SU732020A1 - Battery of hydrocyclones - Google Patents

Description

(54) БАТАРЕЯ ГИДРОЦИКЛОНОВ(54) BATTERY OF HYDROCYCLONES

Изобретение относитс  к устройствам дл  центробежного разделени  больших объемов суспензий с применением гидроциклонных сепарирующих элементов и может найти широкое применение в металлообрабатывающей , металлургической, химической, целлюлозно-бумажной, горнорудной и других отрасл х промышленности дл  высокопроизводительной и качественной очистки жидкостей и обогащени  полезных ископаемых . Известна батаре  гидроциклонов, содержаща  сепарирующие элементы с патрубками отвода осветленной и сгущенной фракций , установленные в общем корпусе, разделенном перегородками на единую сливную распределительную камеры и камеру дл  сбора сгущенной фракции. Распределительна  камера батареи с целью стабилизации сепарирующих элементов разделена перегородкой на две секции, одна из этих секций содержит вращающуюс  камеру с турбинкой, снабженную индивидуальным приводом, с центральным переточным патрубком и патрубками дл  отвода грубодисперсного сгущенного шлама, перфорированную обечайку. а друга  секци  снабжена вращающимс  валом с радиальными лопаст ми 1. Наличие вращающихс  камеры с приводом и элементов усложн ет конструкцию, резко уменьшает долговечность батареи гидроциклоноБ (особенно при сепарации жидкости , содержащей абразивные частицы), снижает в итоге эффективность разделени  суспензий в мультигидроциклонах. Известна также батаре  гидроциклонов, включающа  распределительную камеру с расположенными внутри нее по окружности единичными сепарирующими элементами с патрубками отвода осветленной и сгущенной фракций и с размещенной в ней перпендикул рно потоку перфорированной диафрагмой , сливную камеру 2. Наличие обычной распределительной камеры неизбежно приводит к неравномерности распределени  скоростей потоков жидкости , поступающих в отдельные сепарирующие элементы, их взаимовли нию, что нарушает нормальный режим работы сепарирующих элементов. Указанные причины снижают качество разделени  фаз суспензий, особенно Г1ри увеличении количества сепарирующих элементов.The invention relates to devices for centrifugally separating large volumes of suspensions using hydrocyclone separating elements and can be widely used in metalworking, metallurgical, chemical, pulp and paper, mining and other industries for high-performance and high-quality cleaning of liquids and the enrichment of minerals. A known hydrocyclone battery containing separating elements with branch pipes for removing clarified and condensed fractions, installed in a common housing divided by partitions into a single drain distribution chamber and a chamber for collecting the condensed fraction. In order to stabilize the separating elements, the distribution chamber of the battery is divided by a partition into two sections, one of these sections contains a rotating chamber with an impeller, equipped with an individual drive, with a central inlet pipe and branch pipes for discharging coarse condensed sludge, perforated shell. and the other section is equipped with a rotating shaft with radial blades 1. The presence of a rotating camera with a drive and elements complicates the design, dramatically reduces the durability of a hydrocyclone battery (especially when separating a liquid containing abrasive particles), and ultimately reduces the efficiency of separating suspensions in multihydro cyclones. A hydrocyclone battery is also known, which includes a distribution chamber with single separating elements with circumferential and condensed fractions located around it and with a perforated diaphragm placed in it perpendicular to the flow, and the discharge chamber 2. The usual distribution chamber inevitably leads to uneven distribution of flow rates fluids entering the separate separating elements, their interaction, which disrupts the normal operation of the separating items. These reasons reduce the quality of separation of the phases of suspensions, especially when the number of separating elements increases.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности процесса разделени  путем равномерного распределени  скоростей на входе в единичные сепарируюш,ие элементы.The aim of the invention is to increase the efficiency of the separation process by uniformly distributing the velocities at the entrance to single separable elements.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что распределительна  камера снабжена дополнительной перфорированной диафрагмой и .вертикально установленными перегородками , раздел ющими пространство между диафрагмами и под ними секции по числу единичных сенарирующих элементов, при этом перегородки имеют в верхней части переливные окна.The goal is achieved by the fact that the distribution chamber is equipped with an additional perforated diaphragm and vertically installed partitions dividing the space between the diaphragms and the sections below them according to the number of single senorizing elements, while the partitions have overflow windows in the upper part.

Устранение неравномерности распределени  скоростей потоков суспензии до сепарирующих элементов, разделение и стабилизаци  потоков в распределительной камере повышают эффективность процесса разделени  фаз суспензий в батаре х при многор дном расположении сепарирующих элементов .Eliminating the uneven distribution of the flow rates of the slurry to the separating elements, separating and stabilizing the flows in the distribution chamber, increase the efficiency of the separation process of the phases of the suspensions in batteries at the multi-positioning of the separating elements.

На фиг. 1 представлен общий вид батареи гидроциклонов; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1.FIG. 1 shows a general view of a hydrocyclone battery; in fig. 2 - section A-A of FIG. one.

Батаре  гидроциклонов включает сливную камеру 1 с соосно расположенными входным патрубком 2, изолированным от камеры 1, и выходным патрубком 3. Ниже сливной ка.меры 1 расположена распределительна  камера 4, разделенна  двум  перфорированными диафрагмами 5 на три полости . Между диафрагмами 5 и ниже их установлены кольцевые и радиальные перегородки 6 и 7, раздел ющие полости камеры на секции, число которых равно числу гидроциклонных сепарирующих элементов. В верхней части промежуточных радиальных и кольцевых перегородок б и 7 имеютс  переливные окна 8. В крыщку распределительной камеры 4 ввернуты на резьбе в несколько р дов сепарирующие элементы 9 с патрубками 10 и 11 соответственно дл  отвода осветленной и сгущенной фракций. Удлиненные хвостовики патрубков отвода 10 осветленной фракции одним концом соединены с цилиндрической частью сепарирующих элементов 9, а другим концом проход т через специальные отверсти  в диафрагмах 5 распределительной камеры 4 и соединены с крышкой сливной камеры 1 с выходом внутреннего канала патрубков отвода осветленной фракции в полость сливной камеры. Патрубки 10 отвода осветленной фракции сепарирующих элементов 9 имеют наружный, спиральный в нижней части, и внутренний осевой конический каналы. Патрубки 11 отвода сгущенной фракции сообщаютс  внизу с камерой дл  сбора сгущенного продукта, котора  может выполн тьс  либо совместно с батареей гидроциклонов, либо раздельно от нее.The hydrocyclone battery includes a drain chamber 1 with coaxially arranged inlet 2, isolated from chamber 1, and an outlet 3. Below the drain cage 1, there is a distribution chamber 4 divided by two perforated diaphragms 5 into three cavities. Between diaphragms 5 and below they are installed annular and radial partitions 6 and 7, which divide the cavities of the chamber into sections, the number of which is equal to the number of hydro-cyclone separating elements. In the upper part of the intermediate radial and annular partitions B and 7, there are overflow windows 8. Separating elements 9 with nozzles 10 and 11, respectively, are screwed into the rows of the distribution chamber 4 in order to divert the clarified and thickened fractions. The elongated shanks of the outlet nozzles 10 of the clarified fraction are connected at one end to the cylindrical part of the separating elements 9, and the other end passes through special openings in the diaphragms 5 of the distribution chamber 4 and are connected to the cover of the discharge chamber 1 with the outlet of the clarified fraction outlet of the clarified fraction into the cavity of the drainage chamber . The nozzles 10 for removal of the clarified fraction of the separating elements 9 have an outer, spiral in the lower part, and an inner axial conical channels. The nozzles 11 for withdrawing the condensed fraction are communicated below with a chamber for collecting the condensed product, which can be performed either together with the hydrocyclone battery or separately from it.

Батаре  гидроциклонов работает следующим образом.Battery hydrocyclones works as follows.

Суспензи  подаетс  по осевому, изолированному от сливной камеры 1 входномуThe suspension is fed along an axial, insulated from the discharge chamber 1 input

отверстию 2 в верхнюю полость распределительной камеры 4, из которой через отверсти  первой перфорированной диафрагмы 5 перетекает в среднюю полость. Соседние секции этой полости сообщаютс  между собой через окна 8 в верхней части промежуточных кольцевых и радиальных перегородок 6. В результате достигаетс  первична  стабилизаци  потоков, так как скорости потоков суспензии, поступающей к отдельным гидроциклонам, частично выравниваютс .hole 2 into the upper cavity of the distribution chamber 4, from which through the holes of the first perforated diaphragm 5 flows into the middle cavity. The adjacent sections of this cavity communicate with each other through windows 8 in the upper part of the intermediate annular and radial partitions 6. As a result, the primary stabilization of the flows is achieved, since the flow rates of the suspension flowing to the individual hydrocyclones are partially equalized.

Из этих секций суспензи  через отверсти  второй перфорированной диафрагмы попадает в нижнюю полость распределительной камеры 4, разделенную радиальными и кольцевыми перегородками 7 на секции по числу From these sections, the suspension through the holes of the second perforated diaphragm enters the lower cavity of the distribution chamber 4, divided by radial and annular partitions 7 into sections by the number

сепарирующих элементов 9. Радиальные и кольцевые перегородки имеют в верхней части переливные окна 8. Из этих секций по закручивающему спиральному наружному каналу патрубок 10 отвода суспензи  направл етс  во внутреннюю полость цилин0 дро-конического корпуса гидроциклонного .сепарирующего элемента 9. В сепарирующих элементах 9 происходит интенсивный процесс разделени  суспензий за счет возникновени  центробежных сил инерции. ТверJ дые частицы суспензии вместе с незначительной частью жидкости выбрасываютс  через нижние патрубки 11 отвода сгущенной фракции в камеру сбора сгущенного продукта , а основные потоки осветленной фракции , продолжа  вращатьс  в сепарирующихseparating elements 9. The radial and annular partitions have overflow windows 8 in the upper part. From these sections, through the twisting spiral outer channel, the suspension outlet pipe 10 is directed into the internal cavity of the cyclone-conical body of the hydrocyclone separating element 9. In the separating elements 9 there is an intense a process for separating suspensions due to the occurrence of centrifugal inertial forces. Solid particles of the suspension, together with a small part of the liquid, are ejected through the lower nozzles 11 of the condensed fraction withdrawal into the collection chamber of the condensed product, and the main streams of the clarified fraction continue to rotate in the separating

0 элементах 9, поднимаютс  вверх и выход т через внутренние осевые каналы патрубков 10 отвода осветленной фракции в сливную камеру 1, а затем через выходное отверстие 3 поступают к потребителю.0 elements 9 are lifted upwards and out through the internal axial channels of the nozzles 10 of the outlet of the clarified fraction to the discharge chamber 1, and then through the outlet 3 to the consumer.

Наличие двух перфорированных диафрагм в распределительной камере батареи гидроциклонов частично создает рарномерность распределени  потоков между сепарирующими элементами. Окна в верхней части кольцевых и радиальных перегородокThe presence of two perforated diaphragms in the distribution chamber of the hydrocyclone battery partially creates a uniform distribution of the flow between the separation elements. Windows in the upper part of annular and radial partitions

0 распределительной камеры окончательно выравнивает и стабилизирует потоки жидкости . Наличие кольцевых и радиальных перегородок исключает возможность взаимодействи  в нижней части потоков между сепарирующими элементами. В результате0 distribution chamber finally aligns and stabilizes fluid flows. The presence of annular and radial partitions eliminates the possibility of interaction in the lower part of the flow between the separating elements. As a result

каждый сепарирующий элемент работает равномерно и независимо от другого, поэтому качество разделени  суспензии повышаетс . Each separating element operates uniformly and independently of the other, therefore the quality of separation of the suspension is improved.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 405599, кл. В 04 С 7/00, 1971.1. USSR author's certificate number 405599, cl. B 04 C 7/00, 1971. 2.Патент США № 343362, кл. 210-512, 1969 (прототип).2. US patent number 343362, cl. 210-512, 1969 (prototype).