Гидроциклон
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Сощиалистических
Республик ()691207
Ж 4 у (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 2801.77 (21) 2447708/23-26 (51)М 2
В 04 С 9/00 с присоединением заявки Мо
Государственный комитет
ССС Р по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК6 21. 92 8..37 (088.8) Опубликовано15.1079. Бюллетень Йо 38
Дата опубликования описания . 1810.79
B,А. Вайдуков, Н.И. Козлов и В., Кондратьев
4 г. ;.» ) : К,, с С дзержинский филиал Научно-исследобй тельСйогр, .-,, и конструкторского института химичче яж 4змдщуностроейия " = - мчЫ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ГИДРОЦИКЛОН
Изобретение относится к устройствам для непрерывного разделения несмешивающихся жидкостей; содержащих механические примеси, и может найти применение в нефтеперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности, Известен гидроциклон для разделения несмешивающихся жидкостей и отде- 1О ления твердых частиц от жидкости, включающий цилиндрическую часть,тангенциальный патрубок для входа смесей жидкостей, центральный сливной патрубок коническую часть, располоI
15 женную соосно цилиндрической части, с наружным диаметрбм, меньшим внутреннего диаметра цилиндрической части, благодаря чему между ними образуется зазор, через который проходит тяжелая жидкость. Вершина конической части погружена в песковую камеру,в полости которой соосно гидроциклону расположен цилиндрический фильтрующий элемент, нижний конец которого при помощи стояка крепится неподвижно к днищу камеры, а. верхний снабжен осевой трубкой, входящей в песковое отверстие в конусе и соединяющей полости фильтра и конуса. Осевая трубка фильтра в полости пескового отверстия соединена радиальными ребрами с конической частью для обеспечения жесткости конструкции (1), Этот гидроциклон работает следующим,образом.
Исходная смесь двух жидкостей, имеющая твердые включения, под давле-. нием подается через тангенциальный патрубок в полость цилиндрической части, приобретая интенсивное вращательное движение, Тяжелая жидкость с грубыми твердыми частицами отбрасывается к стенкам цилиндрической части и через кольцевой зазор между стенкой и конусом двигается вниз в песковую камеру, Легкая жидкость с мелкими каплями тяжелой жидкости и мелкими твердыми частицами поступает вихрем в полость конуса, где происходит сгущение капель и частиц в поле центробежных сил и сбрасывание с частью легкой жидкости через песковое отверстие в вершине конуса в песковую камеру. Легкая жидкость,вытесненная к центру полости конуса, восходящим потоком отводится через сливной патрубок. Легкая жидкость иэ песковой камеры входит в фильтрующий б (>1 ? «17. л е м (з ! т «е р е . 3 т! о р 3.1 т (ю и о . 3 е p x н о «» 3т 1 з
И Да««ЕЕ i I«POX OH H (« PC. З 1«Е««тРс(Л ЬН";Ю трубку „объеди««лет(. л " общим восходящимм потоком. Твердые частицы улавлин ают с я фильт рующим элемент ом, а более т лжелая несмеши нающа яс я жидкость задерживается вслед..тние коагулируюшего действия фильтрующего элемента.
Описанное устройство обладает следующими недостатками:
1. Поверхность фильтру!ощего элемента н песконой камере забивается твердыми частицами и производительность устройства постоянно снижается, 2. Бихревой поток сгущенной жидкой среды из нершин конуса, проходя зону песконого отверстия, сна.бженного ребрами, распрямляется и устремляется в полость песконой камеры, взмучивает сгущенную среду, дополнительно создавая затрудненные условия для фильтрации, Наиболее близок по технической сущности к предложенному гидроциклон, включающий цилиндро-конический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливным патрубком и песконым пат рубком, соединенным с песконой камерой, н которой установлен соосно корпусу гидроциклона фильтрующий элемент с осевой трубкой, имеющей ребра и введенной снободным концом в песковый патрубок гидроциклона (2), Однако для этого устройства характерны малая производительность и ненадежность в работе, обусловленные забивкой фильтрующего элемента.
Цель настоящего изобретения — повышение надежности гидроциклона и увеличение его производительности.
Это достигается тем, что фильтрующий элемент в гидроциклоне.снабжен игольчатой цапфой, установленной и подпятнике с возможностью вращения, Целесообразно также для обеспечения регулировки режима выгрузки сгущенной фракции устанавливать подпятник фильтрую«цего элемента с возможностью осевого перемещения, Такое конструктивное исполнение фильтрующего элемента обеспечивает его вращение волчком в полости песковой камеры за счет вихря выгружаемой сгущенной жидкой среды, сцепляемой с ребрами осевой трубки, При вращении фильтрующего элемента в полости песковой камеры происходит распределение жидких неоднородных сред: тяжелой — к периферийной части камеры, легкой — к центральной части, что создает благопри лт««I «е услони я для фильтрации, Тверд,!е частицы, увеличенные с легкой жидкостью к фильтру, оседают на нем, «I аг>«о«!ерирулсь, смыBBK3T(R жидк ест ью, o(>ед<1 ?? ?? ???????????? ????????????????????(> «ас «ь «:(3(! оной камеры.
На фиг. 1 показан гидроциклон, вертикальный разрез; I«a фиг. 2 — раз-, рез А-А на фиг. 1 „на фиг. 3 — разрез
Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез
B-В на фиг. 1.
Аппарат соcòoèò из цилиндро-конического корпуса 1, тангенциального патрубка 2 длл ввода суспензии (днух несмешивающихся жидкостей с твердыми включениями), сливного патрубка 3 для отвода легкой жидкости, песксвого патрубка 4 для вывода тяжелого.продукта, песковой камеры 5 длл сбора тяжелой жидкости с твердыми частицами (механическими примесями) . Полость песковой камеры снабжена центральным осевым фильтрующим элементом б, нижняя часть которого имеет игольчатую цапфу 7, опирающуюся на подпятник 8, а верхняя часть осевую выходную трубку 9, соединяющую полости фильтра и конуса. Верхняя часть осевой трубки входит н полость песконого патрубка и снабжена ребрами 10 таким образом, что образуется зазор между ними и поверхностью патрубка. Подпятник 8 закреплен н радиальной перегородке 11 с окнами 12 и выполнен с воэможностью осевого переме«цения при помощи винта 13 для регулирования режима выгрузки сгущенной среды (суспензии) в полость песконой камеры. Нижняя часть песконой камеры снабжается коническим днищем
14 с выгрузочным патрубком 15 для приема и последующей выгрузки тяжелой жидкости с твердыми включениями.
Гидроциклон работает следующим образом.
Исходную смесь несмешивающихся . жидкостей, содержащую механические
40 примеси, подают под напором через тангенциальный патрубок 2 в рабочую полость цилиндро-коййческого корпуса 1, где смесь приобретает интенсивное вращательное движение и в виде
45 вихря направляется к вершине конуса.
Более плотная жидкость и механические примеси за счет центробежного эффекта при своем движении вниз вытесняются к стенкам цилиндро-конического
50 корпуса и с частью легкой жидкости через песковый патрубок 4 направляются в полость песковой камеры 5. Легкая жидкость, освобождается от тяжелой среды, центральным восходящим вихрем отводится через сливной патрубок 3, Вихрь сгущенной тяжелой среды поступает в полость песконого патрубка и сцепляется с ребрами IО фильтрующего элемента б, который интенсивно начинает вращаться, поскольку имеет в своей нижней части игольчатую цапфу 7, опирающуюся на подпятник 8. Тяжелая среда, отжатая в полость песковой камеры, через окна 1? н радиальной перегородке 11 поступает н ниж691207 ний конус 14 и далее отводится через патрубок 15, Легкая жидкость, поступившая вместе со сгущенной фракцией в песковую камеру, вытесняется при вращении к центру и, профильтровы.ваясь в полость фильтрующего элемента 6 через верхнюю осевую трубку 9 объединяется с восходяшим вихрем легкой жидкости цилиндро-конического корпуса 1. Фильтровальное полотно фильтрующего элемента 6 пропускает только легкую жидкость, задерживая тяжелую и твердые механические включения. При этом твердые включения и капли тяжелой жидкости, агломерируясь йа поверхности фильтрующего элемента, смываются и сбрасываются с него эа счет центробежного эффекта.
Этим обеспечивается саморегенерация поверхности фильтрующего элемента, достигается устойчивая производительность и надежность гидроциклона.
Формула из обретения
1. Гидроциклон, включающий цилиндро-конический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливным патрубком и песковым патрубком, соединенным с песковой камерой, в которой установлен соосно корпусу гидроциклона фильтрующий элемент с осевой
5 трубкой имеющей ребра и введенной
/ свободным концом в песковый патрубок гидроциклона, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения надежности гидроциклона и увеличения его производительности, фильтрующий элемент снабжен игольчатой цапфой, установленной в подпятнике с возможностью вращения.
2, Гидроциклон по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью регулирования режима выгрузки сгущенной фракции, подпятник фильтрующего элемента установлен с возможностью осевого перемещения.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1, Патент США Р 3776385, кл. 210-304, 1973.
2, Патент США Р 3529724, кл, 210-197, 1970 (прототип), б91?07
Фиг 3
Фиг 1
Составитель 3,Ямкова
Заказ 6095/5 Тираж 706 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва Ж-35 Ра сная наб,, 4 5.Е
ы Л
Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4