Гідроциклон

Гідроциклон, що містить зону поділу, включно із циліндро-конічною частиною корпусу, тангенційним живильним патрубком, центральним осьовим 3 38197 а також порушення гідродинаміки руху потоку у робочій порожнині через нерівномірне зношення стінок. В основу корисної моделі поставлено технічне завдання удосконалити гідроциклон, у якому завдяки конструктивним особливостям внутрішніх елементів забезпечується зменшення абразивного зношення внутрішніх поверхонь, а також поліпшення класифікаційної здатності, завдяки чому зростає ресурс роботи гідроциклона та розширяється область його ефективного використання. Поставлене завдання вирішується тим, що у гідроциклоні, що містить зону поділу, включно із циліндро-конічною частиною корпусу, тангенційним живильним патрубком, центральним осьовим зливним патрубком, пісковою насадкою, та відокремлену від зони поділу закриту зону поміж стінкою конічної частини та зовнішньою оболонкою, яку обладнано осьовими перетинками, згідно з винаходом, конічну частину зони поділу сполучено із закритою зоною за допомогою рівномірно розподілених поверхнею конуса наскрізних отворів сумарним перерізом, що набагато менший за площу поверхні конічної частини, закриту зону обладнано збірником осаду із промивним патрубком для відведення забрудненої рідини. На Фіг.1 зображений пропонований гідроциклон, на Фіг.2 - перетин А-А Фіг.1. До складу гідроциклону входить циліндроконічний корпус, який складається з циліндричної частини 1, конусу 2, зовнішньої оболонки 3 та днища 4. В верхній частині корпусу встановлені тангенційний живильний патрубок 5, центральний осьовий зливний патрубок 6, а у нижній - піскова насадка 7 та промивний патрубок 8. Внутрішній простір корпусу конструктивно поділено на наступні зони: зона поділу 9, що сполучена з патрубками 5 та 6, пісковою насадкою 7 та обмежена поверхнями циліндричної частини 1 та конусу 2; закрита зона 10, яка розташована поміж зовнішньою стінкою конуса 2 та внутрішньою стінкою оболонки 3; збірник осаду 11 у внутрішньому просторі днища 4. У поверхні конусу 2 симетрично відносно центральної осі виконано декілька отворів 12 з круговою або щілинною формою перерізу, крізь які зону поділу 9 сполучено із закритою зоною 10. При цьому сумарна площа перерізу отворів 12 є набагато меншою за площу поверхні конуса 2. Всередині закритої зони 10 встановлено осьові перетинки 13, що розділяють простір зони 10 на декілька областей, сприяючи погашенню тангенційної складової руху потоку, а також стабілізації осьового руху забруднень в напрямку збірника осаду 11. Потік очищуваної рідини по живильному патрубку 5 тангенційно подають до верхньої частини зони поділу 9, де він набуває гвинтоподібного за 4 крученого руху, спрямованого в напрямку вершини конуса 2. Під дією відцентрових сил зважені у потоці частки механічних домішок переміщуються до стінок циліндро-конічного корпусу. Під час руху гвинтозакрученого потоку суспензії у області конусу 2 відбувається розшарування потоку на зовнішню область з підвищеною концентрацією крупних та важких часток домішок, та внутрішній закручений потік очищеної рідини, який містить переважно легкі домішки й частки малих розмірів. При цьому зовнішній потік з наближенням до вершини конусу 2 ущільнюється, внаслідок чого контакт забруднень з поверхнею гідроциклона набуває більшої інтенсивності. Під дією відцентрових сил частки домішок через отвори 12 у стінці конусу 2 із зони поділу 9 переходять до закритої зони 10, потім уздовж стінок оболонки 3 та осьових перетинок 13 гравітаційно осідають до збірника осаду 11. Під час експлуатації гідроциклону виведення твердих забруднень через піскову насадку 7 та промивний патрубок 8 відбувається незалежно одне від одного. При цьому в залежності від властивостей вхідної рідини та забруднень може бути передбачено як періодичне очищення збірника осаду 11, так і робота з постійним витоком рідини з промивного патрубку 8. Виконання у поверхні конусу 2 отворів 12, які сполучують зону поділу 9 із закритою зоною 10, забезпечує видалення твердих домішок із зони поділу 9 по мірі надходження їх до стінки конусу 2, що дозволяє виключити додаткове подрібнення часток твердих домішок, зменшити абразивне зношення робочої поверхні конусу 2 та піскової насадки 7. Окрім того, зменшення концентрації домішок у області формування внутрішнього потоку сприяє поліпшенню класифікаційної здатності та покращує показники роботи гідроциклону. Рівномірне розташування отворів 12 поверхнею конусу 2 та досить невеликаїх загальна площа дозволяє запобігти порушенню специфічної для гідроциклону гідродинаміки поля швидкостей потоку у зоні поділу 9. Наявність збірника осаду 11 з промивним патрубком 8 для відведення забруднень із закритої зони 10 забезпечує можливість експлуатації гідроциклону у режимах з постійним або періодичним очищенням внутрішньої порожнини від часток осаду, що дозволяє розширити сферу ефективного використання гідроціклону та гнучко регулювати параметри роботи у залежності від властивостей очищуваного середовища. Таким чином, пропоновані відмітні ознаки разом із відомим технічним рішенням дозволяють зменшити абразивне зношення внутрішніх поверхонь, а також поліпшити класифікаційну здатність, завдяки чому зростає ресурс роботи гідроциклона та розширюється область його ефективного використання. 5 Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко 38197 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601