Гидроциклон-выпариватель

Гидроциклон-выпариватель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ («)891160

\ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51)М. Кл 3 (22) Заявлено 210580 (21) 2927652/23-26 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 231281 Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 231281

В 04 С 3/02

В 01 0 9/02

ГосударственныЯ комитет

СССР

А0 делам изобретениЯ и открытий (53) УДК 621 928. 37 (088.8) (72) Авторы изобретения

И.Г.Терновский, О.Г.Носов, N.Ã.Ëàãóòêèí, А.N.Êóòåïîâ и С.Н.Иорин

Московский ордена Трудового Красного Знаменк институт химического машиностроения (71) Заявитель (54) ГИДРОЦИКЛОН-ВЫПАРИВАТЕЛЬ

Изобретение относится к устройствам для разделения и выпаривания и может быть использовано в химичес кой, пищевой лакокрасочной, микробиологической промышленности и других отраслях народного хозяйства для проведения процессов сгущения пульп и суспензий и выделения твердой. фазы при выпаривании растворов кристаллиэующихся веществ.

Известен гидроциклон для выделения твердых частиц из дисперсионной среды включающий цилиндроконический корпус, питающий патрубок, патрубки для отвода осветленной и сгущенной фракций 15 (1) °

Недостатком этой конструкции является сравнительно невысокая степень сгущения разделяемой суспензии, невозможность организации отвода содер- 20 жащихся в жидкости газов и одновременного проведения процессов сгущения и выпаривания жидкой фазы сгущенного потока.

Известен также гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус, тангенциальный питающий патрубок, патрубки отвода осветленной и сгущенной фракции и патрубок отвода газовой фазы (?) . 30

Недостатком указанной конструкции является довольно невысокая степень сгущения и отсутствие возможности получения высококонцентрированной твердой фазы в сгущенном потоке.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является гидроциклон, содержащий корпус, тангенциальный питающий патрубок, патрубки вывода осветленной и сгущенной фракций, нагреватель, расположенный коаксиально внутри корпуса (3)

Недостаток известного устройства— малая эффективность сгущения пульп и сусиенэий, обусловленная низким качеством продукта, выходящего иэ нижней части аппарата (сгущенная фракция содержит большое количество влаги).

Цель изобретения — повышение эффективности сгущения пульп и суспензий.

Цель достигается тем, что гидроциклон, содержащий корпус, тангенциальный питающий патрубок, патрубки вывода осветленной и сгущенной фракций, нагреватель, расположенный коаксиально внутри корпуса, снабжен трубкой выпаривания и патрубком от891160 вода газовои фазы, установленным коаксиально внутри патрубка вывода осветленной фракции, внутри трубки вь паривания установлен нагреватель с возможностью осевого перемещения, а к нижней части патрубка отвода газовой фазы присоединен конический рас-, труб.

Целесообразно гидроциклон снабжать

1 дополнительным нагревателем, размещенным снаружи трубки выпаривания, при этом патрубок отвода газовой фазы и дополнительный нагреватель установлены с возможностью осевого перемещения.

На чертеже представлен общий вид гидроциклона-выпариватЕля. . 15

Гидроциклон-выпариватель состоит из цилиндрического корпуса 1 с крышкой 2 и тангенциальным питающим патрубком 3, конуса 4, сливной трубки 5 с отводным коленом 6, снабженным 20 втулкой 7 и накидной гайкой 8 для вы вода газового патрубка 9 с коническим раструбом 10, основного нагревателя

11, дополнительного внешнего нагревателя 12, трубки выпаривания 13, отвод;-д ного патрубка 14 для вывода сгущенного продукта, снабженного втулкой 15 и накидной гайкой 16, которые служат креплением основного нагревателя 11 в трубке выпаривания 13. Причем патрубок 9 с коническим раструбом 10 и основной нагреватель 11 установлены на оси аппарата с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения вдоль нее.

Гидроциклон-выпариватель работает следующим образом.

Пульпа, суспензия или раствор, содержащий кристаллы, подается через тангенциальный патрубок 3 в корпус аппарата 1, где под действием цен- 40 тробежных сил инерции из потока выде.ляется твердая фаза, перемещающаяся к периферии гидроциклона и далее вниз по стенкам конуса 4 в трубку выпаривания 13. Осветленная часть исходного 4 потока с незначительным содержанием твердых частиц выводится из аппарата через сливную трубку 5 и отводное колено 6. Сгущенный поток через кольцевой зазор, образованный стенками О конуса 4 и коническим раструбом 10 газового патрубка 9, поступает в зону упаривания, где за счет нагрева этого потока основным нагревателем 11 до температуры кицения жидкой фазы и выше происходит упаривание ее и, соответственно, значительное увеличение концентрации твердой фазы в сгущенном продукте. Образовавшийся при упаривании пар выводится иэ аппарата через газовый патрубок 9 и может быть Щ направлен на конденсацию. Причем осевым перемещением этого патрубка

9 совместно с укрепленным на нем коническим раструбом 10 возможно регулировать величину кольцевого зазора д между стенками конуса 4 и нижним срезом раструба 10, что обеспечивает различную концентрацию сгущенного потока, поступающего в трубку выпаривания 13 ° Длина участка выпаривания и кольцевой зазор о в трубке выпаривания 13 выбираются в зависимости от мощности основного нагревателя

11 и требуемой степени сгущения (или конической влажности сгущаемого продукта).

В случае необходимости подведения большого количества тепловой энергии в зону упаривания, возможен добавочный обогрев этой зоны посредством включения дополнительного внешнего нагревателя 12. Сгущенный до требуемой концентрации продукт (при необходимости содержащий минимальное количество влаги) выводится иэ аппарата через отводной патрубок 14.

В предлагаемом гидроциклоне-выпаривателе в качестве основного нагревателя 11 могут быть использованы газотрубные испарители, работающие на продуктах сгорания газообразного или жидкого топлива, трУбчатые электрические нагреватели (ТЭНы). Наиболее целесообразно использовать в качестве основного нагревателя галогенные лампы накаливания (инфракрасные излучатели), позволяющие создавать регулируемое по высоте эоны упаривания температурное поле и организовать процесс испарения практически без образования накипа на стенках нагревателя, выполненного иэ кварцевого стекла.

Таким образом, снабжение гидроциклона трубкой выпаривания, сопряженной с патрубком отвода сгущенной фракции, нагревателем, расположенным коаксиально в трубке выпаривания с возможностью осевого перемещения, коническим раструбом, укрепленным на патрубке отвода газовой фазы, вторым дополнительным нагревателем, расположенным снаружи трубки выпаривания, позволит получить при сгущении в аппарате высококонцентрированный продукт с минимальным содержанием влаги, что приведет к уменьшению, а в ряде случаев и к полному устранению дорогостоящего оборудования (центрифуг, фильтров, сушилок), Перемещением .нагревателей по оси можно в широких пре.делах изменять длину зоны выпаривания и тем самым обеспечить требуемое влагосодержание готового продукта.

Формула изобретения

Гидроциклон-выпариватель, содержащий гидроконический корпус, тангенциальный питающий патрубок, патрубки вывода осветленной и сгущенной фракции, нагреватель, располо891160 женный коаксиально внутри корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сгущения пульп и суспензий, он снабжен трубкой выпаривания и патрубком отвода газовой фазы, установленным коаксиально внутри патрубка вывода осветленной фракции, при этом внутри трубкй выпаривания установлен нагреватель с возможностью осевого перемещения, а к нижней части патрубка отвода газовой фазы присоединен конический раструб.

2. Гидроциклон по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что он снабжен дополнительным нагревателем, размещенным снаружи трубки выпаривания, при этом патрубок отвода газовой фазы и дополнительный нагреватель установлены с возможностью осевого перемещения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 Поваров A.È. Гидроциклоны на нНе н обогатительных фабриках, М., едра

1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 528123, кл. В 04 С 5/14, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 688201, кл. В 04 С 3/00, 1978.

ВНИИПИ Заказ 11075/8

Тираж 648 Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная, 4