SU969319A1 - Устройство дл разделени суспензий - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ

1

Изобретение относитс  к устройствам дл  разделени  суспензий под действием центробежных сил и может найти применение в химической, нефтехимической, микробиологической и других отрасл х промышленности .

Известно устройство дл  разделени  несмешиваюш ,ихс  жидкостей и твердых частиц от жидкости, включающее цилиндрическую часть, тангенциальный патрубок дл  входа смесей жидкостей, центральный сливной патрубок, коническую часть, расположенную соосно цилиндрической части с наружным диаметром, меньшим внутреннего диаметра цилиндрической части, благодар  чему между ними образуетс  зазор, через который проходит т жела  жидкость. Вершина конической части погружена в песковую камеру, в полости которой соосно расположен сепарирующий элемент, цилиндрический фильтр, нижний конец которого при помощи сто ка крепитс  неподвижно к днищу камеры, а верхний снабжен осевой трубкой, вход щей в песковое отверстие в конусе и сообшающей полости фильтра и конуса. Осева  трубка фильтра в полости

пескового отверсти  соединена радиальными ребрами с конической частью дл  обеспечени  жесткости конструкции.

Известное устройство работает следую5 шим образом.

Исходна  смесь двух жидкостей, имеюща  твердые включени , под давлением подаетс  через тангенциальный патрубок в полость цилиндрической части, где приобре10 тает интенсивное вращательное движение. Т жела  жидкость с грубыми твердыми частицами отбрасываетс  к стенкам цилиндрической части и через кольцевой зазор между стенкой и конусом двигаетс  вниз в песковую камеру. Легка  жидкость с мелкими

15 капл ми т желой жидкости и мелкими твердыми частицами поступает вихрем в полость конуса, где происходит сгущение их в поле центробежных сил и сбрасывание с частью легкой жидкости через песковое отверстие в вершине конуса в песковую камеру. Легка  жидкость, вытесненна  к центру полости конуса восход щим потоком, отводитс  через сливной патрубок. Легка  жидкость из Песковой камеры входит в сепарирующий

элемент (фильтр) через пористую поверхность и далее через центральную трубку объедин етс  с общим восход щим потоком. Твердые частицы улавливаютс  фильтром, а более т жела  несмешивающа  жидкость задерживаетс  вследствие коагулирующего действи  фильтра 1.

Известное устройство обладает существенными недостатками. Поверхность фильтра в Песковой камере забиваетс  твердыми частицами и производительность его посто нно снижаетс . Вихревой поток сгущенной жидкой среды из верщины конуса, проход  зону пескового отверсти , снабженного ребрами , распредел етс  и устремл етс  в полость песковой камеры, взмучивает сгущенную среду, дополнительно создава  затрудненные услови  дл  фильтрации.

Известно устройство, включающее цилиндро-конический корпус, тангенциальный патрубок подачи исходной суспензии, патрубок дл  отвода осветленной фракции и песковой патрубок, сообщающийс  с песковой камерой, внутри которой расположен установленный соосно цилиндрокоНическому корпусу неподвижный сепарирующий элемент (фильтр) с осевой трубкой, имеющей ребра и введенной свободным концом в песковое отверстие корпуса устройства.

Работа данного аппарата осуществл етс  следующим образом.

Исходную суспензию под давлением подают через тангенциальный патрубок в полость цилиндроконического корпуса, где она приобретает интенсивное вращательное движение. Под действием центробежных сил твердые частицы перемещаютс  в вихревом потоке к периферии и двигаютс  по спирали, сгуща сь, к песковому патрубку.

Жидкость, вытесн ема  к центру полости цилиндроконического корпуса, восход щим потоком отводитс  через сливной патрубок. Сгущенна  тверда  фаза с частью жидкости через песковый патрубок поступает в песковую нижнюю камеру, где твердые частицы оседают, а жидка  фаза отфильтровываетс  через фильтр. Осветленна  жидкость проходит по осевой трубке вверх и объедин етс  с центральным восход щим осветленным вихрем жидкости цилиндроконического корпуса 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  мала  производительность и ненадежность в работе, обусловленна  забивкой фильтрующего элемента.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство, содержащее цилиндрический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливным и Песковым патрубками, камеру дл  сгущенного осадка, расположенную под Песковым патрубком и оснащенную цилиндроконическим гидроциклоном с коническим обтекателем, входным

патрубком и патрубком вывода сгущенной фракции.

Известное устройство работает следующим образом.

Исходна  суспензи  под напором через входной тангенциальный патрубок поступает в полость цилиндрического или цилиндроконического корпуса, где она интенсивно закручиваетс . При этом осветленна  фаза отводитс  восход щим потоком через верхний сливной патрубок, а сгущенные примеси нисход щим периферийным потоком направл ютс  к вершине конической части. Коническое отклон ющее средство (цилиндроконический гидроциклон) в вершине корпуса способствует отклонению (вытеснению) легких частиц целлюлозы к центру в восход щий поток и удалению их через сливной патрубок . Грубые примеси поступают через тангенциальное входное отверстие в полости цилиндроконического обтекател , где они при помощи регулирующего вентил  концентрируютс  и затем сбрасываютс  3.

Коническое отклон ющее устройство (цилиндроконический гидроциклон) расположено непосредственно в рабочей полости устройства в его верщине, а это ведет при работе аппарата к взмучиванию суспензии в его нижней части и ухудшению качества слива. Его роль отклон ть тонкие волокна целлюлозы в верхний слив из сгущенной массы. Однако при таком конструктивном исполнении за счет эффекта взмучивани  с тонкими волокнами унос тс  и загр знени  (механические примеси), ухудша  слив.

Поскольку коническое отклон ющее устройство (полое внутри) наглухо закрыто сверху, то соответственно при закрытом снизу вентиле (регулирующем клапане) образуетс  буферна  емкость, обладающа  значительным сопротивлением, вследствие возникновени  при работе в его полости давлени , а потому значительно ухудшаютс  гидродинамическа  обстановка в основном устройстве , а в итоге и качество разделени  в аппарате.

Цель изобретени  - повышение эффективности разделени  за счет предотврашени  забивки цилиндроконического гидроцилиндра абразивными механическими примес ми .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве, содержащем цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком , сливным и Песковым патрубками, камеру дл  сгущенного осадка, расположенную под Песковым патрубком и оснащенную цилиндроконическим гидроциклоном с коническим обтекателем, входным патрубком и патрубком вывода сгущенной фракции, цилиндроконический гидроциклон снабжен осевым патрубком, свободный конец которого расположен внутри цилиндроконического корпуса.

Цилийдроконический гидроциклон вынесен за пределы полости вершины конуса цилиндроконического корпуса, а это исключает взмучивание в его полости. Одновременно сгущенна  в цилиндроконическом корпусе тверда  фаза суспензии сбрасываетс  в камеру , где груба  фракци  оседает на дно, а жидкость с мелкой взвесью, вытесн ема  к центру и вверх шламовой камеры, обрабатываетс  в дополнительном цилиндроконическом гидроциклоне, в котором очишенна  жидкость через осевой патрубок, заглубленный в полости цилиндроконического корпуса , объедин етс  и отводитс  с общим осветленным вихрем жидкости.

Таким образом, в предлагаемом устройстве цилиндроконический гидроциклон, примыкающий снизу к основному корпусу при снабжении его осевым патрубком, заглубленным в полость конуса цилиндроконического корпуса, мен ет гидродинамику в нижней части аппарата в лучшую сторону, снижа  сопротивление, накаплива  и уплотн   осадок в щламовой камере с дополнительным выделением мелкой взвеси и отводом очищенной жидкости в цилиндроконический корпус. В результате достигаетс  более высока  эффективность обработки суспензий.

На чертеже представлено устройство, общий вид.

Устройство состоит из цилиндроконического корпуса 1, тангенциального патрубка 2 дл  ввода исходной суспензии, сливного патрубка 3 дл  отвода осветленной жидкости , пескового патрубка 4 дл  вывода сгущенной твердой фракции, камеры 5 дл  сбора сгущенной твердой фракции. Полость камеры снабжена цилиндроконическим гидроциклоном 6 с входным тангенциальным патрубком 7, осевым патрубком 8, заглубленным в полость цилиндроконического корпуса, и Песковым патрубком 9 с регулирующим вентилем 10 дл  отвода дополнительно сгущенной мелкой фракции. Камера 5 в своей нижней части снабжена патрубком 11 вывода уплотненного осадка с клапаном 12. Снаружи цилиндроконический гидроциклон 6 в своей верхней части, примыкающей к песковому патрубку 5, имеет конический обтекатель 13 дл  плавного обтекани  предварительно сгущенной суспензии вокруг цилиндроконического корпуса и направлени  твердой фазы в донную часть камеры 5.

Устройство работает следующим образом .

Исходную суспензию под давлением подают через тангенциальный патрубок 2 в полость цилиндроконического корпуса 1, где она приобретает интенсивное вращательное движение и в виде вихр  направл етс  к вершине конуса. Под действием центробежных сил твердые частицы перемещаютс  в вихревом потоке к периферии и двигаютс  по спирали, сгуща сь, к песковому патрубку 4. Жидкость, вытесн емую к центру полости

цилиндроконического корпуса 1, восход  иим потоком отвод т через сливной патрубок 3. Сгущенную твердую фракцию с часью жидкости через песковый патрубок 4, плавно обтека  обтекатель 13 цилиндроконического

гидроциклона 6, направл ют в донную часть камеры 5, далее в патрубок 11 вывода уплотненного осадка, который прикрыт клапаном 12. При этом груба  тверда  фракци  оседает на дно камеры 5, где она уплотн етс . Жидка  фаза с наиболее мелкими твердыми частицами, вытесн ема  к центру вверх, поступает под напором через входной тангенциальный патрубок 7 в рабочую полость цилиндроконического гидроциклона 6, где происходит дополнительно очистка жидкости от мелкой взвеси. Очищенную жидкость направл ют восход щим вихрем через осевой патрубок 8, заглубленный в полость корпуса 1, где объедин ют с основным осветленным потоком жидкости. Сгущенную в цилиндроконическом корпусе гидроцикло0 на 6 твердую фазу вывод т через песковый патрубок. 9 при помощи регулируемого вентил  10, создающего определенный подпор дл  отвода осветленного потока через осевой патрубок 8. Камера 5 работает под небольшим избыточным давлением, уравновешиваетс  противодавлением, создаваемым посредством клапана 12.Это избыточное давление уравновешиваетс  противодавлением в сливном патрубке 3, создаваемым посредством вентил  или задвижки.

0 Таким образом, данна  конструкци  устройства обладает повышенной эффективностью разделени . В этом аппарате (в песновой камере) цилиндроконический гидроциклон никогда не забиваетс , поскольку на разделение в него поступает наиболее мелка  тверда  фракци . Это обеспечивает устойчивую производительность аппарата и надежность в работе.

Цилиндроконический гидроциклон в песковой камере рассчитан на меньшее граничное зерно твердой фазы, что обеспечивает высокую эффективность разделени  в нем мелкой фракции. Особенно благопри тны услови  работы предлагаемых устройств на стадии защиты сепараторов от абразивного износа, например, в производстве белково5 витаминных концентратов и в целом в микробиологической промышленности. В этих производствах целесообразно перед сеперацией культуральную жидкость предварительно пропустить через устройство предлагаемой конструкции, в котором грубые абразивные примеси выдел ютс  в песковую камеру, где они оседают на дно. Культуральна  жидка  масса с мелким абразивом дополнительно из Песковой камеры обрабатываетс  в цилиндроконическом гидроциклоне и далее с основ5 ным вихрем осветленной жидкой массы поступает на сепарацию. Абразивные механические примеси по мере их накоплени  в песковой камере периодически сбрасываютс 

Claims (4)

Формула изобретения Устройст^ддлд*^разделения суспензий, содержащее цилифдроконический корпус с тангенциальном''1 ‘входным патрубком, сливным'и песковым патрубками, камеру для сгу-

1. Патент США № 3776385, кл. 210 ₁₅ 304, 1973.

2. Патент США № 3529724, кл. 2ΙΟΙ 97, 1970.

3. Патент США № 3928186, кл. 209211, 1975.

Составитель Э. Яшкова Редактор Н. Кешеля Техред И. Верес Корректор М. Коста Заказ 7390/7 Тираж 619 - Подписное ВНИИПИ Г осуда рственно го комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж—35, Раушская наб., д.

4/5 Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4