 с входным 2, сливным 3 и песковым 4 патрубками.
Сливной патрубок 3 выходит в сливную камеру 5 с разгрузочным штуцером 6. Над сливной камерой установлена пневматическая камера 7, соединенная с внутренним пространсTBом гидроциклона осевой трубкой 8, проходящей через сливной патрубок 3, и сообщенная с атмосферой через пневмосопротивление 9 (дроссельное сопло, дроссельная шайба и т.п.). В верхней части камеры 7 установлен упругий элемент 10 выполненный в виде защемленных по периметру мембраны или сильфона. Упругий элемент 10 снабжен седлом 11, обращенным к торцу осевой трубки 8, установленным соосно над ней, С противоположной стороны упругий элемент соединен с пружиной 12 с регулируемым натягом.
Для исключения Возможности попадания рабочей среды в пневмокамеру и окружающую среду устройство снабжено обратным клапаном 13.
Гидроциклон работает следующим образом.
Исходная разделяемая суспензия под давлением через входной патрубок 2 поступает в корпус 1 гидроциклона, где-приобретает вращательное движение. Под действием центробежных сил происходит разделение суспензии, при этом твердые частицы в виде сгущенной суспензии выводятся из гидроциклона через песковый патрубок 4, а осветленную жидкость выводят через сливной патрубок 3, сливную камеру 5 и разгрузочный штуцер 6.
При работе аппарата в осевой зоне корпуса (воздушном столбе ) возникает разрежение, под действием которого происходит засасывание в эту зону воздуха через осевую, трубку 8 из пневмокамеры 7, соединенной через пневмосопротивление 9 с атмосферой.
Пневмосопротивление 9 подбирается таким образом, чтобы скорость поступления воздуха через него в пневмокамеру 7 была меньше, чем ско1062498 4
Заказ 3988/7 Тираж 543 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Ужгород, ул. Проектная, 4
Филиал ППП "Патент", г. рость отсасывания воздуха из нее через,осевую трубку 8. В результате в какой-то момент времени в камере 7 создается разрежение и давление снаружи камеры оказывается больше, чем внутри нее. Под действием этой разницы давлений упругий элемент.10 прогибается внутрь пневмокамеры и седло 11 перекрывает зазор между ним и торцом осевой трубки 8. Поступле- 1р ние воздуха в осевую зону (воздушный столб J гидроциклона прекращается.
Поскольку в камере 7 существует разрежение, то поступление воздуха в нее через пневмосопротивление 8 продолжается ° В момент, когда давление в камере сравняется с атмосферным, упругий элемент под воздействием собственной упругости и пружины 12 воз-. вращается в свое прежнее (верхнее ) положение. В результате вновь возникает зазор между седлом 11 и торцом осевой трубки 8, поступление воздуха в воздушный столб возобновляется.
В дальнейшем описанные циклы повторяются.
Таким образом, подача воздуха в воздушный столб носит в предлагаемом устройстве автопульсирующий харак- тер. Параметры этих пульсаций могут
30 регулироваться путем изменения диаметра проходного сечения пневмосопротивления 9, объема камеры 7, натяга пружины 12. В период нормальной работы гидроциклона давление в осевой трубке равно или меньше атмосферного, при этом обратный клапан 13 находится в открытом положении. Если давление в-осевой зоне аппарата по какой-либо причине (например, при внезапном прекращении питания гидро- 4О циклона и наличии противодавления в сливной линии) становится больше атмосферного, клапан 13 перекрывает осевую трубку 8, что предотвращает попадание среды в,пневмокамеру 7 и атмосферу.
Автопульсирующая подача газа в воздушный столб гидроциклона вызывает в нем пульсации давления, что
Составитель Э.
Редактор А.Шандор ТехредN.Íàäü возбуждает .автоколебания в разделяе- мой суспензии, Благодаря воздействию этих колебаний происходит снижение эффективной вязкости суспензии, что облегчает процесс выделения частиц из суспенэии и ведет к повышению степени осветления жидкости в гидроциклоне. Благодаря тому, что подача газа в осевую зону гидроциклона осуществляется помимо его пескового патрубка, исключается подсос воздуха через песковый патрубок и, как следствие, вынос частиц из вершины конуса в восходящий поток жидкости, что также ведет к повышению степени осветления жидкости в гидроциклоне
Кроме того, пульсации давления в воздушном .столбе вызывают пульсации противодавления в сгущенной суспен-, зии, находящейся в песковом патруб- ке, что ведет к ее импульсному уплотнению при движении по песковому патрубку, т.е. к повышению степени сгущения суспензии в гидроциклоне.
Таким образом, автопульсирующая подача воздуха в воздушный столб гидроциклона позволяет достичь как высоких степеней осветления жидкости, так и высоких степеней сгущения твердой фазы, т.е. позволяет достичь максимально высокой эффективности разделительного процесса.
Экспериментально установлено, что за счет пульсирующей подачи воздуха в воздушный столб гидроциклона концентрация сгущенной суспенэии повышается на 377, при этом одновременно улучшается и осветление суспензии (на 7X ).
Автопульсирующая подача воздуха в воздушный столб осуществляется без дополнительного источника энергии — сжатого воздуха, т.е. положительный эффект достигается без увеличения энергоемкости устройства.
При этом отсутствует необходимость в коммуникациях и аппаратуре для подвода сжатого воздуха, что снижает затраты на монтаж устройства и упрощает его обслуживание.
Яшкова
Корректор Е. Сирохман