SU1165472A1 - Гидроциклон - Google Patents

Abstract

1. ГИДРОЦИКЛОН, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным питающим патрубком, песковую насадку и сливной патрубок, состо щий из кольцевой муфты и диффузора с лопаст ми, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности разделени  зернистых материалов по крупности, лопасти диффузора выполнены с сечением клинообразной формы острые углы которых направлены навстречу движению закрученного потока в диффузоре. 2.Гидроциклон по п. 1, отличающийс  тем, что торец лопасти выполнен с серповидной выемкой. 3.Гидроциклон по п. I, отличающийс  тем, что лопасти снабжены гибкими элементами, установленными на торце тангенциально к образующей внешней поверхности. 4.Гидроциклон по п. 1, отличающийс  тем, что лопасти снабжены выступами клинообразной формы, выполненными на их внешней поверхности. (Л о: ел N N5

Description

Изобретение относитс  к технике разделени  неоднородных жидких сред и может быть использовано дл  обогащени  полезных ископаемых.

Известен гидроциклон, содержащий корпус с питающим патрубком, песковой № сливной патрубки, при этом сопло сливного патрубка выполнено в виде вогнутой кольцевой поверхности серповидного сечени  1,

Недостатком данного гидроциклона  вл етс  то, что рассто ние между внутренней поверхностью гидроднклона и сливным патрубком небольщое и возможен повыщенный износ этих поверхностей, кроме того, в окончании утолщени , в котором образована вогнута  кольцева  поверхность, происходит внезапное расщирение потока, направл ющегос  к входному сечению сливного патрубка , что приводит к пов.ышенной турбулизаЦии потоков, следствием чего  вл етс  засорение верхнего продукта механическими примес ми .

Известен гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус, питающий патрубок , песковую насадку, сливной патрубок и насадку сливного патрубка, выполненную в виде плоской шайбы 2.

Недостатком этого гидроциклона  вл етс  то, что при движении подкрышечного потока по верхней и нижней поверхност м насадки сливного патрубка в области нижней поверхности образуетс  зона пониженного давлени , что способствует подсасыванию механических примесей в эту зону и, как следствие, загрублению ими верхнего продукта .

Известен также гидроциклон, содержащий цнлиндроконический корпус с тангенциальным питающим патрубком, песковую насадку и сливной патрубок с кольцевой муфтой и диффузором с лопаст ми 3.

Недостаток известного гидроциклона состоит в том, что при повыщенном напоре суспензии на входе происходит переток части суспензии в диффузор, при этом в сливной патрубок попадает часть посторонних примесей , отброшенных кольцевой муфтой к периферии из подкрыщечного пространства.

Цель изобретени  - повышение эффективности разделени  зернистых материалов по крупности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в гидроциклоне, содержащем цилиндроконический корпус с тангенциальным питающим патрубком, песковую насадку и сливной патрубок, состо щий из кольцевой муфты и диффузора с лопаст ми, лопасти диффузора выполнены с сечением клинообразной формы, острые углы которых направлены навстречу движению закрученного потока в диффузоре.

Торец лопасти может быть выполнен с серповидной выемкой.

Кроме того, лопасти могут быть снабжены гибкими элементами, установленными на

торце тангенциально к образующей внешней поверхности.

Лопасти могут быть снабжены выступами клинообразной формы, выполненными на их внешней поверхности.

На фиг. 1 представлен гидроциклон, общий вид; на фиг. 2 - -разрез А-А, лопасть диффузора с сечением клинообразной формы на фиг. 3 - то же, лопасть диффузора с серповидной выемкой на торце лопасти; на фиг. 4 - то же, лопасть диффузора с гибким элементом на его внешней поверхности; на фиг. 5 - то же, лопасть диффузора с выступами клинообразной формы на его внешней поверхности.

Гидроциклон содержит корпус 1 цилиндроконической формы, к которому тангенциально примыкает питающий патрубок 2 дл  подачи исходной суспензии, а в крыщке центрально расположен сливной патрубок 3. Корпус 1 заверщаетс  внизу песковой насадкой 4. На входном конце сливного патрубка 3 закреплена кольцева  муфта 5, плавно расшир юща с  вниз. Снизу напротив входного отверсти  сливного патрубка 3 к кольцевой муфте 5 примыкает диффузор 6, направленный меньшим основанием в сторону песковой насадки. Диффузор 6 соединен с кольцевой муфтой 5 посредством лопастей 7 с сечением клинообразной формы. Лопасти 7 могут выполн тьс  с серповидными выемками 8 на торцах, с гибкими пр моугольными элементами 9 на их внешней поверхности, установленными тангенциально к образующей внешней поверхности лопасти, или с выступами 10 клинообразной формы на их внешней поверхности, причем может примен тьс  лопасть 7 с использованием одного из перечисленных признаков или в совокупности всех признаков.

Устройство работает следующим образом.

Исходный материал вводитс  внутрь корпуса 1 по патрубку 2 дл  тангенциальной подачи исходного материала. Закрученна  суспензи  в поле центробежных сил раздел етс  на два потока: нисход щий, содержащий крупные частицы, идущий по внутренней боковой поверхности гидроциклона по направлению к песковой насадке 4 и разгружающийс  через нее; восход щий, содержащий тонкие частицы, движущийс  вверх по направлению к сливному патрубку 3 и разгружающийс  через него. Кроме того, в гидроциклоне существует подкрышечный поток суспензии, который содержит крупные частицы и механические примеси. Этот поток, снижа сь по спирали вокруг внешней поверхности сливного патрубка 3, отклон етс  расшир ющейс  кольцевой муфтой 5 радиально в стороны, и посторонние примеси, содержащиес  в суспензии, отбрасываютс  на внутреннюю стенку гидроциклона и вывод тс  из гидроциклона в составе нисход щего потока. Некоторые крупные частицы, например, плоской формы могут

из-за своей парусности подсасыватьс  с жидкостью в сливной патрубок 3 через пространство между лопаст ми 7. При вибрации гибких элементов 9, возникающей при обтекании их с внутренней и внешней поверхности вращающимис  потоками и срыве их с гибких элементов, под гибкими элементами вследствие разрежени  и кавитации по вл ютс  турбулентные пульсации определенной частоты, которые оказывают гидродинамическое воздействие на крупные частицы и отбрасывают их к периферии гидроциклона.

При обтекании подкрыщечным потоком кольцевой муфты и внещней поверхности лопастей с выступами 10 клинообразной формы за этими выступами возникают разрежени  и, следовательно, кавитаци , котора  также оказывает гидродинамическое воздействие на крупные частицы, отбрасыва  их на периферию гидроциклона.

В периферии восход щего потока суспензии , выход щего наружу через сливной патрубок 3, также могут содержатьс  крупные частицы, которые попадают в этот поток, например, при перегрузке песковой насадки. Восход щий поток, направл  сь в сливной патрубок, поступает в диффузор и, расщир  сь с ним, раздел етс  в свою очередь на два потока - центральный, разгружающийс  через сливной патрубок, и кольцевой, периферийный лоток, содержащий крупные частицы. Периферийный поток поступает в пространство между кольцевой муфтой 5 и диффузором 6 тангенциально по отнощению к острой кромке лопасти 7. При обтекании лопасти с внешней и внутренней поверхностей в потоке создаетс  обширна  область разрежени  с образованием зоны кавитации, котора  оказывает гидродинамическое воздействие на крупные частицы в виде турбулентных пульсаций, что способствует их выбросу в радиальном направлении к стенке гидроциклона, даже если происходит переток жидкости в направлении к сливному патрубку. Если на торце лопасти 7 дополнительно выполнена серповидна  выемка 8, на торце возникает вихрь, попада  в который, частицы испытывают дополнительное воздействие за счет локальных центробежных сил в вихре, что усиливает эффект выброса частиц повышенной крупности к периферии, гидроциклона.

Кольцева  муфта 5 и диффузор 6 могут быть выполнены как отдельно в виде манжеты , подаваемой на сливной патрубок, так и заодно с ним.

Выполнение лопастей диффузора с сечением клинообразной формы, острые углы

которых направлены навстречу движению закрученного потока в диффузоре, позвол ет за счет утолщени  торца лопастей получать при сходе потоков с внутренней и внещней поверхности лопасти на торце лопасти обширную область разрежени , а возникающа  при этом интенсивна  кавитаци  оказывает гидродинамическое воздействие на крупные частицы в виде турбулентных пульсаций , что способствует их выбросу в радиальном направлении к стенке гидроциклона , даже если происходит переток жидкости в направлении к сливному патрубку. Количество лопастей, их длина и толщина определ ютс  в каждом конкретном случае услови ми работы гидроциклона и свойствами обрабатываемого материала.

Выполнение торца лопасти с серпов.идной выемкой способствует по влению локальных вихрей, попада  в которые частицы испытывают дополнительные воздействи  за счет локальных центробежных сил, что усиливает эффект выброса частиц повышенной крупности к стенке гидроциклона.

Выполнение внешней поверхности лопастей с гибкими элементами, установленными тангенциально к образующей внешней поверхности лопасти, приводит при срыве потока суспензии с гибких элементов к по влению , кроме разрежени  и св занной с ним кавитации, вибрации с определенной частотой колебаний, определ емой конкретными услови ми настройки лопастей и гибких элементов на определенный режим работы гидроциклона , вибраци  гибких элементов также способствует эффективному выходу частиц на периферию гидроциклона и преп тствует попаданию частиц, сход щих с кольцевой муфты в составе сло  подкрыщечного потока, в диффузор.

Выполнение на внещней поверхности лопастей выступов клинообразной формы приводит к по влению на внешней поверхности лопастей нескольких участков локальных разрежений и, следовательно, кавитации. Количество выступов, их высота определ ютс  конкретными услови ми настройки лопастей на определенный режим работы гидроциклона. Выступы дополнительно преп тствуют попаданию частиц, сход щих с кольцевой муфты в составе сло  подкрышечного потока, в диффузор.

Испытани , проведенные на каолиновой суспензии, показали, что использование гидроциклона предлагаемой конструкции позвол ет повысить содержание твердого в песках и увеличить извлечение на 1,85%.

А-А

СРиг.2

фиг.З

/1-/I

Фиг.4

Фиг.5

Claims (4)

1. ГИДРОЦИКЛОН, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным питающим патрубком, песковую насадку и сливной патрубок, состоящий из кольцевой муфты и диффузора с лопастями, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения зернистых материалов по крупности, лопасти диффузора выполнены с сечением клинообразной формы, острые углы которых направлены навстречу движению закрученного потока в диффузоре.

2. Гидроциклон по π. 1, отличающийся тем, что торец лопасти выполнен с серповидной выемкой.

3. Гидроциклон поп. 1, отличающийся тем, что лопасти снабжены гибкими элементами, установленными на торце тангенциально к образующей внешней поверхности.

4. Гидроциклон по π. 1, отличающийся тем, что лопасти снабжены выступами клинообразной формы, выполненными на их внешней поверхности.

>

tDut.1