Гидроциклон

(51) 04 5/181 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ фракции, патрубок и устройство для отвода сгущенной фракции суспензии. Такое устройство выполнено в виде установленных один под другим концентрично корпусу гидроциклона конусообразного элемента, имеющего возможность вращения и вертикального перемещения, и горизонтального кольца, жестко соединенного как с корпусом гидроциклона, так и емкостью с образованием камеры, снабженной коническими патрубками для отвода сгущенной фракции суспензии. Камера сообщена с разгрузочным отверстием патрубка для отвода сгущенной фракции суспензии посредством кольцевого зазора между торцом указанного патрубка и внешней поверхностью конусообразного элемента, верхняя часть которого снабжена лопастями и размещена в разгрузочном отверстии того же патрубка. Технический результат повышение разделительной способности.(72) Нугуманов Калел Калкашевич Абдусалямов Нурлан Нурбекович Ткенов Адилет Максутович Балкаев Абылай Сагндыкович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(57) Гидроциклон предназначен для разделения суспензий под действием центробежных сил и может быть использован в нефтяной промышленности. Изобретение содержит цилиндроконический корпус, патрубки подачи исходной суспензии и отвода осветленной ее 23418 Изобретение относится к нефтяной и другим отраслям промышленности, где может быть использовано для разделения суспензий под действием центробежных сил. Известен гидроциклон,содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливным и Песковым патрубками,снабженный коническим вытеснителем с кольцевыми отражателями, установленным на штоке с возможностью осевого перемещения Авторское свидетельство СССР 1121048, МПК В 04 С 5/181, опубл. 30.10.1984, бюл.40. Данный гидроциклон не обеспечивает высокую разделительную способность в силу затухания окружной составляющей скорости потока в нижней части корпуса гидроциклона ввиду того, что поверхность контакта конического вытеснителя с вращающейся суспензией существенно увеличивается за счет кольцевых отражателей, что приводит к усилению затухания окружной составляющей скорости суспензии в осевом направлении. Известен также гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус, патрубок подачи исходной суспензии и патрубки для отвода осветленной и сгущенной фракций суспензии,устройство для отвода сгущенной фракции суспензии, выполненное в виде двух установленных коаксиально корпусу гидроциклона горизонтальных дисков, нижний из которых закреплен на валу и имеет возможность вращения и вертикального перемещения, а верхний имеет форму кольца,внутренний диаметр которого равен диаметру патрубка для отвода сгущенной фракции суспензии и жестко соединен с корпусом гидроциклона,образующих радиальный канал, и включающее емкость для сгущенной фракции суспензии, жестко соединенную с верхним диском и образующую с ним цилиндрическую камеру с патрубками для отвода сгущенной фракции суспензии Патент РФ 2372147, МПК В 04 С 5/14, опубл. 10.11.2009,бюл.31. Однако конструкция такого гидроциклона не исключает возможность забивания сгущенной фракций суспензии радиального канала между верхним и нижним дисками устройства для отвода сгущенной фракции суспензии,влекущего необходимость разборки и очистки устройства. Кроме этого, забивание радиального канала обусловливает задержку разгрузки из отводящего патрубка сгущенной фракции суспензии, что приводит к нарушению технологического процесса и снижению эффективности разделения суспензии. Задачей изобретения является создание конструкции гидроциклона для разделения суспензий под действием центробежных сил с высокой разделительной способностью. Техническим результатом, который может быть получен при осуществлении изобретения, является повышение разделительной способности гидроциклона за счет обеспечения условий для бесперебойного и гарантированного отбора и 2 устойчивого перетока сгущенной фракции суспензии из отводящего патрубка в камеру. Указанный технический результат достигается тем,что гидроциклон,содержащий цилиндроконический корпус, патрубок подачи исходной суспензии, патрубки для отвода осветленной и сгущенной фракции суспензии и устройство для отвода сгущенной фракции суспензии в виде установленного коаксиально корпусу гидроциклона горизонтального кольца,внутренний диаметр которого равен диаметру патрубка для отвода сгущенной фракции суспензии,жестко соединенного с корпусом гидроциклона и емкостью для сгущенной фракции суспензии с образованием камеры с патрубками для отвода сгущенной фракции суспензии,снабжен установленным в камере коаксиально корпусу гидроциклона конусообразным элементом,имеющим возможность вращения и вертикального перемещения, верхняя часть конусообразного элемента снабжена лопастями и размещена в разгрузочном отверстии патрубка для отвода сгущенной фракции суспензии, между торцом которого и внешней поверхностью конусообразного элемента образован кольцевой зазор для сообщения камеры с разгрузочным отверстием патрубка для отвода сгущенной фракции суспензии. На чертеже изображен гидроциклон предлагаемой конструкции, общий вид. Гидроциклон содержит цилиндроконический корпус 1, имеющий выполненную в виде усеченного конуса часть 2, цилиндрическую верхнюю часть 3 и цилиндрическую нижнюю часть в виде патрубка 4 для отвода сгущенной фракции суспензии. Верхняя часть 3 корпуса 1 оснащена тангенциальным патрубком 5 подачи исходной суспензии и крышкой 6 с патрубком 7 для отвода осветленной фракции суспензии. Гидроциклон также снабжен устройством для отвода сгущенной фракции суспензии, включающим камеру 8 с патрубками 9 для отвода сгущенной фракции суспензии и установленные один над другим коаксиально корпусу 1 гидроциклона горизонтальное кольцо 10 и конусообразный элемент 11. Горизонтальное кольцо 10 жестко соединено с корпусом 1 гидроциклона, а его внутренний диаметр равен диаметру патрубка 4 для отвода сгущенной фракции суспензии, в нижней части разгрузочного отверстия 12 которого размещена верхняя часть конусообразного элемента 11, снабженная лопастями 13. Разгрузочное отверстиепатрубка 4 для отвода сгущенной фракции суспензии сообщено с камерой 8 посредством кольцевого зазора 14, образованного между внешней поверхностью конусообразного элемента 11 и торцом 15 отводящего патрубка 4. Конусообразный элемент 11 закреплен на валу 16 с возможностью вращения, а также вертикального фиксированного перемещения в определенном пределе, для чего предусмотрен ручной механизм 17. Камера 8 образована горизонтальным кольцом 10 и жестко с ним соединенной с возможностью разъема емкостью 18 для сгущенной фракции 23418 суспензии, при этом каждый патрубок 9 для ее отвода имеет конусообразную форму, коническая часть которого расширяется по направлению к верху камеры 8. Гидроциклон работает следующим образом. По тангенциальному патрубку 5 исходная суспензия подается в корпус 1 гидроциклона, где под действием центробежных сил происходит ее разделение на фракции. Осветленная фракция удаляется из рабочего пространства гидроциклона через отводящий патрубок 7, а сгущенная фракция через отводящий патрубок 4 и кольцевой зазор 14 между конусообразным элементом 11 и патрубком 4 поступает в камеру 8, откуда отводится через конические патрубки 9, геометрия которых препятствует образованию в камере 8 застойных зон для выгружаемой сгущенной фракции суспензии,При изменении режима технологического процесса разделения суспензии,устойчивое перетекание сгущенной фракции суспензии из отводящего патрубка 4 в камеру 8 осуществляют регулировкой величины кольцевого зазора 14. Для чего посредством механизма 17 обеспечивают в определенном пределе вертикальное фиксированное перемещение конусообразного элемента 11 в отношении горизонтального кольца 10. Конусность элемента 11 способствует высокой гидродинамике потока и эффективному, под действием центробежных сил, продвижению частиц твердой фазы в камеру 8 из разгрузочного отверстия 12 отводящего патрубка 4. Затухание окружной составляющей скорости потока в нижней части корпуса гидроциклона, наиболее ответственной для процесса разделения, исключается за счет воздействия на поток вращательного движения конусообразного элемента 11,снабженного лопастями 13. При этом в силу указанных условий повышается разделительная способность гидроциклона. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус, патрубок подачи исходной суспензии,патрубки для отвода осветленной и сгущенной фракции суспензии и устройство для отвода сгущенной фракции суспензии, включающее установленное коаксиально корпусу гидроциклона горизонтальное кольцо, внутренний диаметр которого равен диаметру патрубка для отвода сгущенной фракции суспензии, жестко соединенное с корпусом гидроциклона и емкостью для сгущенной фракции суспензии с образованием камеры с патрубками для отвода сгущенной фракции суспензии, отличающийся тем, что в камере установлен коаксиально корпусу гидроциклона конусообразный элемент, имеющий возможность вращения и вертикального перемещения, верхняя часть конусообразного элемента снабжена лопастями и размещена в разгрузочном отверстии патрубка для отвода сгущенной фракции суспензии, между торцом которого и внешней поверхностью конусообразного элемента образован кольцевой зазор для сообщения камеры с разгрузочным отверстием патрубка для отвода сгущенной фракции суспензии.