Гидроциклон

Гидроциклон

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

<»>940862

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6I) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.11.80 (21) ЗООЯ49/23-26 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.07.82. Бюллетень № 25 (45) Дата опубликования описания 07.07.82. (51 ) М.Кл.з В 04 С 5/103

В 04 С 5/18

Государственный комитет по делам изобретений н открытий (53) УД К 621.928.37. (088.8) Ю > г.ю.

И. Г. Терновский, М. Г. Лагуткин, А. M. Куфйф и Д. А. Баранов, - g: õ .;; ..11д

Ф

Московский ордена Трудового Красного Знамени "- .:.",." .".. институт химического машиностроения (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ГИДРОЦИКЛОН

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий и классификации материалов по крупности в центробежном поле и может, быть использовано в химической, горнорудной, лакокрасочной, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, устройства для ввода исходной суспензии и вывода продуктов разделения, вытеснитель 11).

Недостатками известного гидроциклона являются вынос частиц твердого материала в центральную зону вследствие того, что радиальная скорость движущихся частиц имеет направление, противоположное направлению действующей на них центробежной силы инерции, а также значительное снижение тангенциальной скорости потока в пристенной зоне, вызванное трением потока о стенки гидроциклона. В результате этого ухудшается эффективность разделения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату .к предлагаемому гидроциклону является гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, коаксиально установленный в корпусе вытеснитель с прорезями с размещенным в нем с возможностью осевого перемещения поршнем, патрубки ввода исходной суспензии и вывода продуктов разделения 12).

Недостатком такого гидроциклона является малая эффективность разделения суспензий, обусловленная невозможностью точной классификации по крупности матер и алов твердой ф р а кци и.

Цель изобретения — повышение эффек10 тивности р азделения путем обеспечения качественной классификации материалов твердой фракции.

Поставленная цель достигается тем, что гидроциклон, содержащий цилиндрический

15 корпус с крышкой и днищем, коаксиально установленяый в корпус вытеснитель с прорезями с размещенным в нем с возможностью осевого перемещения поршнем, патрубки ввода исходной суспензии и вывода

20 продуктов разделения, снабжен цилиндрической вставкой, установленной с возможностью вращения под действием потока обрабатываемой суспензии вокруг оси вытеснителя, криволинейными направляющи 5 ми планками и кольцевой камерой с патрубком ввода промывной жидкости, размещенной вокруг верхней части корпуса, выполненной с вертикальными тангенциальными прорезями, направленными внутрь

З0 корпуса.

940862

65

Целесообразно криволинейные направляющие планки располагать на наружной поверхности вытеснителя между его прорезями.

На фиг. 1 изображен гидроциклоп; на фиг. 2 — разрез А — А фиг. 1; на фиг. 3— вид Б фиг. 2.

Гидроциклон содержит цилиндрический корпус 1 с,крышкой 2 и днищем 3, коаксиально расположенный в этом корпусе вытеснитель 4 с тангенциальными прорезями

5 в верхней его части и направляющими криволинейными планками б, образующими единые каналы для придания выходящей исходной суспензия вращательного движения, поршень 7, перемещающийся внутри полого вытеснителя 4, устройство

8 для вывода продуктов разделения, выполненное в виде каналов, разделенных сплошными перегородками 9, внутреннюю цилиндрическую вставку 10 с крышкой 11, установленную с возможностью — свободного вращения вокруг оси вытеснителя 4, кольцевую камеру 12, расположенную в верхней части корпуса 1, с входным патрубком 13 для подачи промывочной жидкости и вертикальными тангенциальными тцелямп 14, направленными внутрь корпуса 1.

Гидроциклон работает следующим образом.

Исходная суспензия поступает под избыточным давлением в верхнюю часть вытеснителя 4, выбрасывается через вертикальные прорези 5 в .корпус 1, закручивается и перемещается в направлении вытеснителя 4 к стенке корпуса 1. С целью увеличения скорости вращения исходной суспензии этот вытеснитель снаружи в верхней части снабжен криволинейными направляющими планками 6, образующими с прорезями 5 единый канал для закручивания потока. В закрученном потоке суспензии происходит распределение частиц твердого материала по радиусу гидроциклона в зависимости от крупности и удельного веса. Поскольку исходную суспензию вводят в центральную часть .корпуса 1, радиальная составляющая скорости направлена не к центру, как в прототипе, а к стенкам гидроциклона. Совпадение направлений действующей на частицы твердого материала центробежной силы инерции и радиальной скорости перемещения частиц существенно повышает эффективность разделения и улучшает качество классификации суспензии. Частицы твердого материала движутся от вытеснителя 4 к стенкам вставки 10 и сгущенный поток выводится через наружный канал устройства 8, промежуточный поток, содержащий фракцию частиц среднего размера — через центральный канал, а осветленный продукт— через канал, расположенный у вытеснителя 4. Причем для того, чтобы в пристенной

jo

Зо

55 зоне пе происходило резкое снижение значс ий тангепциальной скорости потока, гидроциклон снабжен вставкой 10, которая под действием потока вращается вместе с ним вокруг вытеснителя 4, сводя к минимуму отрицательное влияние сил трения, что также позволяет повысить эффективность разделения и классификации. ля придания вставке 10 некоторой нача IhHQH скорости вращения, а также для предотвращения попадания частиц твердого материала между стенкой корпуса 1 и вставкой 10, что может привести к прекращению вращения последней, гидроциклон снабжен камерой 12, расположенной вокруг верхней части корпуса 1. Отмывочная жидкость поступает в эту камеру через патрубок 13, а затем через щели 14 камеры 12, направленные внутрь корпуса 1, попадает в кольцевое пространство между корпусом 1 и вращающейся вставкой 10.

Закрученный поток промывочной жидкости перемещается по нему к днищу 3 и удаляется,по пристенному каналу устройства 8, осуществляя отмывку сгущенного продукта.

Производительность гидроцпклона и скорость дви.кения частиц твердой фазы регулируются величиной давления на входе B вытеснитсль 4 и изменением положения поршня 7, который лиоо перекрывает, либо открывает свободное для вывода суспензии из вытеснителя 4 сечение прорезей 5.

Наличис вставки позволяет не только снизить гидравлическое сопротивление гиддроциклона за счет уменьшения трения между вращающимся потоком и вставкой, яо и поддерживать практически постоянную величину тангенциальной скорости по всему сечению гидроциклоца. Гашение тангенциальной скорости у стенок гидроциклонапрототипа ведет к резкому снижению центробежного фактора за счет значительных касательны; напряжений а стенках, что может при определенных условиях вызвать значительные турбулентные пульсации и унос твердого материала из пристенной зоны. Причем наличие закр,. енного потока между вставкой 10 и стенкой корпуса 1 позволяет не только предотвратить заклиннвание этой вставки, но и регулировать скорость ее вращения. Теоретически определено повышение эффективности предлагаемого гидроциклона с внутренней цилиндрической вставкой по сравнению с гидроциклоном-прототипом на

7 — 10%.

Формула изобретения

1. Гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, коаксиально установленный внутри корпуса вытеснитель с прорезями с размещенным

У40862

-внутри него с возможностью осевого перемещения поршнем, латрубки ввода исходной суспензии и вывода продуктов разделения, отл и чающий с я тем, что, с целью повышения эффективности разделения путем обеспечения качественной классифика ции материалов твердой фракции, он снабжен цилиндрической вставкой, установленной с возможностью вращения под действием потока обрабатываемой суспензии вокруг оси вытеснителя,,криволинейными направляющими планками и кольцевой

;камерой с патрубком ввода промывной .жидкости, размещенной вокруг верхней части корпуса, выполненной с вертикальными тангенциальными прорезями, направленными внутрь корпуса.

2. Гидроциклон по п, 1, отличаюшийся тем, что криволинейные направляющие планки расположены на наружной поверхности вытеснителя между его прорезями.

Источники информации, принятыв во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 707610, кл. В 04 С 5/16, 1980, 2. Авторское свидетельство СССР № 656667 кл. В 04 С 11/00, 1977 (прототип).

940862

Юид b

У

Ра. . У

Составитель 3. Я ш кова

Техред И, Заболотнова

Редактор 3. Бородкина

Корректор С. Файн

Заказ 729/533 Изд. ¹ 200 Тирани 614 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР г о делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушскаи наб., д. 4/5

Тип. XBDbK. фил. пред. «Патент»