Claims (3)
Изобретение относитс к устройствам дл разделени суспензии в центробежном поле и может быт использовано в пищевой, горнообогатительной , нефтехимической и других отрасл х промьвиленности. Известна конструкци гидроциклона , вк.пючающа цилиидроконический корпус с тангенциальным питающим пат рубком, патрубок отвода сгущенного продукта и патрубок отвода осветленного продукта. Разделение суспензии в гидроциклоне, на осветленный и сгущенный продукты происходит под деист вием пол центробежных сил за счет начсшьной закрутки потока суспензии l3. Недостатком данного устройства вл етс значительный унос твердой фазы осветленным потоком, вызванный захватом частиц твердой фазы восход щим внутренним течением. Известна конструкци гидроциклона , включающа цилиндрический корпус с тангенциальным питающим патрубком, патрубок дл вывода осветленного про дукта и ксшьцевой канал в нижней час ти Корпуса дл вывода сгущенного прО . дукта. Под действием центробежных сил инерции частицы твердой фазы дви жутс к стенкам аппарата и вынос тс iнисход щим потоком через кольцевой канал в нижней части аппарата.Осветленна суспензи удал етс через патрубок вывода осветленного продукта 12. Недостатками данного устройства вл ютс повышенный унос твердой фазы осветленным потоком за счет радиального сноса частиц твердой фазы и возможность забивки кольцевого канала крупными частицами. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс гидроциклон, содержащий корпус с тангенциальным входным патрубком, патрубком дл вывода сг5щенной фракции и устройство дл вывода осветленной фракции.Исходна суспензи подаетс тангенцисшьно в корпус гидроциклона и закручиваетс , перемеща сь по винтовой .траектории к нижней части аппарата. Разделение жидкой и твердой фазы происходит за счет действи центробежных сил инерции. Сгущенна суспензи выводитс через патрубок, вывода сгущенной-фракции. Осветленна сус (пензи выводитс через тангенциальные вдели в устройстве вывода, осветленнол фракции. Наличие тангенциальных щелей позвол ет уменьшить унос твердой фазы из гидроциклона за счет нахожде ни зоны отбора осветленной фракции в области, наиболее удаленной от зоны сгущени СЗ. Недостаткои данного аппарата вл етс унос твердой фазы из гидроцик лона, вызванный наличием интенсивного радиального движени жидкости от стеНок аппарата к центру, что прйводит к радиальному сносу мелких фракций частиц твердой фазы и уносу их осветленным потоком. Цель изобретени - повышение эффективности разделени за счет снижени содержани твердой фазы в осветленной фракции. Поставленна цель достигаетс тем, что в гидроциклоне, содержащем корпус с тангенциальным входным патpyfiKOM , патрубок дл вывода сгущенно фракции и устройство дл вывода осветленной акции, последнее выполнено в виде жестко соединенной со сливным патрубком спиральной вставки с тангенциальными щел ми и крышко с установленной с возможностью поворота осью, при этом спиральна встав ка посредством гибкой св зи соединен с крышкой. На фиг. 1 представлен гидроциклон общий вид на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1. Гйдроциклон включает цилиндрический корпус 1 с тангенциальным входны патрубком 2, патрубок дл вывода cry щенной фракции 3, спиральную вставку 4 с тангенциальными прорез ми, крышку 5, сливной патрубок 6 и установленную с возможностью поворота ось 7. Гидроциклон работает следующим образом. Исходна суспензи под давлением подаетс через входной патрубок 2 в цилиндрический корпус 1, закручиваетс и перемещаетс в вертикальном направлении к нижней «асти аппарата Под действием центробежных сил инерции частицы твердой фазы отбрасывают с к стенке аппарата, откуда они, опуска сь вниз, вынос тс через патрубок дл вывода сгущенной фракции Осветленна суспензи радиальным потоком движетс к спиральной вставке 4 сливного устройства, где начинаетс перемещение суспензии по спиргши к центру аппарата. Вывод осветленной суспензии производитс через сливной патрубок 6. При движении суспензии по спиральной вставке происход т сле дующие процессы. Вследствие уменьшени радиуса дви жени жидкости, а также уменьшение площади поперечного сечени спираль ного каНсша, скорость суспензии все врем увеличиваетс , что приводит к возрастанию величины центробежной силы инерции, действующей на частицу, котора достигает своего максимального значени на радиусе стенки сливного патрубка 6. Под действием этой силы частицы твердой фазы, наход щиес в осветленной суспензии, начинают двигатьс в радиальном направлении от центра аппарата в периферии, достига стенки спиральной вставки, котора ограничивает дальнейшее радиальное движение частиц. Однако при достижении частицей тангенциальной щели в спиральной вставке она выноситс во внешний виток спирали. Если действующа при этом на частицу центробежна сила оказываетс достаточно большой, она оп ть достигает стенки спиральной камеры и так до тех пор, пока частица не вынесена во внешний поток суспензии. Если же центробежна сила инерции незначительна, частица проходит по спирали виток и снова достигает стенки спирали. Однако вследствие воздействи вертикальной скорости частица при этом также перемещаетс в вертикальном направлении, пока не покинет спиральной вставки через открытую нижнюю часть. В верхней части спиргтьна вставка закрыта крышкой 5 дл предотвращени непосредственного попадани исходной суспензии в спиральное пространство . В месте ввода суспензии в спиральную вставку (точка Б)последн соединена гибкой св зью с крышкой таким образом, чтобы обеспечивать возможность поворота крышки и спиральной вставки относительно друг друга. Крышка жестко прикреплена к оси 7. В месте вывода суспензи из спиральной вставки последн жестко соединена со сливным патрубком 6 (точка В). Такое соединение оси, крышки и спиральной вставки сделано с целью обеспечени изменени поперечного сечени спирального канала при повороте оси. При повороте оси происходит передвижение точки В по окружности, что обуславливает скручивание или раскручивание спирсши (аналогично часовой пружине). Точка В при этом неподвижна, так как сливной патрубок 6 жестко соединен с цилиндрическим корпусом 1. Увеличение или уменьшение площади поперечного сечени пространства между различными витками приводит также к уменьшению или увеличению соответственно скорости протекани суспензии в спиральной вставке, что обуславливает уменьшение и увеличение эффективности работы аппарата,так фактически в спиральной вставке происходит дополнительный процесс сепарации осветленной суспензии. Расчет эффективности осветлени .суспензии предлагаемым устройством показывает, что она на 5--15% превышает эффективность осветлени суспе зии устройством-прототипом .за счет удалени мелкой фракции твердой фазы при прохождении осветленной суспензии через спиральную вставку. Таким образом, использование пред лагаемого гидроциклона позвол ет повысить эффективность сепарации путем снижени содержани твердой фазы в осветленном продукте и дает существенные преимущества по сравнению с аппаратам аналогичных типо Предлагаемое устройство может быть использовано в более широком диапазоне крупности и концентрации твердой фазы при достаточно высоких показател х эффективности работы аппарата . К преимуществам гидроциклона необходимо также отнести экономичность и надежность в работе, простоту в изготовлении. Формула изобретени Цилиндрический гидроциклон,содер Жспций корпус с тангенциальным входны паарубком, патрубком дп вывода сгущенной фракции и устройство дл вы|Вода осветленной фракции, отличающий с тем, что, с целью повышени эффективности разделени за счет снижени содержани твердой фазы в осветленной фракции,устройство дл вывода осветленной фракции выполнено в виде жестко соединенной со сливным патрубком спиральной вставки с тангенциальными щел ми и крышкой с установленной с возможностью поворота осью, при этом спиральна вставка посредством гибкой соединена с крьошкой. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе . 1. Поваров А.Н. Гидроциклон на обогатительных фабриках. М., Недра, 1978, рис. б,1а. The invention relates to a device for separating a suspension in a centrifugal field and can be used in food, mining, petrochemical and other industries. A known design of a hydrocyclone, includes a cilidroconic housing with a tangential feed line, a branch pipe for discharging the condensed product and a branch pipe for discharging the clarified product. The separation of the suspension in a hydrocyclone, into clarified and condensed products occurs under the deistriction of the floor of centrifugal forces due to the swirling flow of the suspension l3. The disadvantage of this device is a significant entrainment of the solid phase by the clarified flow caused by the capture of particles of the solid phase by the upward internal flow. A known hydrocyclone design includes a cylindrical body with a tangential supply nozzle, a nozzle for outputting the clarified product and a slotted channel in the lower part of the housing for outputting the thickened pro. duct. Under the action of centrifugal inertial forces, the particles of the solid phase move to the walls of the apparatus and are carried out by an idle flow through the annular channel in the lower part of the apparatus. The lightened suspension is removed through the outlet nozzle of the clarified product 12. The disadvantages of this device are the increased entrainment of the solid phase by the clarified flow account of the radial drift of particles of the solid phase and the possibility of blocking the annular channel with large particles. The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a hydrocyclone, comprising a housing with a tangential inlet, a outlet for withdrawing the condensed fraction and a device for withdrawing the clarified fraction. The initial suspension is tangentially fed into the housing of the hydrocyclone and is twisted, moving along a helical path. lower part of the apparatus. The separation of the liquid and solid phases occurs due to the action of centrifugal inertial forces. The thickened slurry is discharged through the nozzle to the condensed fraction. The clarified sus (penzi is removed through the tangential wells in the output device, the clarified fraction. The presence of tangential slots reduces the solids entraining from the hydrocyclone by finding a selection zone of the clarified fraction in the region furthest from the NW thickening zone. The disadvantage of this apparatus is the entrainment solid phase from a hydrocyclone, caused by the presence of intense radial motion of a liquid from the walls of the apparatus to the center, which leads to radial demolition of small fractions of particles of the solid phase and their carry The aim of the invention is to increase the separation efficiency by reducing the solids content in the clarified fraction. The goal is achieved by the fact that in a hydrocyclone containing a housing with a tangential inlet path, a branch pipe for withdrawing the condensed fraction and a device for outputting the clarified stock, the form of a spiral insert with tangential gaps rigidly connected to the drain nipple and a lid with a pivotally mounted axis; in this case, a spiral insert by means of a flexible connected in communication with the lid. FIG. 1 shows a hydrocyclone general view of FIG. 2 shows a section A-A in FIG. The hydrocyclone includes a cylindrical body 1 with a tangential inlet nozzle 2, a nozzle for outputting cry fraction 3, a helical insert 4 with tangential slots, a cover 5, a drain nozzle 6 and an axially mounted axis 7. The hydrocyclone works as follows. The initial suspension under pressure is fed through the inlet 2 into the cylindrical body 1, twists and moves in a vertical direction to the lower part of the apparatus. Under the action of centrifugal inertia forces, the solid phase particles are thrown off to the wall of the apparatus, from which they are lowered down and out through the nozzle. to discharge the thickened fraction The clarified slurry moves by a radial flow to the spiral insert 4 of the discharge device, where the movement of the slurry in a directional direction towards the center of the apparatus begins. The removal of the clarified suspension is carried out through the drain pipe 6. When the suspension moves along a spiral insert, the following processes occur. Due to a decrease in the radius of the fluid motion, as well as a decrease in the cross sectional area of the spiral shell, the speed of the suspension increases all the time, which leads to an increase in the magnitude of the centrifugal inertia force acting on the particle, which reaches its maximum value on the wall radius of the discharge nozzle 6. Under the action of this force, the particles of the solid phase, which are in the clarified suspension, begin to move in the radial direction from the center of the apparatus in the periphery, reaching the wall of the spiral insert, which limits further radial movement of particles. However, when the particle reaches the tangential gap in the spiral insert, it is carried into the outer turn of the spiral. If the centrifugal force acting on the particle is large enough, it again reaches the wall of the spiral chamber and so on until the particle is carried out into the external flow of the suspension. If the centrifugal force of inertia is insignificant, the particle spirals through the coil and again reaches the spiral wall. However, due to the effect of the vertical velocity, the particle also moves in the vertical direction while it leaves the helical insert through the open bottom. In the upper part, the alcoholic insert is closed by a lid 5 to prevent the initial suspension from directly falling into the spiral space. At the point where the suspension is introduced into the spiral insert (point B), the latter is connected with a flexible connection to the lid so that the lid and the spiral insert can be rotated relative to each other. The lid is rigidly attached to the axis 7. At the point where the suspension is withdrawn from the spiral insert, the latter is rigidly connected to the drain pipe 6 (point B). Such a connection of the axis, the cover and the spiral insert is made in order to ensure that the cross section of the spiral channel changes when the axis is rotated. When the axis is rotated, the point B moves around the circumference, which causes the spinning or unwinding of the spirshi (similar to a clock spring). In this case, point B is stationary, since the drain pipe 6 is rigidly connected to the cylindrical body 1. Increasing or decreasing the cross-sectional area of the space between the different turns also leads to a decrease or increase, respectively, in the flow velocity of the suspension in the spiral insert, which causes a decrease and increase in the efficiency of the apparatus , so actually in the spiral insert an additional process of separation of the clarified suspension takes place. The calculation of the effectiveness of the clarification of the suspension with the proposed device shows that it is 5–15% higher than the effectiveness of the clarification of the suspension by the device-prototype due to the removal of a small fraction of the solid phase when the clarified suspension passes through the spiral insert. Thus, the use of the proposed hydrocyclone makes it possible to increase the separation efficiency by reducing the solids content in the clarified product and provides significant advantages compared to devices of the same type. The proposed device can be used in a wider range of sizes and solids concentrations with sufficiently high efficiency indicators. the work of the apparatus. The advantages of the hydrocyclone should also include cost-effectiveness and reliability in operation, ease of manufacture. Cylindrical hydrocyclone containing a housing with a tangential inlet paarubkom, pipe dp output condensed fraction and a device for you | Water clarified fraction, characterized in that, in order to increase the separation efficiency by reducing the solids content in the clarified fraction, the device output of the clarified fraction is made in the form of a spiral insert with tangential gaps rigidly connected to the drain pipe and a lid with a pivotally mounted axis, while the spiral insertion means connected to the flexible kroshkoy. Sources of information taken into account in the examination. 1. Cooks A.N. Hydrocyclone at concentrators. M., Nedra, 1978, fig. b, 1a.
2.Авторское свидетельство СССР 213719, кл. В 03 В 5/34, 1966. 2. Authors certificate of USSR 213719, cl. B 03 B 5/34, 1966.
3.Авторское свидетельство СССР 656667, кл. В 04 С 11/00, 1977.3. Authors certificate of USSR 656667, cl. B 04 C 11/00, 1977.