SU797781A1 - Устройство дл разделени сус-пЕНзий - Google Patents

Description

Изобретение относится к устройствам для непрерывного разделения суспензий под действием центробежных сил и может найти применение в химической, нефтехимической, пищевой, цел· люлозно-бумажной и других отраслях промышленности.

Известен гидроциклон, включающий цилиндро-конический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливным ' патрубком и песковым патрубком, соединенным с песковой камерой, в которой установлен соосно корпусу гидроциклона фильтрующий элемент с осевой трубкой, имеющей ребра и введенной сво- 15 бодным концом в песковый патрубок гидроциклона (1 ] .

В данном гидроциклоне сгущенная твердая фаза в песковой камере дополнительно отфильтровывается через цент- « ральный фильтрующий элемент с отводом фильтрата через осевую трубку в полость цилиндро-конического корпуса, где он объединяется с восходящим осветленным потоком.

Недостатком устройства является ненадежная работа стационарного фильту рующего элемента, способного забиваться твердой фазой, а это ведет к снижению обшей производительности anna- **

0ата. В конечном счете при длительном режиме работы фильтр в песковой камере полностью забивается.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее гидроциклон с тангенциальным входным, сливным и песковым патрубком, песковую камеру, соосно расположенную под песковым патрубком и установленную в камере фильтрующую перегородку из упругого материала [2]·

Исходную суспензию через тангенциальный патрубок под давлением подают в корпус устройства. Под действием центробежных сил инерции происходит разделение суспензии на осветленный и сгущенный потоки, которые, вращаясь, выгружаются через сливной и песковый патрубки. Сгущенная фракция вместе с частью жидкости через песковый патрубок поступает в осевую камеру, где происходит за счет центробежного эффекта ее распиливание. Поток дробится на капли и ударяется о фильт· рующую перегородку. При ударе твердые частицы, содержащиеся в каплях, огбра сываются от перегородки и ьыгружаются через центральныйпатрубок вниз, а жидкость, продолжая движение’ по инер3

Ции, проходит фильтрующую перегородку и выводится из аппарата.

Однако в этом устройстве сгущенная тве'рдая фракция·,.выходящая факелом из пескового патрубка и дискретизируясь на капли при своем движении к фильтру-: ющей перегородке,ударяется об ,нее прд острым углом. При этом часть жидкой фазы проникает за пористую фильтрующую перегородку, а значительная часть жидкой фазы вместе с твердой фракцией отлетает на выгрузку. Одновременно, to поскольку фильтрующая перегородка имеет определенное сопротивление,жидкость прошедшая через перегородку, теряет кинетическую энергию и вновь возвращается на фильтрующую перегородку, проникая в зону сгущенного твердого продукта. Особо этот недостаток сказывается при обработке тонкодисперсных*·' суспензий, когда фильтрующая перегородка устанавливается с мелкими ячейка- 2Q ми, что значительно повидает сопротивление ее для прохождения жидкости. Все это значительно снижает степень обез воживания сгущенного осадка.

Цель изобретения - повышение эффек*25 тивности обезвоживания сгущенной твердой фракции.

Поставленная цель достигается тем, что песковая камера снабжена коничес ким отражателем и разделительным коль--ном, а фильтрующая перегородка имеет конусообразную форму, при этом вершина конуса фильтрующей перегородки расположена соосно под песковым отверсти ем, разделительное кольцо установлено _ на его основании, а конический отража- тель размещен над фильтрующей перегородкой.

Целесообразно, с целью повышения надежности за счет ликвидации забивания фильтрующей перегородки частицами твердой фракции, устанавливать фильтрующую перегородку подвижно в осевом направлении и подпружинивать.

Такое конструктивное исполнение пес ковой камеры в гидроциклоне позволяет обезвоживать сгущенную твердую фракцию с высокой эффективностью за счет многократного каскадного удара дискретизированного потока сгущенной фракции. -To.jg есть отраженные от фильтрующей перего родки твердые частицы и капли жидкости ударяются об конический отражатель, охватывающий рабочую поверхность фильтрую щей перегородки, и вновь направляются на обезвоживание и т.д., осуществляя многократный последовательный удар дискретного потока сгущенной фракции. При этом проникновение жидкости из внутренней полости фильтрующей перегородки в зону обезвоженного осадка исключается, 40 К тому же снабжение фильтрующей перегородки подпружиненным устройством спо- собствует ускорению выгрузки обезвоженной твердой фракции, эффективному стряхиванию жидкости, сцепляемой за счет ' смачиваемости с фильтрующей перегородкой .

На чертеже схематично показан аппарат, общий вид в разрезе.

Аппарат состоит из цилиндро-^оническфго корпуса 1 с тангенциальным .патрубком 2 для подачи исходной суспензии, сливного патрубка 3 для отвода осветленной .фракции и пескового патрубка 4 для выхода сгущенной фракции. К корпусу 1 со стороны пескового патрубка примыкает песковая камера 5, внутри которой установлена фильтрующая перегородка 6, разделяющая песковую камеру 5 на две полости: наружную 7, снабженную патрубком 8 для отвода обезвоженного осадка, и внутреннюю полость 9, образованную фильтрующей перегородкой би бункером 10 с патрубком 11 цля отвода жидкой фракции. Крышка 12 песковой камеры 5 снабжена отражателем 13, охватывающим с зазором рабочую поверхность фильтрующей перегородки 6. Фильтрующая перегородка 6, состоящая из упругого фильтровального материала (сетки) 14, разделительного кольца. 15, р’ебер 16, ступицы 17 и стакана 18, установлена на пружине 19, которая одним концом упирается в стакан 18, а другим - на бурт 20 оси 21. Верхний конец оси 21 выполнен гладким, и входящим в ступицу 17, а нижний конец, имеющий резьбу со шлицей 22 и контргайку 23, укреплен в ступице 24 бункера 10. Вращая резьбовой к.онец оси 21, изменяем Зазор между нижним срезом пескового патрубка 4 и фильтрующей перегородкой 6. Бункер 10 установлен с радиальным зазором по отноиению к стенкам осевой камеры’ 5 и укреплен на ребрах 25.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Исходную суспензию через тангенциальный патрубок 2 под давлением подают в корпус 1. Под действием центробежных сил инерции происходит разделение суспензии на осветленный и сгущенный потоки, которые, вращаясь, выгружаютсь из аппарата через центральные патрубку: осветленный лоток через патрубок 3, а сгущенный - через песковый патрубок 4 поступает в осевую камеру 5^ образуя при этом дискретный факел распыла конической формы, который, обладая значительной кинетической энергией, ударяется о рабочую поверхность фильтрующей перегородки б. При ударе часть жидкости проникает во внутреннюю полость камеры 9, другая часть вместе с твердой фракцией отражается об отражатель 13, и от него вновь направляется на фильтрующую перегородку 6 и т.д. Твердая, фракция при многократном ударе стряхивает с себя остатки жидкости и эффективно обезвоженным слоем сбрасывается в нижнюю часть наружной полости 7 камеры 5 и далее по патрубку 8 отводится из аппарата. Жид кая фаза, возвращаемая с помощью отражателя 13, проникает через фильтрующую перегородку 6 во внутреннюю полость 9 камеры 5, попадает в бункер Iff И через патрубок 11 отводится из апв. парата. При помощи разделительного кольца 15 исключается попадание плёночной жидкости, стекающей по внутренней стороне филь.трующей перегородки 6 в эону обезвоженного твердого осадка. Поскольку фильтрующая перегородка . 6 нижней частью опирается на пружину ' 19, то в результате удара распыла сгу-. щенной фракции об фильтрующую перегородку 6 она начинает вибрировать, способствуя ускорению перемещения обезвоженной твердой фракции на выгрузку, 15 в результате чего осуществляется ее саморегенерация. Вращением оси 21 обес10 печивается перемещение фильтрующей перегородки б в осевом направлении, чем достигается .регулирование |режима 20 сгущения твердой фракции путем установки оптимального расстояния между концом пескового патрубка 4 и рабочей поверхностью фильтрующей перегородки 5.

В предлагаемом устройстве значительно повышается степень сгущения твердой фракции, обеспечивается регулирование режима сгущения и увеличивается «« скорость выгрузки обезвоженного осадка? Испытания устройства полиметилметёкрилатом показали повышение эффективности сгущения полимера с 65 вес.% до

85% по сравнению с известным устройством.

Claims (2)

1. ции, проходит фильтрующую перегородку и вьгаодитс  из аппарата. Однако в этом устройстве сгущенна  фра-кци -,.вуход 1ца  факелом из пескового патрубка и дискретизиру сь на капли при своем движении к фильтру ющей перегородке,удар етс  об ,нее прд острым углом. При этом жидкой фазы проникает за пористую фильтрующую перегородку, а значительна  часть жидкой фазы вместе с твердой фракцией отлетает на выгрузку. Одновременно, поскольку фильтрующа  перегор9Дка имеет определенное сопротивление ,жйдкость проше.иа  через перегородку, тер ет кинетическую энергию и вновь возвращаетс  на фильтрующую перегородку, проника  в зону сгущенногЪ твердого продукта . Особо этот недостаток сказываетс  при обработке тонкодисперсных суспензий, когда фильтрующа  перегород ка устанавливвртс  ;- -олкйми  чейками , что значительно повы11ает сопротивление ее дл  прохождени  жидкости. Все это значительно снижает степень обезвоживани  сгущенного осадка. Цель изобретени  - повышение эффективности обезвоживани  сгущенной твердой фракции. Поставленна  цель достигаетс  тем, что пескова  камера снабжена коническим отражателем и разделительнЕлм кольцом , а фильтрующа  перагородка имеет конусообразную форму/ при этом вершина конуса фильтрующей перегородки расположена соосно под Песковым отверстием , разделительное кольцо установлено на его основании, а конический отража тель размещен над фильтрующей перегородкой . Целесообразно, с целью повышени  надежности за счет ликвидации забивани  фильтрующей перегородки частицами твердой фракции, устанавлив ть фильтрующую перегородку подвижно в осевом направлении и подпружинивать. Такое конструктивное сполнение пес ковой камеры в гидроциклоне позвол ет обезвоживать С1 ущенную твердую фракцию с высокой эффективностью за счет многократного каскадного удара дискретизированного потока сгущенной фракции. -То. есть отраженные от фильтрующей перегородки твердые частицы и капли жидкости удар ютс  об конический отражатель, охватывающий рабочую поверхность фильтрую щей перегородки, и вновь направл ютс  на обезвоживание и т.д., осуществл   многократный последовательный удар дис кретного потока сгущенной фракции. При этом проникновение жидкости из внутрен ней полости фильтрующей перегородки в зону обезвоженного осадка исключаетс . К тому же снабжение фильтрующей перегородки подпружиненным устройством спо- собствует ускорению выгрузки обезвожен ной твердой фракции, эффективному стр  хиванию жидкости, сцепл емой эа счет смачиваемости с фильтрующей перегородкой . На чертеже схематично показан аппарат , общий вид в разрезе. Аппарат состоит из цилиндро-дсоническфго корпуса 1 с тангенциальным .патру4ком 2 дл  подачи исходной суспензии, сливного патрубка 3 дл  отвода осветленной .фракции и пескового патрубка 4 дл  выхода сгущенной фракции. К корпусу 1 со стороны пескового патрубка примыкает пескова  камера 5, внутри которой установлена фильтрующа  перегородка 6, раздел юща  песковую камеру 5 на две полости: наружную 7, снабженную патрубком 8 дл  отвода обезвоженного осадка, и внутреннюю полость 9, образованную фильтрующей перегородкой б и бункером 10 с патрубком 11 дл  отвода жидкой фракции. Крышка 12 Песковой камеры 5 снабжена отражателем 13, охватывающим с зазором рабочую поверхность фильтрующей перегородки 6. Фильтрующа  перегородка 6, состо ща  из упругого фильтровального материала (сетки) 14, разделительного кольца. 15, ребер 16, ступицы 17 и стакана 1б, установлена на пружине 19, котора  одним концом упираетс  в стаkaH 18, а другим - на бурт 20 оси 21. Верхний конец оси 21 выполнен гладким, и вход щим в ступицу 17, а нижний конец , имеющий резьбу со шлицей 22 и контргайку 23, укреплен в ступице 24 бункера 10. Враща  резьбовой крнец оси 21, измен ем $азор между нижним срезом пескового патрубка 4 и фильтрующей перегородкой 6. Бункер 10 установлен с радиальным зазором по отноиению к стенкам осевой камеры 5 и укреплен на ребрах 25. Работа устройства осуществл етс  следующим образом. Исходную суспензию через тангенциальный патрубок 2 под давлением подают в корпус 1. Под действием центробежных сил инерции происходит разделение суспензии на осветленный и сгущенный потоки, которые, враща сь, выгружаютс  из аппарата через центральные патрубку : осветленный поток через патрубок 3, а сгущенный - через песковый патрубок 4 поступает в осевую камеру 5 образу  при этом дискретный факел рагпыла конической формы, который, облада  значительной кинетической энергией , удар етс  о рабочую поверхность фильтрующей перегородки б. При ударе часть жидкости проникает во внутреннюю полость камеры 9, друга  часть вместе с твердой фракцией отражаетс  об отражатель 13, и от него вновь направл етс  на фильтрующ5ю перегородку 6 и т.д. Тверда , фракци  при многократном ударе стр хивает с себ  остатки жидкости и эффективно обезвоженным слоем сбрасываетс  в нижнюю часть наружной полости 7 камеры 5 и далее по патрубку 8 отводитс  из аппарата. Жидка  фаза, возвращаема  с помощью отра жател  13, проникает через фильтруючую перегородку б во внутреннюю полость 9 камеры 5, попадает в бункер 1/ И через патрубок 11 отводитс  из ашь парата. При помощи разделительного кольца 15 исключаетс  попадание плёночной жидкости, стекающей по внутрен ней стороне филь.трующей перегородки 6 в зону обезвоженного твердого осадка . Поскольку фильтрующа  перегородка б нижней частью опираетс  на пружину 19, -то в результате удара распыла cry щенной фракции об фильтрующую перегородку 6 она начинает вибрировать, спо собству  ускорению перемещени  обезвоженной твердой фракции на выгрузку, в результате чего осуществл етс  ее саморегенераци . Вращением оси 21 обе печиваетс  перемещение фильтрующей перегородки б в осевом направлении, чем достигаетс  .регулирование |режима сгущени  твердой фракции путем установки оптимального рассто ни  между концом пескового патрубка 4 и рабочей поверхностью фильтрующей перегородки 5. В предлагаемом устройстве значител но повышаетс  степень сгущени  твердой фракции, обеспечиваетс  регулирование режима сгущени  и увеличиваетс  скорость выгрузки обезвоженного осЗадк Испытани  устройства полиметилметАкри латом показали повышение эффективности сгущени  полимера с 65 вес.% до 85% по сравнению с известным устройством . Формула изобретени  1.Устройство дл  разделени  суспензий , содержащее гидроциклон с тангенциальным входным, сливным и песковым патрубками, песковую камеру, соосно расположенную под Песковым патрубком и установленную в камере фильтрующую перегородку из упругого материала, отличающеес  тем, что, с . целью повышени  эффективности обезвоживани  сгущенной твердой фракции, пескова  камера снабжена коническим отражателем и разделительным кольцом, а фильтрующа  перегородка имеет конусообразную форму, при этом вершина конуса фильтрующей перегородки расположена соосно под Песковым отверстием, разделительное кольцо установлено на ее основании, а конический отражатель размещен над фильтрующей перегородкой. 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности за счет ликвидации забивани  фильтрующей перегородки частицами твердой фракции, фильтрующа  перегородка установлена подвижно в осевом направлении и подпружинена. Источники информации, 1рин тые во внимание при экспертизе 1. Патент США 3259724, Кл. 210-197, 1970. 1
2. 2. Авторское свидетельство СССР 488620, КЛ. В 04 С 5/185, 1973.

   /б

   /7

   19

   25

   21