SU1115809A1 - Hydrocyclone - Google Patents

Abstract

ГИДРОЦИКЛОН, содержащий цилиндро-конический корпус с питающим патрубком , сливной трубкой и песковой насадкой , спиральную направл ющую, расположенную по всей ширине корпуса, и вибратор, установленный на сливной трубке , отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности разделени  и классификации путем предварительного отбора крупных частиц и обеспечени  плавной регулировки количества и состава продуктов разделени , корпус снабжен дополнительной спиральной лентой, размещенной под спиральной направл ющей и образующей с ней замкнутый спиральный канал, и конической диафрагмой в виде лепестков, кромки которых наложены друг на друга по ходу вращени  потока, при этом по внешнему периметру спиральной направл ющей выполнены прорези, а лепестки диафрагмы жестко прикреплены верхней своей частью к песковой насадке и оснащены подвижной втулкой с нажимным кольцом.A HYDROCYCLONE containing a cylindrical-conical case with a supply nozzle, a drain tube and a sand nozzle, a spiral guide located across the entire width of the case, and a vibrator mounted on the drain tube, in order to increase the efficiency of separation and classification by pre-selection coarse particles and ensure smooth adjustment of the amount and composition of the separation products, the housing is provided with an additional spiral ribbon placed under the spiral guide and forming with it an open spiral channel, and a conical diaphragm in the form of petals, the edges of which are superimposed on each other in the course of rotation of the flow, while the outer perimeter of the spiral guide is slotted, and the diaphragm petals are rigidly attached to the sand nozzle with their upper part ring.

Description

СПSP

00 о со00 about with

Изобретение относитс  к устройствам дл  осуществлени  процессов разделени  и классификации суспензий и эмульсий и может быть применено в химической, горнообогатительной , нефтехимической, пищевой промыщленност х и р де других отраслей народного хоз йства.The invention relates to devices for carrying out the processes of separating and classifying suspensions and emulsions, and can be applied in the chemical, ore dressing, petrochemical, food industries and a number of other branches of the national economy.

Известен гидроциклон с устройством дл  регулировани  отверсти  пескового насадка, содержащий на песковом патрубке набор пластин с отверсти ми переменного сечени , выполненными с возможностью поворота на оси, параллельной оси гидроциююна 1.A hydrocyclone is known with a device for adjusting the opening of a sand nozzle, which contains a set of plates with a variable cross-section opening on the sand nozzle, which can be rotated on an axis parallel to the axis of the hydrocyon 1.

Недостатком такого устройства  вл етс  дискретна  регулировка процессов разделени  и классификации.A disadvantage of such a device is the discrete adjustment of the separation and classification processes.

Известен также гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус с питающим патрубком, сливной патрубкой и песковой насадкой и спиральную направл ющую 2.A hydrocyclone is also known, comprising a cylindrical body with a supply nozzle, a drain nozzle and a sand nozzle, and a spiral guide 2.

Недостатком этого гидроцилиндра  вл ютс  невысокие показатели процесса классификации , что обусловлено возможностью образовани  агломератов, а также отсутствием регулирующих устройств.The disadvantage of this hydraulic cylinder is the low indicators of the classification process, due to the possibility of the formation of agglomerates, as well as the absence of regulating devices.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с питающим патрубком, сливной трубкой и песковой насадкой , спиральную направл ющую, расположенную по всей ширине корпуса, вибратор , установленный на сливной трубке 3.The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a hydrocyclone containing a cylindrical body with a supply pipe, a drain tube and a sand nozzle, a spiral guide located across the entire width of the body, a vibrator mounted on the drain tube 3.

Недостатком известного гидроциклона  вл ютс  сравнительно невысокие показате:1И разделени  и классификации за счет загр знени  пескового потока мелкими частицами , а потока, выход щего через сливную трубку -- крупными частицами, а также из-за отсутстви  регулирующих устройств.A disadvantage of the known hydrocyclone is a relatively low indicator: 1and separation and classification due to contamination of the sand flow with fine particles, and flow coming through the drain tube - with large particles, as well as due to the absence of regulating devices.

Цель изобретени  - повыщение эффективности процессов разделени  и классификации путем предварительного отбора крупных частиц твердой фазы и обеспечени  плавной регулировки количества и состава продукт ()В разделени .The purpose of the invention is to increase the efficiency of the separation and classification processes by preliminarily selecting large particles of the solid phase and ensuring a smooth adjustment of the amount and composition of the product () B separation.

Цель достигаетс  тем, что в гидроциклоне , содержащем цилиндроконический корпус с питающи.м патрубком, сливной трубой и лесковой насадкой, спиральную направл ющую расположенную по всей ширине кбрпуса, вибратор, установленный на сливной трубке, корпус снабжен дополнительной спиральной лентой, размещенной под спиральной направл ющей и образующей с ней замкнутый спиральный канал, и конической диафрагмой в виде лепестков, кромки которых наложены друг на друга по ходу вращени  потока, при этом по внешнему периметру спиральной направл ющей выполнены прорезп , а .чепестки диафрагмы жестко прикреп .Кны верхней своей частью, к песковой насадке и оснащены подвижной втулкой с нажимным кольцом. ,The goal is achieved by the fact that, in a hydrocyclone containing a cylindrical body with a power supply nozzle, a drain pipe and a fishing nozzle, a spiral guide located across the entire width of the chassis, the vibrator mounted on the drain pipe is provided with an additional spiral tape placed under the spiral guide and forming with it a closed spiral channel, and a conical diaphragm in the form of petals, the edges of which are superimposed on each other in the course of the rotation of the flow, while along the outer perimeter of the spiral guide They are cut, and the diaphragm petals are rigidly attached. The upper part of the diaphragm is attached to the sand nozzle and equipped with a movable bushing with a pressure ring. ,

На фиг. 1 представлен гидроциклон, общий вид; на фиг. 2 и 3 - пескова  насадка в открытом и закрытом положении.FIG. 1 shows a hydrocyclone, a general view; in fig. 2 and 3 - sand nozzle in the open and closed position.

Гидроциклон содержит корпус, состо щий из цилиндрической части 1 и конуса 2, крышки-раструба 3, питающего патрубка 4, сливной трубки 5, песковой насадки 6. По всей длине цилиндрической части 1 корпуса аппарата размещена спиральна  направл юща  7, придающа  потоку вращательноеThe hydrocyclone includes a body consisting of a cylindrical part 1 and a cone 2, a bell cover 3, a power nozzle 4, a drain tube 5, a sand nozzle 6. A spiral guide 7 is placed along the entire length of the cylindrical part 1 of the apparatus body, which gives rotational

движение, при этом направл юща  7 расположена по всей ширине потока от стенки корпуса до сливной трубки 5 и жестко закреплена в верхней своей части на сливной трубке 5, а в нижней - на стенке корпуса 1. Средн   часть спиральной направл ющей 7 снабжена дополнительной спиральной лентой 8, размещенной снизу спиральной направл ющей 7 и образующей с ней замкнутый спиральный канал и секторными прорез ми 9, размещенными на периферииthe movement, while the guide 7 is located across the entire width of the flow from the wall of the housing to the drain tube 5 and is rigidly fixed in its upper part to the drain tube 5 and in the lower part on the wall of the housing 1. The middle part of the spiral guide 7 is provided with an additional spiral tape 8, located below the spiral guide 7 and forming with it a closed spiral channel and sector slits 9 placed on the periphery

спиральной направл ющей канала и предназначенными дл  отвода наиболее крупных частиц (капель) из потока во внутреннюю полость замкнутого канала и выгрузки их из аппарата через отводной патрубок 10. Пескова  насадка 6 включает в себ  лепестки 11 конической диафрагмы, изготовленные из листовой пружинной стали, обладающей упругими свойствами, и жестко прикрепленные в верхней своей части к конусу 2 корпуса установочными винтами 12. Фиксаци  лепестков диафрагмы II в определенном положении осуществл етс  регулировочной втулкой 13 с нажимным кольцом 14. Со сливной трубкой 5 св зан механический вибратор 15, иницирующий осевые знакопеременные колебани  трубке 5 и спиральной ленте 7 с измен емой частотой и амплитудой .spiral guide channel and designed to divert the largest particles (droplets) from the flow into the internal cavity of the closed channel and unload them from the apparatus through the outlet 10. The nozzle 6 includes petals 11 of a conical diaphragm made of spring steel sheet having elastic properties, and rigidly attached in its upper part to the body cone 2 by means of adjusting screws 12. The fixing of the petals of the diaphragm II in a certain position is carried out by an adjusting sleeve 13 with a pressure wheel 14. A drainer tube 5 is connected with a mechanical vibrator 15, initiating axial alternating vibrations of the tube 5 and a spiral tape 7 with variable frequency and amplitude.

Гидроциклон работает следующим образом .Hydrocyclone works as follows.

Суспензи  или эмульси  под давление.м через питающий патрубок 4 и крышку-раструб 3 поступает сверху в цилиндрическую часть 1 аппарата, где за счет спиральной направл ющей 7 приобретает вращательное движение. Из потока под действием возникающих центробежных сил инерции выдел ютс  наиболее крупные частицы (капли), которые перемещаютс  по винтовой траектории вдоль радиуса аппарата к его стенкам и попадают через секторные прорези 9, во внутреннюю полость замкнутого спирального канала, раз.мещенного в средней части корпуса гидроциклона, а затем выгружаютс  из него с частью жидкой фазы через отводной патрубок 10. Количество жидкости, уход щей через этот патрубок, можно регулировать путем установки на нем вентил , шибера или заслонки.The suspension or emulsion under pressure m passes through the supply nozzle 4 and the bell cover 3 from above into the cylindrical part 1 of the apparatus, where due to the spiral guide 7 it acquires a rotational movement. Larger particles (droplets) are released from the flow under the action of the resulting centrifugal inertia forces that move along a helical trajectory along the radius of the apparatus to its walls and fall through the sector slots 9 into the internal cavity of a closed spiral channel spaced in the middle part of the hydrocyclone body. and then discharged from it with a part of the liquid phase through the outlet 10. The amount of liquid escaping through this nozzle can be adjusted by installing a valve, a gate or a shutter on it.

Основной поток, содержащий более мелкие частицы, поступает по винтовой траектории в конус 2 аппарата, где происходитThe main stream, which contains smaller particles, flows along a helical path into the cone 2 of the apparatus, where

окончательное разделение как в обычном цилиндрическом гидроциклоне. Осветленна  часть потока выводитс  из аппарата через сливную трубку о, сгущенна  - через песковую насадку 6. Причем устройство песковой насадки 6, выполненной в виде конической диафрагмы с упругими лепестками 11, позвол ет измен ть проходное сечение песковой насадки 6 непосредственно во врем  работы аппарата и плавно регулировать количество и состав выход щих через трубку 5 и насадку 6 продуктов разделени . Перемеща  по резьбе регулировочную втулку с нажимным кольцом 14 сверху вниз, можно увеличить размер разгрузочного отверсти  песковой насадки (фиг. 2). При перемещении втулки 13 снизу вверх, кольцо 14 сжимает упругие лепестки 11 диафрагмы и размер разгрузочного отверсти  уменьшаетс  (фиг. 3). Наличие установочных винтов 12 позвол ет оперативно замен ть лепестки 11 в случае их износа.the final separation as in a conventional cylindrical hydrocyclone. The clarified part of the flow is removed from the apparatus through the drain tube O, condensed through the sand nozzle 6. Moreover, the device of the sand nozzle 6, made in the form of a conical diaphragm with elastic petals 11, allows you to change the flow section of the sand nozzle 6 directly during operation of the apparatus and smoothly adjust the amount and composition of the separation products discharged through the tube 5 and the nozzle 6. Moving along the thread the adjusting sleeve with the pressure ring 14 from top to bottom, you can increase the size of the discharge opening of the sand nozzle (Fig. 2). When moving the sleeve 13 from the bottom up, the ring 14 compresses the elastic petals 11 of the diaphragm and the size of the discharge opening decreases (Fig. 3). The presence of set screws 12 makes it possible to promptly replace the petals 11 in the event of wear.

В случае работы аппарата на суспензи х , тверда  фаза которых склонна к агломерации , в конструкции гидроциклона предусмотрена возжность разрущени  образовавщихс  конгламератов за счет внесени  в поток возмущающих колебаний. Эти колебани  создаютс  механическим вибратором 15 и передаютс  через сливнуюIn the case of operation of the apparatus on suspensions, the solid phase of which is prone to agglomeration, the design of a hydrocyclone provides for the possibility of destroying the conglomerates formed by introducing disturbing vibrations into the flow. These vibrations are created by a mechanical vibrator 15 and are transmitted through a drain.

трубку 5 и спиральную направл ющую 7 потоку суспензии. Благодар  жесткому креплению спиральной ленты 7 к сливной трубке в верхней ее части и корпусу аппарата в зоне отводного патрубка 10 осевое перемещение сливной трубки 5 вверх-вниз соответственно создает сжатие-раст жение спиральной ленты 7, что, в свою очередь, приводит к возникновению дополнительных знакопеременных касательных напр жений на границе конгламерат - несуща  среда, способствующих разрущению этих конгламератов . Изменение частоты и амплитуды колебаний можно регулировать интенсивность разрушени  агрегатов частиц.tube 5 and spiral guide 7 to the slurry flow. Due to the rigid attachment of the spiral tape 7 to the drain tube in its upper part and the apparatus body in the area of the branch pipe 10, axial movement of the drain tube 5 up and down respectively creates compression and stretching of the spiral tape 7, which, in turn, leads to additional alternating alternating signs the tangential stresses at the conglomerate boundary are the carrier medium contributing to the destruction of these conglomerates. Changing the frequency and amplitude of oscillations can adjust the intensity of the destruction of particle aggregates.

Таким образом, предлагаемый гидроциклон позволит существенно повысить эффективность процессов разделени  и классификации за счет отделени  и отвода ,из потока в начале процесса сепарации крупных частиц твердой фазы или капель эмуль сии, что стабилизирует течение в нижней части аппарата и позвол ет осуществить выделение более тонких фракций, а также за счет применени  конструкции песковой насадки, состо щей из лепестков, котора  позволит оперативно, не прерыва  технологического процесса, осуществить перераспределение потоков в аппарате, а следовательно , регулировать количество и состав продуктов разделени .Thus, the proposed hydrocyclone will significantly improve the efficiency of separation and classification processes due to separation and removal from the stream at the beginning of the separation process of large particles of the solid phase or emulsion droplets, which stabilizes the flow in the lower part of the apparatus and allows the separation of thinner fractions as well as through the use of a sand nozzle structure consisting of petals, which will allow, without interrupting the technological process, redistribution of flows in the an Arata, and hence adjust the amount and composition of the separation products.

Claims (1)

ГИДРОЦИКЛОН, содержащий цилиндро-конический корпус с питающим патрубком, сливной трубкой и песковой на- садкой, спиральную направляющую, расположенную по всей ширине корпуса, и вибратор, установленный на сливной трубке, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения и классификации путем предварительного отбора крупных частиц и обеспечения плавной регулировки количества и состава продуктов разделения, корпус снабжен дополнительной спиральной лентой, размещенной под спиральной направляющей и образующей с ней замкнутый спиральный канал, и конической диафрагмой в виде лепестков, кромки которых наложены друг на друга по ходу вращения потока, при этом по внешнему периметру спиральной направляющей выполнены прорези, а лепестки диафрагмы жестко прикреплены верхней своей частью к песковой насадке и оснащены подвижной втулкой с нажимным кольцом.A HYDROCYCLONE, comprising a cylindrical-conical body with a supply pipe, a drain pipe and a sand nozzle, a spiral guide located over the entire width of the body, and a vibrator mounted on the drain pipe, characterized in that, in order to increase the separation and classification efficiency by preliminary selection of large particles and providing smooth adjustment of the quantity and composition of separation products, the housing is equipped with an additional spiral tape placed under the spiral guide and forming a closed with it threaded spiral channel, and a conical diaphragm in the form of petals, the edges of which are superimposed along the flow, while along the outer perimeter of the spiral guide, slots are made, and the diaphragm petals are rigidly attached with their upper part to the sand nozzle and equipped with a movable sleeve with a pressure ring .