 |
II. Техническое предложение
|
|
|
|
Введение
Гидроциклон (рис. 1, а) в общем виде представляет собой конический сосуд 2, заканчивающийся цилиндрической частью 3, закрытый сверху крышкой. Угол между образующими конической части называется углом конусности гидроциклона (обычно обозначается буквой α). Жидкость подается под давлением через питающий патрубок 5, установленный тангенциально к цилиндрической части непосредственно под крышкой.
Разгрузка гидроциклона происходит через установленный в центре крышки по оси гидроциклона сливной патрубок 4 и расположенное в вершине конуса отверстие, которое называется разгрузочным. Площадь разгрузочного отверстия в некоторых конструкциях гидроциклона может изменяться с помощью сменных разгрузочных насадок 1. Входное отверстие на нижнем конце сливного патрубка принято называть сливным.
В ряде конструкций гидроциклонов
(см. рис 1,б) предусмотрена сливная камера 6,
а слив происходит через отводную трубу 7,
Рис.1 Гидроциклон.
установленную тангенциально к направлению вращения пульпы.
В ряде гидроциклонов (в гидроциклонах малых диаметров) отсутствует цилиндрическая часть, и исходный продукт (пульпа) вводится непосредственно в конус гидроциклона.
Наиболее широко применяются гидроциклоны первой из описанных конструкций.
Главной действующей силой является центробежная, возникающая благодаря тангенциальной подаче питания. Под действием центробежной силы сравнительно крупные и тяжелые частицы твердой фазы отбрасываются к стенке гидроциклона и затем разгружаются через песковую насадку, а наиболее тонкие и легкие частицы выносятся со сливом.
Классификация гидроциклонов
По конструктивным признакам все гидроциклоны можно разделить на следующие группы:
|
|
|
1. турбоциклоны.
2. открытые.
3. цилиндрические.
4. конические, получившие наибольшее распространение в промышленности, отличающиеся между собой:
а) способом выдачи слива через сливной патрубок,
соединенный непосредственно с отводной трубой, или
через приемник для слива. Иногда глубина погружения
сливного патрубка плавно регулируется;
б) способом установки – вертикальные, горизонтальные и наклонные;
в) углом конусности (5-90˚)
г) способом установки и конструкцией питающего патрубка;
д) относительной высотой цилиндрической части
(от 0.2 до 1.5 диаметра гидроциклона);
е) конструкцией песковых насадок;
ж) числом выдаваемых продуктов – два и три.
Турбоциклоны
В турбоциклоне (центриконе) процесс разделения так же, как и в напорном гидроциклоне, осуществляется в поле действия центробежных сил. Разница состоит в том, что если в гидроциклоне вращение продукта внутри аппарата обуславливается его тангенциальным вводом, а напор необходимый для преодоления сопротивления на входе в аппарат и для разгрузки продуктов разделения, сообщается исходному продукту центробежным насосом, установленным перед гидроциклоном, то в турбоциклоне турбинка, расположенная в цилиндрической части аппарата, засасывает исходный продукт, придавая ему вращение и создавая напор, необходимый для разгрузки слива и разгрузочной жидкости.
Исходная пульпа (рис. 2, в) засасывается через питающий патрубок 3 турбинкой 4, установленной в цилиндрической части гидроциклона 2. Разгрузка происходит через сливной патрубок 5 и тангенциальный разгрузочный патрубок 6, находящийся в нижней части конуса 1.
При конструировании турбоциклона предполагалось, что замена насоса турбинкой снизит удельный расход электроэнергии. Практически это предложение не подтвердилось. Наличие вращающейся с большой скоростью турбинки и быстрый износ ее рабочих органов являются серьезным усложнением конструкции. Поэтому турбоциклоны не нашли широкого применения.
|
|
|
Рис. 2. Гидроциклоны: а)цилиндрический гидроциклон; б)цилиндроконический гидроциклон; в)турбоциклон; г, д)открытый гидроциклон.
Открытые гидроциклоны
Принцип действия открытого гидроциклона заключается в следующем.
Благодаря тангенциальному вводу весь исходный продукт в гидроциклоне находится во вращательно-поступательном движении, вследствие чего под действием возникающих в аппарате центробежных сил твердые частицы осаждаются на стенках.
Открытый гидроциклон (рис. 2, г) состоит и цилиндрической, открытой сверху части 1 и конической части 4. Исходный продукт подводится тангенциально в цилиндрическую часть через питающий патрубок 3. Сливной патрубок 2 состоит из центрально расположенной трубы, входящей коленом наружу через стенку гидроциклона. Разгрузочная жидкость удаляется через разгрузочную насадку 5.
По своим размерам открытые гидроциклоны значительно больше напорных. Основное преимущество первых перед вторыми заключается в том, что благодаря сравнительно небольшим скоростям входа жидкости, потери напора в них составляют 0.5 - 0.7 м вод. ст.
К недостаткам открытых гидроциклонов следует отнести невозможность получения тонких сливов.
|
|
|
