Гидроциклон

 

Изобретение относится к устройствам для разделения жидких неоднородных систем под действием центробежных сил и может быть использовано в химической, нефтеперерабатьгоаго-: шей и других отраслях промышленности . Цель - повьшение эффективности при разделении малоконцентрированных суспензий. Гидроциклон состоит из корпуса 1 с входньм (ВП) 2, сливным (СП) и Песковым (ПП) 4 патрубками. ПП 4 выполнен из эластичного материала и помещен в камеру 5. Гидроциклон снабжен регулятором давления 6, состоящим из измерительного устройства с подвижным элементом в виде сильфона (с) 7 и средством изменения давления в виде С 8. Внутренняя полость С 8 соединена с камерой 5 и вместе с ней заполнена жидкостью, давление которой измеряется с помощью манометра 9. С 7 снаружи снабжен пружиной 10 с регулируемым натягом . Пространство между С 7 и 8 об С/)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.SU„„1456240 А1 (д1) 4 В 04 С 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4197787/31-26 (?2) 23.02.87 (46) 07.02.89. Бюл. У 5 (71) Горьковский политехнический институт им. А.А,Жданова (72) Н.А.Кудрявцев, А.И.Пронин, Г.Г.Гарифзянов, M.Ô.Õàêèìîâ и R.À.Диков (53) 6?1.928.37(088.8) (56) Патент США Ф ?648433, кл. 209-211, 1953.

Авторское свидетельство СССР

М 1072910, кл. В 04 С 5/16, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Р 1274695, кл. В 04 С ll/00, 1985. (54) ГИДР0ЦИКЛ0Н (57) Изобретение относится к устройствам для разделения жидких неоднородных систем под действием центробежных сил и может быть использонано в химической, нефтеперерабатываю-, щей и других отраслях промышленности, Цель — повышение эффективности при разделении малоконцентрированных суспензий. Гидроциклон состоит из корпуса 1 с входным (ВП) 2, сливным (СП) и песковым (ПП) 4 патрубками.

ПП 4 выполнен из эластичного материала и помещен в камеру 5. Гидроциклон снабжен регулятором давления 6, состоящим из измерительного устройства с подвижным элементом в виде сильфона (С) 7 и средством изменения давления в виде С 8. Внутренняя полость С 8 соединена с камерой 5 и вместе с ней заполнена жидкостью, давление которой измеряется с помощью манометра 9. С 7 снаружи снабжен пружиной 10 с регулируемым натягом. Пространство между С 7 и 8 об1456240

3S разует напорную камеру .11, которая через пружинный клапан 1? с помощью трубопровода 13 соединена с ВП 2.

Исходная суспензия поступает через

ВП 2 в корпус 1, закручивается и под действием центробежных сил происходит ее разделение на осветленную часть, выводимую через СП 3, и сгущенные твердые частицы, отводимые через ПП 4. Для достижения максималь1

Изобретение относится к устройствам для разделения жидких неоднородных систем под дейстнием центробежных сил .и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повьшгение эффективности при разделении малоконцентриронанных суспензий.

На чертеже представлен гидроциклон, общий вид.

Гидроциклон состоит из корпуса 1 с входным 2, сливным 3 и песковым 4 патрубками. Последний ныполнен из эластичного материала, например резины, и помещен в камеру 5. Гидроциклон снабжен .регулятором 6 давления, состоящим из измерительного устройства с подвижным элементом н ниде сильфона 7 и средством изменения давления с подвижным элементом в виде сильфона 8 (â качестве подвижных элементов могут быть использованы и мембраны), Сильфон 8 выполнен с площадью поперечного сечения меньше сильфона 7 и размещен внутри последнего, при этом снльфоны жестко соединены между собой. Внутренняя полость сильфона 8 соединена с камерой 5 и вместе с ней заполнена жидкостью, давление которой измеряется с помощью манометра 9. Сильфон 7 снаружи снабжен пружиной 10 с регулируемым натягом. Пространство между сильфонами 7 и 8 образуют напорную камеру 11, которая через пружинный клапан 12 с помощью трубопро вода 13 соединена с входным патрубком 2.

1О

25 ной эффективности разделительного процесса проходное сечение ПП 4 регулируется в зависимости от давления во ВП ?. Изменение проходного сечения ПП 4 осуществляют путем изменения давления жидкости в камере 5 через С 7 и 8. Регулирование диапазона изменения размера ПП 4 осуществляют пружинным клапаном 12 и пружиной 10, 1 ил.

1 идроциклон работает следующим образом.

Исходная разделяемая суспензия через входной патрубок 2 поступает в корпус 1 гидроциклона, где приобретает вращательное движение. Под дей-, ствием центробежных сил происходит разделение суспензии, при этом осветленная жидкость выводится из гидроциклона через сливной патрубок 3, а твердые частицы в вице сгущенной суспензии выводятся через эластичный песконый патрубок 4. В процессе работы гидроциклона происходит изменение давления на входе н гидроциклон, что влечет за собой изменение количества отделяемой в нем твердой фазы, то есть нагрузки на песконый патрубок. Для достижения максимальной эффектинности разделительного процесса в гидроциклоне осуществляется регулирование проходного сечения пескового патрубка в зависимости от давления во входном патрубке. Изменение проходного сечения (диаметра) эластичного песконого патрубка производят путем изменения давления жидкости в камере 5, охватывающей патрубок. Первоначальный уровень давления жидкости и камере 5, соотнетствующий оптимальным условиям работы гидроциклона, то есть оптимальному давлению во входном патрубке, устанавливают при наладке гидроциклона путем изменения натяга пружины 10 (возможно использование сггециального эадатчика давления, на чертеже не показанного) и контролируют с помошью манометра 9. Пружинный клапан 12 ре1456? гулируют (изменяя натяжение его пружины) так, чтобы открытие клапана, т.е. возникновение зазора между седлом и клапаном, происходило.при дав5 лении н полости, соединенной с трубопроводом 13, равном (и большем) минимальному уровню регулирования давления во входном патрубке. В процессе работы гидроциклона при постоянном давлении во входном патрубке давление жидкости в камере 5 и соответственно диаметр песконого патрубка 4 остаются неизменными. При этом регулятор 6 давления находится в 15 равновесии, так как осевые усилия на сильфон 8 (создаваемые давлением жидкости н камере 5) и сильфон 7 (создаваемые давлением в напорной камере 11, передаваемым от входного патрубка 2 через трубопровод 13 и клапан 1?) уравновешиваются усилием, создаваемым пружиной 12. При увеличении давления суспенэии во входном патрубке ? давление и напорной каме- 25 ре 11 также увеличивается, осевое усилие, действующее на сильфон 7, возрастает, в результате чего последний растягивается, сжимая при этом пружину 1О до тех пор, пока не наступит равновесие сил, действующих на сильфон 7. При растяжении сильфона 7 одновременно с ним растягивается сильфон 8, что приводит к уменьше. нию давления жидкости в камере 5, В

35 результате под действием сил упругости и давления, действующего на эластичный патрубок со стороны сгущенной суспензии, последний расширяется, увеличивая диаметр проходного сечения. При уменьшении давления Во входном патрубке процесс регулирования протекает в обратном направлении с возрастанием давления в камере 5 и соответствующим уменьшением диаметра 4 пескового патрубка. При этом, когда давление но входном патрубке достигает минимального уровня регулирования, клапан 1? закрывается, отсекая нагорную камеру 11 от входного пат50 рубка 2, что предотвращает черезмерное

4П повыиение давления н камере 5 под действием пружины 10 и соответственно предотвращает разрушение эластичного песконого патрубка при дальнейшем понижении давления на входе н гидроциклон, например при остановке аппарата, Таким образом, н процессе работы гидроциклона происходит автоматичес- кое регулиронание диаметра, пескового патрубка г. зависимости от изменения давления суспензии на входе н гидроциклон. Тем самым достигается максимальная эффективность и стабильность показателей разделительного процесса н гидроциклоне, При этом для регулирования гидроциклона не требуются внешние источники энергии, что снижает его энергоемкость и упроиает обслуживание. Гидроциклон обладает высокой надежностью работы вследствие предотвращения забивки лескового патрубка.

Ф о р м у л а и з о 6 р е т е н и я

Гидроциклон, содержащий корпус с входным и длинным патрубками, камеру с песковым патрубком из эластичного материала, регулятор, имеющий измерительное устройство с подпружиненным подвижным элементом и средство изменения давления н виде соединенной с камерой емкости с подвижным элементом, жестко соединенным с под-. вижным элементом измерительного устройства, при этом подвижный элемент измерительного устройства по площади поперечного сечения превышает подвижный элемент средства изменения давления, а камера и емкость заполнены жидкостью, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности при разделении малоконцентриронанных суспензий, регулятор снабжен клапаном, подвижные элементы установлены с образованием между собой напорной камеры, которая соединена трубопроводом с входным пат» рубком через клапан.