SU1567282A1 - Гидроциклон - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  разделени  суспензий и позвол ет повысить эффективность разделени  суспензий. Изобретение включает корпус 1 с криволинейной (вогнуто-выпуклой) поверхностью, тагенциальный входной патрубок 2, крышку 3, сливной патрубок 4, песковый патрубок 5. Форма внутренней поверхности гидроциклона определена математическими зависимост ми. Исходна  суспензи  подаетс  через тангенциальный патрубок в корпус и закручиваетс . Под действием центробежной силы инерции осуществл етс  разделение суспензии. Т жела  фаза перемещаетс  в направлении к песковому патрубку 5, легка  фаза образует восход щий поток и выводитс  из аппарата через сливной патрубок 4. 3 ил.

Description

(21) 59982/31-26

(22)19.07.88

) 30.05,90. Бюл. Г 20

(71)Горьковский инженерно-строительный институт им. В.П.Чкалова

(72)В.Ю.Жит нный, В.В.Найденко, В.В.Петров и С.М.Дёмушкин

(53) 621.928.3(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР N° 1002037, кл. В O t С 5/1, 1982.

Авторское свидетельство СССР N° 1357082, кл. В 04 С 5/081, 1985.

(50 ППРОЦИКЛОН

(57)Изобретение относитс  к устройствам дл  разделени  суспензий и позвол ет повь,)сить эффективность разделени  суспензий. Изобретение включает корпус 1 с криволинейной (вогнуто-выпуклой ) поверхностью, тангенциальный входной патрубок 2, крышку 3, сливной патрубок , песковый патрубок 5. Форма внутренней поверхности гидроциклона определена математическими зависимост ми. Исходна  сус- пези  подаетс  через тангенциальный патрубок п корпус и закручиваетс . Под действием центробежной силы инерции осуществл етс  разделение суспензии . Т жела  Фаза перемещаетс  в направлении к песковому патрубку 5 легка  фаза образует восход щий поток и выводитс  из аппарата через сливной патрубок Ц. 3 ил.

Ј

(/)

сл

05

1

оо

Изобретение относитс  к устройствам дл  разделени  суспензий и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей , целлюлозно-бумажной и других отрасл х промышленности .

Цель изобретени  - повышение эффективности разделени  суспензий.

На фиг. 1 изображен предлагаемый гидроциклон, общий вид; на фиг. 2 - форма внутренней поверхности гидроциклона в ос х координат; на фиг. 3 зависимости, определ ющие внутренние поверхности гидроциклона.

Гидроциклон содержит корпус 1 с криволинейной (вогнуто-выпуклой) внутренней поверхностью, тангенциальный входной патрубок 2, расположенный непосредственно под верхней крышкой 3 гидроциклона, сливной патрубок Ь, прикрепленный к крынке 3 по оси аппарата, нижний Песковым патрубок 5. Причем внутренн   поверхность вогнутой части 6 корпуса 1 выполнена по зависимости

у . Н

1 - (|)

5I4

при г пер х Ј R,

а внутренн   поверхность выпуклой части 7 корпуса 1 по зависимости

fH

- 1

Н + L

пер

ц) Л

.

- 1

при гш х г „ер ,

где гпер - радиус перехода вогнутой

поверхности корпуса 1 в выпуклую.

На плоскости по высоте она может находитьс  в пределах от 0 до 5П. Ксли Н 0, то Гпер равен начальному радиусу гидроциклона и внутренна  поверхность корпуса 1 будет выпуклой, если Н 0, то величина г„ер определ етс  по зависимости дл  гпер. Координата по высоте г пер задаетс  произвольно в пределах 0 - 5Г.

Гидроциклон работает следующим образом.

Исходна  суспензи  под требуемым давлением через питающий патрубок 2 поступает в наиболее широкую часть гидроциклона, по размеру равную диа20

672824

метру цилиндрической части обычного гидроциклона, непосредственно под крышку 3 и приобретает вращательное движение. Закрученный поток движетс 

по винтовой линии вниз к песковому патрубку 5 по вогнутой поверхности корпуса 1. При этом частицы твердой фазы суспензии из-за увеличени  цент1f . робежной силы быстрее достигают стенки аппарата и гораздо меньша  часть твердой фазы попадает в верхний восход щий поток жидкости, уход  в сливной патрубок k гидроциклона. В

., другой части аппарата на радиусе, равном г пер , происходит изменение кривизны внутренней поверхности аппарата , причем поток движетс  по выпуклой поверхности 7 аппарата. Радиус гидроциклона в этой части уменьшаетс  гораздо быстрее, а, следовательно , величина центробежной силы значительно увеличиваетс , и более мелкие частицы суспензии сепарируют25 с  к стенкам аппарата, что значительно уменьшает вынос мелких частиц в восход щий внутренний поток, вследствие этого значительно увеличиваетс  эффективность очистки суспезий. На некотором рассто нии вверх от среза пескового патрубка 5 динамика уменьшени  радиуса гидроциклона снижаетс , приближа сь к вертикали.При такой форме поверхности распределение концентрации по радиусу гидроциклона весьма неравномерно - ближе к оси аппарата величина концентрации в несколько раз ниже, чем у стенки. Это приводит к значительному уМ еньше- нию выноса частиц в осветленный продукт через сливной патрубок Ц. В результате плавного перехода вогнутой части в выпуклую на границе этого перехода не происходит возмущени  потока, т.е. не происходит увеличени  турбулентных пульсаций. Это также приводит к увеличению эфЛектив- ности осветлени  суспензий.

30

35

40

45

Анализ кривых на фиг. 3 показывает , что наиболее плавный переход из вогнутой поверхности 6 в выпуклую 7 обеспечиваетс  в том случае, если используютс  приведенные зависимости . В этом случае на радиусе перехода гпе„ не возникают дополнительные турбулентные пульсации, что, в свою очередь, приводит к увеличению эффективности осветлени  суспензий.

Гидроциклон, содержащий корпус с криволинейной внутренней поверхностью , тангенциальный патрубок входа, сливной и песковый патрубки, отлчающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности разделени  суспензий, внутренн   поверхность корпуса выполнена вогнуто-выпуклой, причем вогнута  часть поверхности выполнена по зависимости

Г(H-L)r

Я

а координату точки перехода по вы- Q соте гидроциклона определ ют из соотношени 

Нг ё 5D ,

у - горизонтальна  и вертикальна  координаты, R - начальный радиус гидроциклона ;

10

ujft

Г . 4 X

UI Г -- пер

при

при этом радиус перехода

по зависимости

+ 4НЬ(гШЛ. R)

Я

,415

шл

пер

Н L - D -радиус шламового отверсти  аппарата,

-радиус, на котором вогнута  поверхность переходит в выпуклую;

длина вогнутой поверхности ,

длина выпуклой поверхности; начальный диаметр гидроциклона .

Фиг. 3

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Гидроциклон, содержащий корпус с криволинейной внутренней поверхностью, тангенциальный патрубок входа, сливной и песковый патрубки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения суспензий, внутренняя поверхность корпуса выполнена вогнуто-выпуклой, причем вогнутая часть поверхности выполнена по зависимости ^{5 при г}пер- ^х R ,

   а выпуклая часть - • по зависимости - 1 у = Н + L —- -Г 10 (lAtL - 1

   ^{при Γ} _ωηέ^χ < ^rn*P , при этом радиус перехода определяют г

   пер по зависимости

   4Ι5 г

   а координату точки перехода по высоте гидроциклона определяют из соотношения

   О Hr_nep < 5D , где х, у - горизонтальная и вертикальная координаты;

   R - начальный радиус гидроциклона;

   τ_ωη - радиус шламового отверстия аппарата, ^гпер Р^аДиус, на котором вогнутая поверхность переходит в выпуклую;

   Н - длина вогнутой поверхности;

   L - длина выпуклой поверхности; D - начальный диаметр гидроциклона .

   Фиг. 2

   I 56 72.82