Указанный недостаток частично устранен в гидроциклоне, известном из авторского свидетельства СССР 1261717, кл. В 04 С 5/08, приоритет 10.11.84. В указанном авторском свидетельстве описан гидроциклон, который включает цилиндрический корпус, на одном конце которого установлен тангенциальный входной патрубок и осевой патрубок вывода легкой фазы, а на другом - песковый насадок. Внутри корпуса по всей длине коаксиально установлен элемент в виде тела вращения с винтовым каналом на поверхности и с возможностью вращения вокруг оси. Диаметр элемента в наибольшем сечении составляет 0,4-1,5 от внутреннего диаметра патрубка вывода легкой фазы. Недостатками известного гидроциклона являются низкая эффективность и низкая надежность работы из-за значительного гидравлического сопротивления вследствие малого преобразования кинетической энергии тяжелой фазы в энергию давления и из-за сложности конструкции (наличие подвижного элемента). Предлагаемым изобретением решается задача повышения эффективности работы гидроциклона путем уменьшениягидравлических потерь и повышения его надежности. Для достижения названного технического результата предлагается гидроциклон, который как наиболее близкий к нему известный содержит цилиндроконический корпус, на одном конце которого установлены тангенциальный входной патрубок и осевой патрубок вывода легкой фазы, на другом - песковый насадок, а внутри корпуса установлен осевой элемент для выравнивания давления. В отличие от известного, в предлагаемом гидроциклоне неподвижный раскручивающий осевой элемент установлен в выходном конце корпуса и выполнен в виде крыльчатки, наружный диаметр которой меньше или равен внутреннему диаметру корпуса, наклон входных кромок лопастей крыльчатки совпадает с наклоном траектории движения тяжелой фазы, а выходные кромки лопастей направлены по осевым плоскостям корпуса. В предлагаемом гидроциклоне разделение фаз происходит более эффективно за счет выравнивания давления по радиусу в приосевой зоне на входе в крыльчатку. Это создает отрицательный градиент давления в направлении к патрубку вывода легкой фазы (в том числе выделившихся газов и воздуха). Неподвижность крыльчатки повышает надежность гидроциклона путем упрощения конструкции. На фиг. 1 представлен общий вид гидроциклона; на фиг.2 - разрез по А-А фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б фиг.2. Гидроциклон содержит цилиндроконический корпус 1 с тангенциальным входным патрубком 2, осевым патрубком 3 вывода легкой фазы и песковым насадком 4 для слива тяжелой фазы. В выходном конце корпуса 1 установлена неподвижная раскручивающая крыльчатка 5. Наружный диаметр крыльчатки меньше или равен внутреннему диаметру корпуса 1. Наклон входных кромок лопастей крыльчатки совпадает с наклоном траектории движения тяжелой фазы. Выходные кромки лопастей крыльчатки направлены по осевым плоскостям корпуса 1. Работает гидроциклон следующим образом. Дисперсная система через тангенциальный входной патрубок 2 поступает в корпус гидроциклона 1 и, двигаясь по винтообразной траектории, под действием центробежных сил подвергается процессу разделения: тяжелая фаза выводится наружу через песковый насадок 4, а легкая фаза, образуя восходящий вращающийся поток, - через патрубок 3 вывода легкой фазы. Наличие в конце корпуса крыльчатки 5 вызывает выравнивание давления по радиусу в ней и перед ней. Это приводит к созданию отрицательного градиента давления в направлении к патрубку 3 вывода легкой фазы, что усиливает движение легкой фазы и выделившихся из жидкости газов и воздуха к патрубку 3 и препятствует попаданию легкой фазы, газов и воздуха в песковый насадок 4. Форма направляющих поверхностей лопастей крыльчатки 5 способствует преобразованию кинетической энергии вращательного движения в энергию давления, а следовательно, способствует уменьшению гидравлического сопротивления по линии тяжелой фазы. То, что крыльчатка 5 неподвижна, ведет к простоте конструкции и высокой надежности.
Формула изобретения
Гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус, на одном конце которого установлен тангенциальный входной патрубок и осевой патрубок вывода легкой фазы, на другом - песковый насадок, а внутри корпуса установлен осевой элемент для выравнивания давления, отличающийся тем, что неподвижный раскручивающий осевой элемент установлен в выходном конце корпуса и выполнен в виде крыльчатки, наружный диаметр которой меньше или равен внутреннему диаметру корпуса, наклон входных кромок лопастей крыльчатки совпадает с наклоном траектории движения тяжелой фазы, а выходные кромки лопастей направлены по осевым плоскостям корпуса. |
Скачать 197.23 Kb.