SU778808A1

SU778808A1 - Combined hydraulic cyclone

Info

Publication number: SU778808A1
Application number: SU782680579A
Authority: SU
Inventors: Евгений Алексеевич Карев; Юрий Вячеславович Полянсков; Егор Федорович Хайбулкин; Николай Иванович Комиссаров
Original assignee: Ульяновский политехнический институт
Priority date: 1978-11-04
Filing date: 1978-11-04
Publication date: 1980-11-15

Description

(54) КОМБИНИРОВАННЫЙ ГИДРОЦИКЛОН(54) COMBINED HYDROCYCLONE

Изобрете1 ие относитс к устройствам центробежного разделени неоднородныхдисперсных систем, конкретно к устройству дл центробежного разделени твердой и жидкой фаз суспензией с использованием гидроциклонов и может найти широкое применение в металлообрабатывающей, металлургической , химической, - целлюлозно-бумажной , горнорудной, пищевой и других отрасл х промышленности дл высокопроиз Uи .tft, водительнои и качественной очистки жидкостей и обогащени полезных ископаемых. Известен гидроциклон, включающий корпус с выходным патрубком и камерой отходов , в котором установлен поворотный стакан . Внутри стакана размещен обратный усе-, ценный конус с выходной трубой, расположенной соосно вьгходному патрубку гидроциклона 1. Недостатком данного устройства вл етс мала эффективность разделени , обусловленна тем, что мелкие частицы унос тс в слив. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату вл етс комбинированный гидроциклон, включающий соединенные тангёнц иаттКным пройежуточным патрубком основной цилиндроконический И перечистной цилиндрический гидроциклон , тангенциальный входной патрубок и патрубки отвода продуктов разделени 2 Недостатком этого устройства вл етс йала эффективность разделени , обусловленна тем, чтопроисходит перемешивание предварительно разделенных потоков внутри тйдрадйкадй г ™ : Цель изобретени - повышение эффективности разделени путе.м исключени перемиещивани предварительно разделенных потоков и создани установивщихс вращающихс потоков. Поставленна цель достигаетс тем, что комбинированный гидроциклон снабжен перёгородкой , раздел ющей тангенциальный, промежуточный патрубок на каналы отвода мелкой и крупной фракций, и полыми цилиндрами , первый из которых установлен концентрично в нижней части перечистного гидроциклона, а второй концентрично в верхней части основного гидроциклона, приэтом каналы отвода мелкой и крупной фракций соединены с полостью первого цилиндра иThe invention relates to devices for centrifugal separation of heterogeneous dispersed systems, specifically to a device for centrifugal separation of solid and liquid phases by suspension using hydrocyclones, and can be widely used in the metalworking, metallurgical, chemical, pulp and paper, mining, food and other industries for high performance of Ui. tft, water treatment and high-quality purification of liquids and enrichment of minerals. Known hydrocyclone, comprising a housing with an outlet nozzle and a waste chamber, in which a rotary cup is installed. Inside the cup there is a reverse truncated, valuable cone with an outlet pipe located coaxially at the inlet of the hydrocyclone 1. The disadvantage of this device is the low separation efficiency due to the fact that small particles are carried to the drain. The closest in technical essence and the achieved result is a combined hydrocyclone, including connected tangenteral joints through the main nozzle of the main cylindrical and refinishing cylindrical hydrocyclone, tangential inlet nozzle and separation nozzles for discharging separation products. separated streams within a tydrykady g ™: The purpose of the invention is to increase the efficiency separation by eliminating the displacement of pre-divided flows and the creation of steady rotating flows. The goal is achieved by the fact that the combined hydrocyclone is equipped with a perimeter separating the tangential intermediate pipe to the drainage channels for small and large fractions and hollow cylinders, the first of which is mounted concentrically in the lower part of the cleanup hydrocyclone, and the second concentric in the upper part of the main hydrocyclone. the channels of withdrawal of small and large fractions are connected to the cavity of the first cylinder and

кольцевой полостью между нижней частью корпуса перечистного гидроциклона и первым цилиндром соответственно.an annular cavity between the lower part of the body of the cleaner cell hydrocyclone and the first cylinder, respectively.

На фиг. 1 представлен комбинированный гидроциклон, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.FIG. 1 shows a combined hydrocyclone, general view; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 shows a section BB in FIG. 2

Комбинированный гидроциклон представл ет собой сборную конструкцию и включает основной цилиндрический гидроциклон 1 с входным тангенциальным патрубком 2. В нижней части гидроциклона 1 установлен цилиндр 3, раздел ющий ее на две полости 4 и 5. Основной гидроциклон 1 соединен через промежуточньгй тангенциальный патрубок 6 с перечистным цилиндроконическим гидроциклоном 7, имеющим патрубок сброа сгущенной фракции 8. Концентрично цилиндрической части перечистного гидроциклона 7 установлен цилиндр 9, размещены распределитель 10, крыщка 11, сливной патрубок 12.. Тангенциальный промежуточный патрубок 6 разделен перегородкой 13 на две канала 14 и 15. Дл соединени основного гидроциклона 1 с днищем 16 предусмотрен винт 17.The combined hydrocyclone is a prefabricated structure and includes a main cylindrical hydrocyclone 1 with an inlet tangential nozzle 2. In the lower part of the hydrocyclone 1 a cylinder 3 is installed, which separates it into two cavities 4 and 5. The main hydrocyclone 1 is connected through an intermediate tangential nozzle 6 with a clean list. a hydro cyclone 7 having a branch pipe of the condensed condensed fraction 8. The concentric cylindrical part of the cleaner cell cyclone 7 is equipped with a cylinder 9, a distributor 10, a lid 11, are placed The spigot 12. The tangential intermediate nozzle 6 is divided by a partition 13 into two channels 14 and 15. A screw 17 is provided for connecting the main hydrocyclone 1 with the bottom 16.

Комбинированный гидроциклон работает следующим образом.Combined hydrocyclone works as follows.

Исходна суспензи подаетс под давлением через тангенциальный сужающий патрубок 2 в основной цилиндрический гидроциклон 1, в котором она интенсивно начинает вращатьс . При вращении суспензии Б гидроциклоне из-за наличи центробежных сил частицы крупных фракций отбрасы-. ваютс к стенкам и вместе с внещним потоком заполн ют в нижней части полость 4. Частицы мелкой неразделенной фракции, враща сь с внутренним потоком, попадают в полость 5, отделенную от полости 4 цилиндром 3. Кажда полость соединена с перечистным гидроциклоном 7 промежуточным тангенциальным патрубком 6, разделенным перегородкой 13 на два изолированных друг от друга сужающихс к гидроциклону канала 14 и 15. Жидкость с частицами мелкой фракции из внутренней полости 5 основного гидроциклона 1 поступает по тангенциальному патрубку через канал 15 по касательной в гидроциклон 7 под скос распределител 10, имеющего винтовую поверхность дл направлени потока и вращаетс в цилиндрической части у стенок гидроциклона, образу внешние слои нисход щего потока. Частицы мелких фракций начинают отбрасыватьс к стенкам гидроциклона. Жидкость с частицами крупной фракции движетс из полости 4 основного гидроциклона 1 по тангенциальному патрубку 6 через канал 14 по касательной к внутренним сло м нисход щего потока гидроциклона, разделённого в верхней части от внещних слоев нисход щего потока цилиндром 9. Под цилиндром 9, исключающим перемещивание обоих потоков , внутренние и внещние слои нисход щего потока после установившегос вращени встречаютс . Частицы крупных фракций , степень разделени которых составл ет 100%, продолжают отбрасыватьс к стенкам гидроциклона, проход внещние слои нисход щего потока гидроциклона и захватыва с собой мелкие частицы. При движении вниз сгущенна фракци сбрасываетс через патрубок 8 дл обезвоживани , а осветленный продукт вместе с восход щим потоком перечистного гидроциклона 7 направл етс через распределитель 10 и сливнойThe initial suspension is supplied under pressure through the tangential narrowing nozzle 2 into the main cylindrical hydrocyclone 1, in which it begins to rotate intensively. During the rotation of suspension B hydrocyclone due to the presence of centrifugal forces particles of large fractions are discarded. Void against the walls and, together with the external flow, fill the cavity 4 in the lower part. Particles of the small undivided fraction, rotating with the internal flow, enter the cavity 5 separated from the cavity 4 by the cylinder 3. Each cavity is connected to the cleaner cell 7 by means of an intermediate tangential nozzle 6 divided by a partition 13 into two channels 14 and 15 narrowed to a hydrocyclone isolated from each other. Liquid with particles of the small fraction from the internal cavity 5 of the main hydrocyclone 1 flows through a tangential nozzle through channel 15 tangentially into the hydrocyclone 7 under the bevel of the distributor 10, having a helical surface for directing the flow, and rotates in the cylindrical part against the walls of the hydrocyclone, forming the outer layers of the downward flow. Particles of small fractions begin to be thrown to the walls of the hydrocyclone. The liquid with particles of the coarse fraction moves from the cavity 4 of the main hydrocyclone 1 through the tangential nozzle 6 through the channel 14 tangentially to the inner layers of the downward flow of the hydrocyclone separated in the upper part from the outer layers of the downward flow by the cylinder 9. Under the cylinder 9, preventing both of them from moving flows, the inner and outer layers of the downstream after steady-state rotation occur. Particles of coarse fractions, the degree of separation of which is 100%, continue to be thrown against the walls of the hydrocyclone, passing the outer layers of the downward flow of the hydrocyclone and taking small particles with them. When moving downward, the thickened fraction is discharged through the nozzle 8 for dewatering, and the clarified product, together with the upstream flow of the cleaner cell hydrocyclone 7, is directed through the distributor 10 and the drain

0 патрубок 12 в слив или к потребителю.0 pipe 12 to the drain or to the consumer.

Благодар наличию в нижней части основного гидроциклона 1 двух полостей соответственно дл жидкости с частицами крупной и мелкой фракций, промежуточного тангенциального патрубка, имеющего два изолированных друг от друга канала, а также наличию в гидроциклоне скоса у распределител и цилиндра, Концентрично установленного в цилиндрической части перечистного гидроциклона, частицы мелких фракций начинают двигатьс в гидроциклоне уже близко от его стенок. Кроме того, при вращении жидкости с частицами крупной фракции во внутреннем потоке, имеющем меньший радиус вращени , чем присгенный поток, центробежна сила, действующа наDue to the presence in the lower part of the main hydrocyclone 1 of two cavities, respectively, for a liquid with particles of coarse and fine fractions, an intermediate tangential nozzle having two channels isolated from each other, as well as the presence in the hydrocyclone of the distributor and the cylinder Concentric mounted in the cylindrical part of the list-cleaning hydrocyclone , particles of small fractions begin to move in a hydrocyclone already close to its walls. In addition, when a liquid with particles of a large fraction in the internal flow has a smaller radius of rotation than the adherent flow, the centrifugal force acting on

S частицы крупной фракции, будет больщой и достаточной, чтобы отбросить эти частицы практически полностью к стенкам гидроциклона . При движении к стенкам гидроциклона частицы крупных фракций захватывают и мелкие частицы, уже вращающиес в пристенном нисход щем потоке, в св зи с чем эффект разделени частиц мелкой фракции еще более усиливаетс .S particles of a large fraction will be large and sufficient to throw these particles almost completely to the walls of the hydrocyclone. When moving to the walls of the hydrocyclone, the particles of large fractions also capture small particles already rotating in the near-wall downstream, therefore the effect of separating the particles of the small fraction is further enhanced.

Подача жидкости с неразделенной мелJ кой фракцией во внешние слои и жидкости с крупной фракцией во внутринние слои нисход щего потока в гидроциклоне повышает эффективность окончательного разделени суспензии, особенно в гидроциклонах большего диаметра примерно на 40%. 0The delivery of a liquid with an undivided fine fraction to the outer layers and liquids with a large fraction to the inner layers of the downward flow in a hydrocyclone increases the efficiency of the final suspension separation, especially in hydrocyclones of a larger diameter by about 40%. 0

Claims

Invention Formula

A combined hydrocyclone, comprising a main cylindrical and refining cylindrical hydrocyclones connected by a tangential intermediate nozzle, a tangential inlet nozzle and separation products outlet nozzles, characterized in that, in order to increase separation efficiency by eliminating the movement of pre-divided streams and creating steady rotating streams, it is equipped with a partition separating the tangential intermediate pipe to the channels for discharging small and large fractions, hollow cylinders, the first of which is mounted concentrically in the lower part recleaning ggidrotsiklona and second concentrically in