Гидроциклон
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗЬ6РЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ („)997823
Союз Советских
Социалистических
Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 689736 (22) Заявлено 23.12.81 (21) 3372664/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—
Опубликовано 23.02.83. Бюллетень № 7 (51) М.К .
В 04 С 5/107
Геаудлрстеенемй кемлтет СССР (53) УДК 621.928..37 (088.8) лв делам кзебретеллй и еткрмтий
Дата опубликования описания 28,02.83
::-" .;..-,;:-. д
М. М. Салашник и P. В. Капитонов » ";у в
- »
f. Fy»»
Государственный научно-исследовательский и Щтое нчы конструкторский институт «Южниигипрогаз» (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ГИДРОЦИК г1ОН
Изобретение относится к устройствам для разделения жидких неоднородных систем под действием центробежных сил и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтехимической промышленности.
По основному авт. св. № 689736 известен гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с перфорацией в нижней части конуса, входной и выпускной патрубки уловленных твердых частиц, цилиндроконический кожух, в верхней части которого размещен выпускной патрубок очищенной жидкости 11).
Недостаток известного гидроциклона— малая эффективность отделения тонкодисперсных твердых частиц и частиц, мало отличающихся от жидкости по плотности.
Цель изобретения — повышение эффективности очистки жидкости от тонкодисперсных твердых частиц за счет обеспечения многократной рециркуляции очищаемой жидкости внутри гидроциклона.
Поставленная цель достигается тем, что гидроциклон снабжен направляющими козырьками, а по образующей верхней части конуса цилиндроконического корпуса выполнены щелевые отверстия, к которым при2 мыкают направляющие козырьки, обращенные навстречу направлению движения потока жидкости.
Снабжение известного гидроциклона щелевыми отверстиями с направляющими козырьками позволяет осуществить рециркуляцию очищаемого продукта, содержащего тонкодисперсные твердые частицы, удаляемого из полости между корпусом гидроциклона и цилиндроконическим кожухом через патрубок на боковой поверхности кожуха.
Рециркуляция жидкости осуществляется за счет того, что статическое давление в полости корпуса меньше, чем в полости
>s между корпусом и кожухом. Разность статических давлений обеспечивается тем, что скорости потока жидкости в корпусе (а, зна„1 чит, и динамический напор) больше, чем в полости между корпусом и кожухом.
Последнее условие легко достигается за счет соотношения сечений указанных полостей.
Кратность рециркуляции (отношение массы жидкости, поступающей в корпус циклона через щелевые отверстия, к общей массе проходящей через гидроциклон исходной
997823 жидкости) определяется соотношением статических давлений в полости корпуса и в полости между корпусом и кожухом, а также размерами (сечением щелевых отверстий) . С увеличением кратности рециркуляции повышается .степень очистки жидкости от тонкодисперсных примесей.
Поскольку рециркулирующий продукт поступает в пристеночный слой корпуса гидроциклона и приобретает вращательное движение, тонкодисперсные частицы успевают быстрее достичь стенок гидроци клона, в значительной степени отделиться от основного потока и удаляется через выпускной патрубок уловленных частиц.
Таким образом, наличие щелевых отверстий с направляющими козырьками позволяет осуществить рециркуляцию очищаемой жидкости и м ногократное ее прохождение в закрученном потоке, что способствует более эффективному отделению тонкодисперсных твердых частиц с размерами менее 50 мкм
На фиг. 1 представлен гидроциклон, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг, 1.
Гидроциклон включает гидродинамический корпус 1 с перфорацией в нижней части конуса, тангенциально установленный входной патрубок 2, кожух 3 с выпускными патрубками 4 и 5 на боковой поверхности цилиндрической части кожуха для выхода очищенной жидкости и патрубок 6 для отвода уловленных частиц.
Внутренняя полость гидроциклона отделена от сливной камеры 7 при помощи диафрагмы 8.
В верхней части конуса цилиндрического корпуса 1 гидроциклона выполнены щелевые отверстия 9 с направляющими козырьками 10, обращенными навстречу направлению движения потока жидкости.
Гидроциклон работает следующим образом.
Исходная смесь под давлением через патрубок 2 поступает внутрь гидроциклона. Благодаря тангенциальному расположению патрубка 2 поток смеси приобретает вращательное движение. Под действием центробежных сил дисперсная фаза, имеющая большую плотность, отделяется от сплошного потока и с определенной скоростью через отверстия внизу конической части корпуса попадает в полость, образованную конической частью корпуса 1 и кожуха 3. Осветленный продукт отводится через патрубок 5. Частицы концентрированной дисперсной фазы, ударяясь о конус кожуха 3 гидроциклона, налипают на нем и под действием силы тяжести сползают к выпускному патрубку 6 твердых частиц.
Тонкодисперсные частицы, не достигшие стенки кожуха гидроциклона, увлекаются потоком к патрубку 4. Вследствие того, что статическое давление в полости корпуса 1 меньше, чем в полости между корпусом 1 и кожухом 3, часть потока жидкости, находящаяся в последней и содержащая тонкодисперсные частицы, вновь поступает в полость корпуса 1 через щелевые отверстия 9, при помощи направляющих козырь10 ков 10 прижимается к стенкам корпуса 1 и приобретает вращательное движение вместе с основным потоком.
Благодаря этому, тонкодисперсные твердые частицы достигают стенок корпуса гидроциклона, концентрируются и отделяются от основного потока и далее удаляются из гидроциклона.
Регулируя соотношение расходов осветленного продукта через выходные патрубки 4 и 5, можно добиться практически полщ ной очистки жидкости от тонкодисперсных твердых частиц, а также частиц, мало отличающихся по плотности от очищаемой жидкости.
Таким образом, многократная рециркуляция очищаемой жидкости в полости гидроциклона позволяет повысить эффективность отделения тонкодисперсной фазы от жидкости, что не достигается в известных конструкциях гидроциклонов.
Тонкая очистка, например адсорбента, в
30 процессе переработки газа позволяет значительно улучшить эксплуатационные показатели технологического оборудования, так как наличие в адсорбенте тонкодисперсных примесей и смолистых веществ в адсорбенте тонкодисперсных примесей и смолистых веществ приводит к закоксовыва. нию теплообменной аппаратуры.
Формула изобретения
Гидроциклон по авт. св. № 689736, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки жидкости от тонкодисперсных твердых частиц путем обеспечения многократной рециркуляции очи45 щаемой жидкости внутри гидроциклона, он снабжен направляющими козырьками, а по образующей верхней части конуса цилиндроконического корпуса выполнены щелевые отверстия, к которым примыкают направляющие козырьки, обращенные навстречу направлению движения потока жидкости.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 689736, кл. В 04 С 5/107, 1977.
997823
Составитель Э. Яшкова
Редактор Н. Пушненкова Техред И. Верес Корректор Г. Orap
Заказ 1002/11 Тираж 577 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1 13035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4