123367 (Модернизация спирального гидроциклона СГМ-ТПИ), страница 2

6.1 Экономический эффект от внедрения единицы новой техники –10 тыс. руб.

6.2. Ориентировочная стоимость – не более 5тыс. руб.

6.3. Предполагаемая годовая потребность для ГРЭ – 12 шт.

6.4. Годовой экономический эффект – 120 тыс. руб.

7. СТАДИИ И ЭТАПЫ РАБОТЫ

8. ПОРЯДОК КОНТРОЛЯ И ПРИЕМКИ

8.1. Порядок контроля и приемки работ для различных стадий и этапов должен производиться в соответствии с ГОСТ15.001 – 73.

8.2 Порядок согласования и утверждения ТУ и карты технического уровня и качества продукции должен производиться в соответствии с ГОСТ 1.3 – 85, ГОСТ 2.166 – 84.

8.3. Номенклатура конструкторской документации должна соответствовать ГОСТ 2.102 – 86^*.

8.4. Для предварительных испытаний должно быть изготовлено не менее 3 шт. опытных образцов….

8.5. Для приемочных испытаний должно быть предъявлено не менее 3 шт. опытных образцов.

8.6. Состав приемочной комиссии:

• Представитель заказчика;

• Представитель проектной (конструкторской) организации;

• Инспектор Госгортехнадзора;

• Представитель производственной организации.

При проведении приемочных испытаний рабочая бригада должна состоять:

• Буровой мастер (в/о);

• Машинист буровой установки (не ниже 5-го разряда);

• Помощник машиниста буровой установки (не ниже 4-го разряда).

При проведении испытаний должен быть организован круглосуточный хронометраж.

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.

Р азгрузка 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.

1. 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.

1.1. 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.

1.2. 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.

1.3. Цилиндрические гидроциклоны

По принципу действия цилиндрические гидроциклоны не отличаются от конических. Цилиндрический гидроциклон (рис. 2, а) состоит из цилиндрического корпуса 3, в который через тангенциальный питающий патрубок 1 вводится исходный продукт. Слив удаляется через патрубок 2, а разгрузочная жидкость - через тангенциальный патрубок 4.

Предполагалось, что с упрощением конструкции эффективность работы аппарата существенно не измениться. Однако предположения не оправдались. Поэтому, если цилиндрический гидроциклон применяется для отделения твердой фазы от жидкости, его соединяют последовательно с коническим гидроциклоном (рис. 2, б). Тогда разгрузочный патрубок цилиндрического гидроциклона 1 является одновременно питающим патрубком конического гидроциклона 2. При работе цилиндроконического гидроциклона получаются три продукта разделения: слив цилиндрического гидроциклона, слив промежуточных продуктов и разгрузочная жидкость конического гидроциклона. Как показала практика, эта конструктивная модификация не дает существенного улучшения технологических показателей, хотя она более сложна по сравнению с коническими гидроциклонами.

1.4. Конические гидроциклоны

На рис. 3, а показан конический гидроциклон, в котором верхний слой разгружается через сливную камеру; на рис. 3, б – гидроциклон позволяющий отбирать две фракции сливаемого продукта, при этом один верхний сливной патрубок заменяется двумя концентрическими; на рис. 3, в, г – гидроциклоны, применяемые в нефтяной промышленности (с целью увеличения срока службы они изготавливаются из износостойкой резины, так, у гидроциклона на рис. 3, г коническая часть, а у гидроциклона на рис. 3, в цилиндрическая и коническая части резиновые); на рис. 3, д – гидроциклон, у которого целью повышения эффективности разделения корпус выполнен в виде эллиптического цилиндра, сопряженного с эллиптическим конусом.

Гидроциклон, изображенный на рис. 3, е предназначен для осветления. С целью защиты внутренней поверхности от абразивного износа производится намораживание стенки гидроциклона ледяной самовосстанавливающейся коркой. Корпус гидроциклона снабжен теплоизолирующей рубашкой.

Для повышения эффективности работы гидроциклонов и для предотвращения забивания насадки добавочная вода подается в нижнюю часть гидроциклона (рис.3, ж) через симметрично расположенные тангенциальные отверстия небольшого диаметра таким образом, чтобы направление струи воды совпадало с направлением струи исходного продукта.

Рис.3 Конические гидроциклоны

Корпус гидроциклона изготавливается чаще литым, а иногда сварным или вытачивается из металла. Корпуса малых гидроциклонов диаметром меньше 250-350 мм отливаются целиком, а гидроциклонов больших размеров – из отдельных секций, фланцы которых соединяются между собой болтами. Преимуществом литых гидроциклонов перед сварными, является возможность изготовления литья из износоустойчивых материалов, простота изготовления (если не считать первоначальных работ на изготовление моделей и организацию производства).

Гидроциклоны малых размеров иногда изготавливают из алюминиевого литья с литой сменной резиновой футеровкой.

Угол конусности конической части гидроциклона принимается обычно 20˚.

Теоретические расчеты и опыт работы с гидроциклонами показывают, что более тонкий и менее загрязненный крупными зернами слив можно получить на гидроциклонах с углом конусности около 10˚.

Дальнейшее уменьшение угла конусности (например, до 5˚) не дает заметного улучшения технологических показателей, но приводит к резкому увеличению высоты аппарата.

Питающий патрубок должен устанавливаться непосредственно под крышкой строго по касательной к стенке гидроциклона. В сварных конструкциях конец патрубка перед сваркой подвергается косому срезу, чтобы он не заходил внутрь аппарата.

В литых конструкциях питающие патрубки отливаются как одно целое с цилиндрической частью корпуса. Питающий патрубок изготавливают обычно в виде трубы прямоугольного или круглого сечения, сужающейся по ходу движения пульпы (рис. 4).

В конструкциях треста Никополь-Марганец питающий патрубок не имеет сужения, а представляет собой цилиндрический отрезок трубы, приваренный к корпусу по касательной (рис. 4, б).

В циклонах Уфимского завода предусматривается возможность изменения размера питающего отверстия посредством сменных насадок (рис 4, в), поставляемых комплексно с гидроциклоном. Для гидроциклонов сравнительно больших размеров ( 250 мм и более ) на практике отдают предпочтение патрубку прямоугольного сечения, сужающемуся к концу, с расчетом, чтобы минимальная площадь поперечного сечения была приблизительно в 2-4 раза меньше площади сечения питающей трубы.

Такой патрубок должен обеспечивать более плавное поступление пульпы в гидроциклон. Для гидроциклонов малого размера целесообразно делать питающие патрубки круглого сечения ( во избежание забивания питающего отверстия). Установка питающих патрубков производится обычно параллельно плоскости днища гидроциклона. Имелись предложения о подаче пульпы в гидроциклон не через один патрубок, а через два и более.

Р ис.4. Конструкции питающих патрубков:

а -конструкция института Механобр; б-конструкция треста Никополь-Марганец; в-со сменной клиновидной вставкой; г-конструкция УЗГО.