PL44697B1 - - Google Patents

Description

Opublikowana dnia 0 lipca lii r, fto3b 3)ljS ?WEfr* JBIBL.OT.K, y^- Poltnle POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 44697 KI. 1 a, 8 Biuro Projektóir Zakladów Przeróbki Mechanicznej Wegla Katowice, Polska Sposób rozdzielania cial stalych w cieczy o silnym zageszczeniu oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Patent trwa od dnia 6 czerwca 1960 r.Zawiesiny cial stalych w cieczy mozna roz¬ dzielac za pomoca znanych urzadzen zwanych" hydrocyklonami. W przypadku zawiesiny jed¬ norodnej otrzymuje sie z dolnego wylotu hy- droeyklonu frakcje o wyzszym stezeniu, a z górnego — frakcje stanowiaca ciecz zubo¬ zona w cialo stale. Jezeli zawiesina nie jest jednorodna, lecz sklada sie z cial stalych o róz¬ nym ciezarze wlasciwym, mozna (przy pomo¬ cy hydrocyklonu rozdzielic ja na frakcje wzbo¬ gacona w cialo ciezsze — otrzymywana z dol¬ nego wylotu i wzbogacona w cialo lzejsze — otrzymywana z górnego wylotu. Wyniki roz¬ dzialu w hydrocyklonie zaleza od cech geo¬ metrycznych i konstrukcyjnych tego przyrza- *) Wlasciciel patentu oswiadczyla iz wspcl- twórcfimi wynalazku sa doc. dr inz. Andrzej BattagUa i mgr inz. Zygmunt Pindel, du oraz od ustalonych predkosci. Czynnikiem wymagajacym specjalnej regulacji jest pred¬ kosc, wzglednie natezenie dolnego wyplywu.Do niej mozna latwo dostosowac odpowiednie natezenie doplywu zawiesiny do hydroeyiklonu.Natezenie górnego wyplywu ustala sie samo jako róznica poprzednich. Predkosc dolnego wyplywu reguluje sie przez dobór odpowied¬ niego przekroju otworu wylotowego i ta droga ustala sie róznice stezenia w otrzymywanych dwóch frakcjach. Ze zmniejszeniem predkosci dolnego wyplywu zwieksza sie gestosc zawie¬ siny otrzymywanej z dolnego wylotu. Zmniej¬ szenie predkosci posiada pewna granice, poni¬ zej której wylot zatyka sie, Zeby temu zapo¬ biec nalezy stosowac inny srodek dlawiacy, zamiast zmniejszania przekroju otworu wylo¬ towego, a mianowicie dolny wyplyw wprowa¬ dzac do zbiornika, w którym utrzymuae sie c!^ snienie dlawiace ten wyplyw. To rozwiaaatóejest niepraktyczne. Komplikuje ono budowe zestawu szeregu równoleglych hydrocyklonów zwanego multihydrocyklonem oraz uniemozli¬ wia kontrole dzialania poszczególnych hydro¬ cyklonów przez to, ze wylewy sa obudowane, a wiec niedostepne i niewidoczne.Doswiadczenia, które doprowadzily do wy¬ nalazku, mialy na celu zbadanie zachowania sie w hydrocyklonie zawiesin o wysokim ste¬ zeniu. Dzieki zastosowaniu specjalnych srod¬ ków umozliwiajacych obserwacje i pomiary, badano mechanizm zatykania sie stosunkowo duzych otworów zawiesina o mikroskopijnych wymiarach czastek. Okazalo sie, ze gdy pred¬ kosc dolnego wyplywu zostanie zredukowana ponizej pewnej granicy, czemu towarzyszy znaczny wzrost stezenia -dolnej frakcji, naste¬ puje zwolnienie ruchu »obrotowego zawiesiny w dolnych przekrojach poziomych hydrocyklo- nu. Na skutek tego cialo stale osadza sie na wewnetrznej scianie stozka hydrocyklonu, a swobodne wirowanie cieczy nie zachodzi juz w calym przekroju stozka na kazdym jego po¬ ziomie, lecz jedynie w przestrzeni zwezonej, równiez w ksztalcie stozka, ustawionego wspól¬ osiowo. Osadzona warstwa obsuwa sie po scia¬ nach i uchodzi dolem wraz z wyplywajaca cie¬ cza. Warstwa tai po (osiagnieciu pewnej grubosci ' schodzi sie u wylotu ze wszystkich stron i wy¬ pelnia caly przekrój. Wówczas z hydrocyklo- nu otrzymuje sie dolem nie ciecz, lecz gesta mase wytlaczana hydrostatycznym cisnieniem cieczy, tworzaca cos w 'rodzaju walka o kon¬ systencji pólstalej.W czestych przypadkach, w których celem pracy hydrocyklonu jest najsilniejsze zagesz¬ czenie zawiesiny, albo rozdzial czesci stalych zawiesiny wedlug ich ciezaru wlasciwego, wa¬ runki otrzymywania dolnego wylotu w tej postaci mozna by uwazac za optymalne nasta¬ wienie pracy hydrocyklonu, gdyby iten stan •rzeczy' byl trwaly. Jednakze jak sie okazuje jest to jedynie stan przejsciowy, po którym nieuchronnie nastepuje zatkanie wylotu. Mo¬ globy sie wydawac, ze powiekszenie zawczasu otworu wylotowego doprowadzi do ustalenia warunków pracy, jednakze tak nie jest. Prze¬ konano sie, ze wyniki rozdzialu, otrzymywane przy stopniowym zwezaniu przekroju, nie sa zgodne z wynikami otrzymywanymi przy tych vsamych srednicach otworu wylotowego, gdy nastepuje stopniowe powiekszanie otworu.Dalsze badania majace na celu wyjasnienie braku powtarzalnosci wyników przy tej samej srednicy otworu wylotowego oraz wyjasnienie niemoznosci utrwalenia pewnych chwilowo ustalonych warunków i wyników pracy wyka¬ zaly, ze samorzutna zmiennosc wystepuje wówczas, gdy stozek wewnetrzny utworzony przez ciecz wirujaca ulegnie skróceniu tak, iz jego (wierzcholek zwrócony ku dolowi znajdzie sie zbyt wysoko ipowyzej dolnego konca czesci stozkowej hydrocyklonu.Wynalazek polega na znalezieniu latwego sposobu zapobiegania (podnoszeniu sie wierz¬ cholka stozka cieczy wirujacej. Okazalo sie, ze jezeli w osi hydrocyklonu na pewnym poziomie wydzielaja sie pecherzyki powietrza, wznosza¬ ce sie nastepnie wzdluz osi, podnoszacy sie wierzcholek stozka zostaje zatrzymany na tym poziomie oraz nastepuje stabilizacja pracy hy- dirocyklonu. W sposobie wedlug wynalazku, wprowadza sie wglab hydrocyklonu powietrze cienka rurka do punktu lezacego w jego osi, n,n wysokosci bliskiej dolnego konca czesci stoz¬ kowej naczynia. Pozwala to na trwale osiaga¬ nie z dolnego wylotu cieczy o bardzo silnym zageszczeniu ciala stalego, np. w stanie pól¬ plynnym.Urzadzenie do rozdzielania zawiesin cial sta¬ lych w cieczy o silnym zageszczeniu wedlug wedlug wynalazku rózni sie iod urzadzen zna¬ nych np. z hydrocyklonu opisanego w patencie polskim nr 35404 w zasadzie jedynie tym, ze posiada w osi umieszczony wylcft dodatkowej rulry o malym przekroju w stosunku do prze¬ kroju hydrocyklonu na glebokosci nieco powy¬ zej 'dolnego konca czesci stozkowej hydrocyklo¬ nu. Rura ta sluzy do wtlaczania powietrza w glab cieczy wypelniajacej hydrocyklon. Powie¬ trze wychodzace z tej rury z mala predkoscia tworzy pojedyncze banki, kitóre wznosza sie pionowo w osi hydrocyklonu. Banki powietrza uniemozliwiaja zwarcie sie gestej masy osa¬ dzonej dcokola na scianie, czyli uniemozliwiaja zamkniecie przekroju gesta masa. Wobec tego wierzcholek stozka cieczy wirujacej nie wznosi sie na dowolny paziom, lecz pozostaje na pozio¬ mie wylotu powietrza z rury. Sposób doprowa¬ dzenia rury do wnetrza hydrocyklonu moze byc rózny. Najwygodniejsze okazalo sie wpro¬ wadzenie tej rury od góry scisle w osi hydro¬ cyklonu. Doprowadzenie doplywu, powietrza powinno byc zaopatrozne w organ do regula- - 2 -ejI, afoy zapewnic powstawanie baniek, przy czymj organ ten, umieszczony na rurociagu do¬ prowadzajacym powietrze, moze sie znajdowac w dowolnej odleglosci od hydrocyklonu, Urzadzenie wedlug wynalazku, poza trwalo¬ scia pracy przy nastawieniu dajacym wysokie stezenie dolnej frakcji, (posiada równiez wiek¬ sza zdolnosc rozdzialu frakcji, niz hydrocyklo- ny znane. Jak wynika z obserwacji, ruch wiro¬ wy zawiesiny w dowolnym przekroju pozio¬ mym hydrocyklonu wedlug wynalazku nie po¬ siada jednostajnej predkosci katowej, lecz predkosc ta zwieksza sie w chwili przelotu banki i zmniejsza po jej przejsciu. Ta niejed- nestajnosc ruchu wirowego jest niewatpliwie przyczyna lepszego rozdzialu, Mechanizm tego zjawiska nie jest jeszcze wyjasniony, jednak¬ ze znane sa pewne zjawiska analogiczne. Na przyklad patent polski nr 34985 omawia ko¬ rzystny wplyw impulsów wywolywanych za pomoca powietrza na osadzanie sie osadu w osadzarkach innego typu niz hydrocykllony.Przyklad urzadzenia wedlug wynalazku do rozdzielania zawiesin cial stalych w cieczy przedstawiony jest schematycznie na rysunku.Sklada sie ono z czesci górnej cylindrycznej i, glównej czesci stozkowej 2, dolnego wylotu 3, wlotu stycznego 4, prowadnicy 5, górnego wy¬ lotu równiez stycznego 6 oraz rurki 7 o malej srednicy, sluzacej do doprowadzania powietrza na glebokosc nieco powyzej dolnego konca cze¬ sci stozkowej2. , PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób rozdzielania cial stalych w cieczy o silnym zageszczeniu za pomoca hydrocy¬ klonu, znamienny tym, ze do hydrocyklonu podczas pracy wprowadza sie powietrze po¬ jedynczymi pecherzykami dio punkjbu znaj¬ dujacego sie w osi, w niewielkiej odleglosci od dolnego konca czesci stozkowej hydrocy¬ klonu.

2. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug zastrz. 1, stanowiace hyldrocyjMon, znamien¬ ne tym, ze posiada rurke (7) w osi zakon¬ czona nieco powyzej dolnego konca czesci stozkowej (2) hydrocyklonu^ sluzaca do doprowadzania powietrza, zaopatrzona w organ regulacyjny, umozliwiajacy nastawie¬ nie wyplywu powietrza pojedynczymi pe¬ cherzykami. Biuro Projektów Zakladów Przeróbki Mechanicznej -Wegla Zastepca: mgr inz. Witold Hennel, rzecznik patentowyt)o opisu patentowego nr 44697 309. RSW „Prasa", Kieice. BIBLIOTEKA! Urzedu Pole nlowego j PL