SU1493320A1

SU1493320A1 - Hydraulic cyclone

Info

Publication number: SU1493320A1
Application number: SU874347309A
Authority: SU
Inventors: Николай Алексеевич Кудрявцев; Алексей Иванович Пронин; Габдульбар Гарифзянович Гарифзянов; Марсель Файзрахманович Хакимов; Александр Павлович Логанов
Original assignee: Горьковский политехнический институт им.А.А.Жданова
Priority date: 1987-11-24
Filing date: 1987-11-24
Publication date: 1989-07-15

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл разделени жидких неоднородных систем под действием центробежных сил и может быть использовано в химической и других отрасл х промышленности. Цель изобретени - повышение эффективности разделени при снижении энергозатрат. Гидроциклон состоит из цилиндроконического корпуса 1 с входным 2, сливным 3 и песковым 4 патрубками. В сливном патрубке 3 установлена осева трубка (Т) 5. Песковый патрубок 4 выполнен из эластичного материала и расположен в камере (К) 6, снабженной отверстием 7 подачи газа и выходным отверстием 8. Отверстие 7 соединено с источником газа через штуцер 9, а отверстие 8 соединено с Т 5 с помощью трубопровода 10 через средство 11 дл периодического перекрыти отверсти 8. Суспензи поступает через входной патрубок 2 в корпус 1, где происходит разделение ее на осветленную часть, отводимую через сливной патрубок 3, и сгущенную, выводимую через песковый патрубок 4. Под действием давлени газа, подаваемого в К 6 через штуцер 9 и отверстие 7, подпружиненный клапан 12 средства 11 совершает колебательное движение, периодически открыва и закрыва отверстие 8. При открытии отверсти 8 К 6 сообщаетс через трубопровод 10 и Т 5 с воздушным столбом и давление в К 6 снижаетс . При закрытии клапаном 12 отверсти 8 давление в К 6 повышаетс . Возникающие пульсации позвол ют повысить эффективность разделени . 1 ил.The invention relates to devices for the separation of liquid inhomogeneous systems under the action of centrifugal forces and can be used in the chemical and other industries. The purpose of the invention is to increase the separation efficiency while reducing energy consumption. A hydrocyclone consists of a cylindrical housing 1 with an inlet 2, a drain 3 and a sand 4 branch pipes. In the drain pipe 3 installed axial tube (T) 5. Sand pipe 4 is made of elastic material and is located in the chamber (K) 6, equipped with a gas supply hole 7 and an outlet 8. The hole 7 is connected to the gas source through the nozzle 9, and the hole 8 is connected to T 5 via conduit 10 through means 11 for periodically blocking the opening 8. The suspension flows through the inlet 2 to the housing 1, where it is divided into the clarified part discharged through the drain nozzle 3 and condensed through the sand patra side 4. Under the action of the pressure of the gas supplied to K 6 through the fitting 9 and the opening 7, the spring-loaded valve 12 of the means 11 oscillates, periodically opening and closing the opening 8. When opening the opening 8, K 6 communicates through pipe 10 and T 5 with air pillar and the pressure in K 6 decreases. When the valve 12 closes the hole 8, the pressure in K 6 rises. The resulting pulsations improve separation efficiency. 1 il.

Description

5five

слcl

;о;about

ОдOd

соwith

N5N5

////

ным отверстием 8. Отверстие 7 соединено с источником газа через штуцер 9, а отверстие 8 соединено с Т 5 с помощью трубопровода 10 через средство 11 дл периодического перекрыти отверсти 8. Суспензи поступает через входной патрубок 2 в корпус 1, где происходит разделение ее на осветленную часть, отводимую через сливной патрубок 3, и сгущен ую, выводимую через песковый патрубок 4. Под действием давлени газа, подаваемого в К 6 через штуцер 9Hole 7 is connected to a gas source through nozzle 9, and a hole 8 is connected to T 5 via conduit 10 through means 11 to periodically block the aperture 8. The suspension flows through the inlet 2 to housing 1, where it is divided into clarified the part discharged through the drain pipe 3, and condensed, discharged through the sand pipe 4. Under the action of the pressure of the gas supplied to K 6 through the fitting 9

и отверстие 7, подпружиненный клапан 12 средства 11 совершает колебательное движение , периодически открыва и закрыва отверстие 8. При открытии отверсти 8 К 6 сообщаетс через трубопровод 10 и Т 5 с воздушным столбом и давление в К 6 снижаетс . При закрытии клапаном 12 отверсти 8 давление в К 6 повышаетс . Возникающие пульсации позвол ют повысить эффективность разделени . 1 ил.and the opening 7, the spring-loaded valve 12 of the means 11 oscillates, periodically opening and closing the opening 8. When opening the opening 8, K 6 communicates via conduit 10 and T 5 with an air column and the pressure in K 6 decreases. When the valve 12 closes the hole 8, the pressure in K 6 rises. The resulting pulsations improve separation efficiency. 1 il.

Изобретение относитс к устройствам дл разделени жидких неоднородных систем под действием центробежных сил и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей , пищевой и других отрасл х промышленности .The invention relates to devices for the separation of liquid inhomogeneous systems under the action of centrifugal forces and can be used in the chemical, oil refining, food and other industries.

Цель изобретени - повышение эффективности разделени при снижении энергопотреблени .The purpose of the invention is to increase the separation efficiency while reducing energy consumption.

На чертеже представлен гидроциклон, общий вид.The drawing shows a hydrocyclone, a general view.

Гидропиклон состоит из цилиндрического корпуса 1 с входным 2, сливным 3 и Песковым 4 патрубками. В сливном патрубке 3 соосно ему установлена осева трубка 5 (возможно выполнение гидроциклона с осевой трубкой, установленной в песко- вом патрубке, но при этом снижаетс надежность устройства из-за забивки песко- вого патрубка). Песковый патрубок 4 выполнен из эластичного материала, например резины , и расположен в камере 6, снабженной отверстием 7 подачи газа и выходным отверстием 8, при этом проходное сечение отверсти 8 больше, чем отверсти 7. Отверстие 7 соединено с источником сжатого газа через uiTyuep 9 (подача сжатого газа необходима не всегда, поскольку в услови х, сопровождающихс образованием значительного вакуума в осевой зоне ридроцик- , возможна работа устройства с возбуждением колебаний за счет перепада давлений между атмосферой и осевой зоной гидроциклона , т. е. за счет внутренних источников энергии с подачей в устройство атмосферного воздуха). Выходное отверстие 8 соединено с осевой трубкой 5 с помощью трубопровода 10 через средство 11 дл периодического перекрыти отверсти 8, например , в виде подпружиненного клапана 12 (возможно выполнение средства 11 с внешним приводом, в том числе регулируемым).Hydropiclone consists of a cylindrical body 1 with an inlet 2, a drain 3 and a Peskov 4 branch pipes. An axial tube 5 is installed coaxially in the drain pipe 3 (it is possible to perform a hydrocyclone with an axial pipe installed in the sand pipe, but at the same time the reliability of the device is reduced due to the driving pipe in the sand pipe). The sand pipe 4 is made of an elastic material, for example rubber, and is located in the chamber 6 provided with a gas supply opening 7 and an outlet opening 8, and the opening section of the opening 8 is larger than the opening 7. Opening 7 is connected to a source of compressed gas via uiTyuep 9 ( the supply of compressed gas is not always necessary, since under conditions accompanied by the formation of a significant vacuum in the axial zone of the hydrocyclical, the device can operate with oscillations excited by the pressure difference between the atmosphere and the axial zone of the hydrocycle it, i.e., due to internal energy sources with the supply of atmospheric air to the device). The outlet 8 is connected to the axial tube 5 by means of the pipeline 10 through the means 11 for periodically closing the opening 8, for example, in the form of a spring-loaded valve 12 (it is possible to perform the means 11 with an external drive, including adjustable).

Гидроциклон работает следующим образом .Hydrocyclone works as follows.

Исходна раздел ема суспензи под давлением через входной патрубок 2 поступает в корпус 1 гидроциклона, где приобретает вращательное движение. Под действием центробежных сил происходит разделение суспензии с образованием осветленной жидкости, выводимой через сливной патрубок 3, и сгущенной суспензии, выводимой через песковый патрубок 4. При работеThe initial divided suspension under pressure through the inlet 2 enters the body of the hydrocyclone 1, where it acquires a rotational motion. Under the action of centrifugal forces, the suspension is separated to form a clarified liquid that is discharged through the drain pipe 3, and a thickened suspension that is discharged through the sand pipe 4. During operation

5 гидроциклона в его осевой зоне возникает разрежение и создаетс воздушный столб. Под действием давлени газа, подаваемого в камеру 6 через штуцер 9 и отверстие 7, подпружиненный клапан 12 средст ,. ва И совершает колебательное движение, периодически открыва и закрыва отверстие 8. При открытии отверсти 8 камера 6 сообщаетс через трубопровод 10 и осевую трубку 5 с воздушным стобом гидроциклона . При этом вследствие того, что диа5 метр отверсти 8 больше, чем у отверсти 7, скорость отвода газа через отверстие 8 оказываетс больше, чем скорость подачи газа в камеру 6 через отверстие 7. В результате давление в камере 6 снижаетс .5 hydrocyclone in its axial zone, a vacuum occurs and an air column is created. Under the action of the pressure of the gas supplied to the chamber 6 through the fitting 9 and the opening 7, the spring-loaded valve 12 means,. Va I oscillates, periodically opening and closing the opening 8. When opening the opening 8, the chamber 6 communicates through the pipeline 10 and the axial tube 5 with the air cycling cyclone. In this case, due to the fact that the diameter of the hole 8 is larger than that of the hole 7, the velocity of the gas outlet through the hole 8 is greater than the rate of gas supply to the chamber 6 through the opening 7. As a result, the pressure in the chamber 6 decreases.

Клапан 12 закрывает отверстие 8, давление в камере 6 повышаетс до тех пор, пока клапан 12 вновь не откроет отверстие 8. В дальнейшем циклы повтор ютс . The valve 12 closes the opening 8, the pressure in the chamber 6 rises until the valve 12 again opens the opening 8. In the future, the cycles are repeated.

Таким образом, в процессе работы гидроциклона в камере б возникают пульсацииThus, in the process of hydrocyclone operation, pulsations occur in chamber b.

5 давлени , под действием которых эластичный песковый патрубок 4 совершает колебани в радиальном направлении. Под действием этих колебаний происходит снижение эффективной в зкости сгущенной суспензии, выводимой через песковый патрубок, и снижение5 pressure, under the action of which the elastic sand nozzle 4 oscillates in the radial direction. Under the action of these oscillations, the effective viscosity of the thickened slurry discharged through the sand pipe decreases and

0 коэффициента ее трени относительно поверхности патрубка. В результате увеличиваетс пропускна способность пескового патрубка по сгущенной суспензии. Это создает благопри тные услови дл вывода твердой фазы из вершины конической час50 coefficient of friction relative to the surface of the pipe. As a result, the throughput capacity of the sand outlet through the thickened slurry is increased. This creates favorable conditions for the removal of the solid phase from the top of the conical hour.

ти гидроциклона и уменьщает вынос твердой фазы из этой зоны в осветленный поток жидкости, т. е. ведет к повышению эффективности осветлени в гидроциклоне. Колеблющийс песковый патрубок не заби- 0 ваетс , что позвол ет проводить разделительный процесс в гидроциклоне при максимально высокой степени сгущени твердой фазы. Одновременно с колебани ми эластичного пескового патрубка при работе гидроциклона происходит пульсирующа подачаhydrocyclone reduces the solid phase from this zone into the clarified fluid flow, i.e., it leads to an increase in the clarification efficiency in the hydrocyclone. The oscillating sand nozzle is not clogged, which allows the separation process to be carried out in a hydrocyclone with the highest degree of condensation of the solid phase. Simultaneously with the vibrations of the elastic sand pipe, a pulsating feed occurs during the operation of the hydrocyclone.

газа в воздушный столб, вызывающа синхронные с колебани ми пескового патрубка пульсации давлени в суспензии, подвергаемой разделению в корпусе гидроциклона. Благодар происход щему при этом снижению эффективной в зкости улучшаютс услови дл выделени твердой фазы из сус- иензии, что ведет к дополнительному повышению эффективности осветлени в гидроциклоне . Кроме того, благодар подаче газаgas into the air column causing pulsations of pressure in the suspension, which are synchronous with the vibrations of the sand nozzle, are subjected to separation in the body of the hydrocyclone. Due to the reduction in effective viscosity, the conditions for separating the solid phase from the suspension are improved, which leads to a further increase in the efficiency of clarification in the hydrocyclone. In addition, thanks to the gas supply

зуетс либо та внешн энерги , котора в известном гидроциклоне безвозвратно тер етс (сжатый газ, выбрасываемый в атмосферу ), либо вообще внешн энерги не используетс (источником энергии вл етс вакуум, возникающий в воздушном столбе).either external energy that is irretrievably lost in a known hydrocyclone (compressed gas emitted into the atmosphere) is used, or external energy is not used at all (the energy source is the vacuum generated in the air column).

Claims

The invention of a hydrocyclone containing a cylinder of an air column through an axial tube is an enclosure, an inlet and a drain nozzle, an axial tube and a sand nozzle made of an elastic material and located in a chamber equipped with a gas inlet, characterized in that to increase separation efficiency while reducing power consumption, an outlet is provided in the chamber, equipped with means for periodically blocking it, while the outlet opening is made more chi gas and connected to the axial tube.

air is sucked through the sand nozzle, which prevents the solid phase from escaping into the clarified fluid flow and also contributes to the effectiveness of the separation in the hydrocyclone.

Thus, the proposed hydrocyclone has a maximum separation efficiency. At the same time, it has minimal energy consumption, because to create oscillations, it is used either external energy that is irretrievably lost in a known hydrocyclone (compressed gas emitted into the atmosphere), or no external energy is used at all (the energy source is a vacuum arising in air post).

Claims of the invention A hydrocyclone containing a cylinder cylinder, an axial tube and a sand pipe made of elastic material and located in a chamber equipped with a gas supply opening, characterized in that, in order to increase separation efficiency while reducing power consumption, an outlet opening is provided in the chamber equipped with to periodically shut it off, with the outlet opening being made larger than the gas supply opening and connected to the axial tube.