Claims (2)
30 торца верхней из двух соседних секций пересекаетс с внутренней окруж ностью верхнего торца нижней секции в результате чего образуетс серповидный выступ, а с противоположной стороны - .меньший по сравнению с ни серповидный уступ. Сборка всей конической части выполнена с поворотом направлени сме щени осей каждой пары секции в направлении вращени суспензии та ким образом, что серповидные уступы образуют ступенчатый винтовой канал а выступы - ступенчатую винтовую стенку серповидного сечени . При разделении суспензии выступы серповидного сечени вл ютс пр мы ми порогами, т.е. преп тствием на пути движени потока пристенного сл сгущенной суспензии, поэтому в его зоне осевое движение потока прекращаетс , и вс энерги передаетс вращательному движению. Только при достижении (во вращательном движении ) потоком винтовых уступов возоб новл етс его осевое движение, и по ток испытывает эффект снижени плот ности пристенного сло сгущенной су спензии при многократном и последовательном использовании, обеспечива ющий улучшение качества разделени . Этому способствует также пульсирующий характер движени суспензии, вызываемый ступенчатыми винтовыми выступами серповидного сечени . Однако пр мые пороги (выступы) вл ютс преп тствием дл пристенно го сло сгущенной суспензии. Поэт-ому твердые частицы, наход щиес во внутренней части вращающегос пристенного сло , при своем вращательном движении по торцу выступа, вотличие от частиц, наход щихс в непосредственном контакте со стенкой, резко измен ют направление своего движени . Удал сь от стенки, они по спиральной траектории попадают в другой, вращающийс , восход щий, т.е. осветленный поток, чем значительно снижают качество осветленного продукта. Этот недостаток делает невозможным применение гидроциклона дл работы в режиме осветлени . Поскольку эффект снижени плотнос ти пристенного сло сгущенной суспензии обеспечиваетс только в зоне серповидного уступа, он незначитет лен и ограничен малыми размерами уступа - только на 1/4 длины торцовой окружности каждой верхней из соседних секций. Гидроциклон сложен в изготовлении Целью изобретени - повьмание эффективности разделени путем увеличе ки плотности сгущенного пристенного сло суспензии в конической части гидродиклова. Поставленна цель достигаетс тем что в гидроциклоне, содержащем цилиндрический корпус с входным, сливным и Песковым патрубками, коническа часть выполнена из последовательно установленных конических секций с серповидными выступами в месте их стыковки и снабжена цилиндрическими секци ми, последовательно чередующимис с коническими секци ми, при этом секции установлены с шагом, равным t (0,25-1)0, где D - диаметр цилиндрической части гидроциклона. Целесообразно цилиндрические сак«ии выполн ть с высотой, равной h «« (0,С6-0,25) t, где t - шаг цилиндрическихи конический секций, при этом шаг чередующихс секций выполнен уменьшающимс в направлении к песковому патрубку. На фиг. 1 изображен гидроциклон, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1/ на Фиг. 3 - узел I на фиг. 1 на фиг. 4-8 - коническа час±ь корпуса с углами конусности соответственно 10°, 20°, 30°, 40°, 60°. Гидроциклон состоит из цилиндроконического корпуса 1 с тангенциальным патрубком 2 дл подачи исходной суспензии, сливньш патрубком 3 дл отвода осветленной фракции, Песковым патрубком 4 дл отвода сгущенной фракции. Внутренн поверхность конической части корпуса снабжена несколькими расположенными последовательно цилиндрическими участками таким образом , чтобы конические и цилиндрические участки чередовались по длине конусной части. Гидроциклон работает следующим образом. Исходна суспензи под избыточным давлением через входной патрубок 2 подаетс в цилиндроконический корпус . Под действием центробежных сил содержащиес в суспензии и имеющ}1е большой удельный вес крупные твердые частицы отбрасываютс к стенке и по спиральной траектории движени направл ютс к песковому насадку и вместе с частью жидкой фазы выгружаютс из гидрюциклона. В цилиндрической части происходит предварительное разделение суспензии, в результате чего плотность сло сгущенной суспензии в радиальном направлении к стенке гидроциклона растет. Жидка фаза суспензии движетс в полости гидроциклона во внутреннем спиралыном потоке. По мере движени этого потока в направлении, конической части радиальна составл юща окружной скорости растет и поэтому осветленный поток начинает мен ть направление своего движени сначала в радиальном , а затем (вдоль оси корпуса гидроциклона) в противоположном от пескового насадка направлении, т.е. в направлении сливного насадка,, и во вращательно-поступательном движе нии Удал етс из гидроциклона. Примерно в середине (по высоте) конусной части заве ииаетс формирование .этого потока, а в непосредственной близости от пескового насадка завер шаетс разделение -суспензии на сгущенную и осветленную фазы. В конической части гидроциклона вследствие увеличени центробежных сил за счет плавного уменьшени радиуса вращени суспензи подвергает с дополнительному разделению, в ре зультате чего равномерно растет пло ность пристенного сгущенного сло суспензии по всей длине, конической части. Это приводит к тому, что твердые частицы сталкиваютс друг с другом и поэтому растет сопротивление движению твердых частиц и величина окружной скорости твердых частиц, равномерно возрастающа по длине конусной части в направлении пескового насадка, будет несколько ниже величины окружной скорости твердых чэстиц без учета фактора сопротивлени в сгущенном потоке. Падение величины окружной скорос ти твердых частиц с учетом фактора сопротивлени в сгущенном слое пото ка в гидроциклоне компенсируетс за счет местного снижени посто нно увеличивающейс плотности пристенно го сло сгущенной суспензии на цилиндрическом участке конической час ти, где за счет клинообразного коль цевого пространства по всему пери метру окружности объем, занимаемый пристенным слоем сгущенной суспензии , увеличиваетс , а плотность сни жаетс . Многократное и последовател ное по длине конуса использование указанного эффекта приводит к тому, что ко времени, когда исчезает вли ние эффекта от первого цилиндричес кого участка, эта же часть потока испытывает подобный же эффект от послелукндего цилиндрического участка и, таким образом, падение окружной скорости твердых частиц от фактора сопротивлени компенсируетс полностью. При этом важное значение имеют пределы изменени количества и высо ты цилиндрических участков, а также шага коническо-цилиндрических участ ков, в зависимости от диаметра D ци линдрической и угла d конической частей. При посто нном диаметре цилиндри ческой части D 40 мм и уменьшении угла конуса от 60 до 10°., т.е.. в наиболее распространенных пределах оптимальные пределы количества цилиндрических секций п, шага коническо-цилиндрических секций t и высота цилиндрических секций h соответственно составл ют п 1 : 5, t ЛО,51 ,0), h (0,125-0,25)t. Увеличение диаметра цилиндрической части при уменьшении угла конуса от 60° до 10° расшир ет приведенные оптимальные пределы: п 1-11 , t (0,25-1,0), h (0,06-0,25)t. Объ сн етс это тем, что при больших диаметрах цилиндрической части D 300-1000 мм происходит смещение оптимальных пределов: п 5-11, t (0,25-0,5), h (0,G6-0,125)t. Кроме того, цилиндрические участки в конусной части гиддаохщклона у величи в ают общую дли ну гидроциклон а, то приводит к повышению качества разделени . Формула изобретени 1.Гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с входным, слквпым и ттесковым патрубками, коническа часть корпуса выполнена из последовательно установленных конических секций с серповидными выступами в месте их стыковки, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности разделени путем увеличени плотности сгущенного пристенного сло суспензии в конической части гидроциклона, последн снабжена цилиндрическими секци ми, последовательно чередующимис с коническими секци ми, при этом секции установлены с шагом, равным t « (&,251 )0, где D - диаметр цилиндрической части гидроциклона. The 30 ends of the upper of two adjacent sections intersect with the inner circumference of the upper end of the lower section, as a result of which a crescent-shaped protrusion is formed, and on the opposite side a smaller crescent-shaped ledge. The assembly of the entire conical part is performed with rotation of the direction of displacement of the axes of each pair of sections in the direction of rotation of the suspension, so that the crescent-shaped ledges form a stepped screw channel and the projections form a stepped helical wall of sickle section. When separating the suspension, the crescent-shaped protrusions are straight thresholds, i.e. an obstacle in the path of the flow of the wall slurry of the condensed suspension, therefore, in its zone the axial movement of the flow is stopped and all energy is transferred to the rotational movement. Only when reaching (in rotational motion) the flow of screw ledges, its axial movement is resumed, and the current experience the effect of reducing the density of the wall layer of condensed suspension upon repeated and sequential use, providing an improvement in the quality of separation. This is also facilitated by the pulsating nature of the movement of the suspension, caused by stepped helical crests of the crescent section. However, the direct thresholds (protrusions) are an obstacle to the near layer of the thickened suspension. Therefore, the solid particles located in the inner part of the rotating wall layer, during their rotational motion along the end of the protrusion, unlike the particles that are in direct contact with the wall, drastically change the direction of their motion. Moving away from the wall, they follow a spiral trajectory into another, rotating, ascending, i.e. clarified stream, which significantly reduce the quality of the clarified product. This disadvantage makes it impossible to use a hydrocyclone to work in the clarification mode. Since the effect of reducing the density of the wall layer of the thickened suspension is provided only in the zone of the crescent ledge, it is insignificant and limited to small sizes of the ledge — only 1/4 the length of the end circumference of each upper one of the adjacent sections. The hydrocyclone is difficult to manufacture. The aim of the invention is to improve the separation efficiency by increasing the density of the thickened near-wall layer of the suspension in the conical part of the hydrodisable. The goal is achieved by the fact that in a hydrocyclone containing a cylindrical body with inlet, drain and Peskov nozzles, the conical part is made of successively installed conical sections with crescent-shaped protrusions in the place of their docking and is equipped with cylindrical sections successively alternating with conical sections, while the sections installed in increments of t (0.25-1) 0, where D is the diameter of the cylindrical part of the hydrocyclone. It is expedient to carry out cylindrical sleeves with a height equal to h "" (0, C6-0.25) t, where t is the pitch of the cylindrical and conical sections, while the pitch of the alternating sections is made decreasing in the direction to the sand nozzle. FIG. 1 shows a hydrocyclone, a longitudinal section; in fig. 2 shows section A-A in FIG. 1 / in FIG. 3 shows the node I in FIG. 1 in FIG. 4-8 - the conical hour of the body with the angles of taper of 10 °, 20 °, 30 °, 40 °, 60 °, respectively. The hydrocyclone consists of a cylindrical housing 1 with a tangential nozzle 2 for supplying the initial suspension, a drain nozzle 3 for draining the clarified fraction, a Sand nozzle 4 for draining the thickened fraction. The inner surface of the conical part of the housing is provided with several cylindrical sections arranged in series so that the conical and cylindrical sections alternate along the length of the conical part. Hydrocyclone works as follows. The initial suspension under pressure through the inlet 2 is fed into the cylindrical housing. Under the action of centrifugal forces, the large specific particles contained in the suspension and have large specific gravity are thrown to the wall and directed along a spiral trajectory of movement to the sand nozzle and are discharged from the hydro-cyclone along with part of the liquid phase. In the cylindrical part, a preliminary separation of the suspension occurs, as a result of which the density of the layer of the thickened suspension increases in the radial direction to the wall of the hydrocyclone. The liquid phase of the suspension moves in the cavity of the hydrocyclone in the internal spiral flow. As this stream moves in the direction of the conical part, the radial component of the circumferential speed grows and therefore the clarified flow begins to change its direction of motion first in the radial and then (along the axis of the hydrocyclone body) in the direction opposite to the sand nozzle. in the direction of the drainage nozzle, and in a rotational-translational motion. It is removed from the hydrocyclone. Approximately in the middle (in height) of the conical part, the formation of this flow occurs, and in the immediate vicinity of the sand packing, the separation of the suspension into the thickened and clarified phases is completed. In the conical part of the hydrocyclone, due to the increase in centrifugal forces due to a gradual decrease in the radius of rotation, the suspension undergoes an additional separation, as a result of which the surface of the thickened thickened layer of the suspension increases uniformly along the entire length of the conical part. This leads to the fact that the solid particles collide with each other and therefore the resistance to the movement of solid particles increases and the magnitude of the circumferential velocity of the solid particles, which increases uniformly along the length of the cone part in the direction of the sand packing, will be slightly lower than the circumferential velocity of the solid particles, condensed stream. The drop in the circumferential velocity of solids, taking into account the resistance factor in the thickened layer of the stream in the hydrocyclone, is compensated for by a local decrease in the constantly increasing density of the near-wall thickened suspension on the cylindrical portion of the conical part, where due to the wedge-shaped annular space throughout the perimeter circumference, the volume occupied by the wall layer of the thickened suspension increases, and the density decreases. Repeated and consequent use of the specified effect along the cone length leads to the fact that by the time when the effect of the first cylindrical section disappears, the same part of the flow experiences a similar effect from the posterior cylindrical section and, thus, the peripheral velocity of the solid particles from the resistance factor is fully compensated. At the same time, the limits of variation in the number and height of the cylindrical sections, as well as the pitch of the conic-cylindrical sections, depending on the diameter D of the cylindrical and angle d of the conical parts are important. With a constant diameter of the cylindrical part D 40 mm and a decrease in the angle of the cone from 60 to 10 °., I.e. in the most common limits, the optimal limits for the number of cylindrical sections n, the pitch of the conic-cylindrical sections t and the height of the cylindrical sections h are respectively They are 1: 5, t LO, 51, 0), h (0.125-0.25) t. Increasing the diameter of the cylindrical part while reducing the angle of the cone from 60 ° to 10 ° expands the given optimal limits: n 1-11, t (0.25-1.0), h (0.06-0.25) t. This is explained by the fact that for large diameters of the cylindrical part D 300-1000 mm, the optimal limits shift: n 5-11, t (0.25-0.5), h (0, G6-0.125) t. In addition, the cylindrical areas in the conical part of the hydrodynamic slope have a total length of hydrocyclone, which leads to an increase in the quality of separation. Claim 1. Hydraulic cyclone containing cylindrical housing with inlet, slvpim and tteskovy nozzles, the conical part of the housing is made of successively installed conical sections with crescent-shaped protrusions in the place of their joining, characterized in that in order to increase the efficiency of separation by increasing the density of the thickened near-wall layer suspension in the conical part of the hydrocyclone, the latter is provided with cylindrical sections alternating with conical sections; claimed in increments equal to t «(&, 251) 0, where D - diameter of the cylindrical portion of the hydrocyclone.
2.Гидроциклон по п. 1, отличающийс тем, что цилиндрические секции выполнены с высотой, равной h - (0,06-0,25)t, где t - шаг цилиндрических и конических секций, при этом шаг чередующихс секций выполнен уменьшающимс в направлении к песковому патрубку, ИСАОЧники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1,Патент Франции 1474396, кл, В 04 С, 1967. 2,Патент Франции 2376701, кл, В 04 С 5/16, 1978 (прототип).2. The hydrocyclone according to claim 1, characterized in that the cylindrical sections are made with a height equal to h - (0.06-0.25) t, where t is the pitch of the cylindrical and conical sections, while the pitch of the alternating sections is made decreasing in the direction to the sand pipe nozzle, the data handlers taken into account in the examination 1, French Patent 1474396, class B 04 C, 1967. 2, French Patent 2376701, class B 04 C 5/16, 1978 (prototype).