CS220963B1

CS220963B1 - Turbulence separator on the pump inlet

Info

Publication number: CS220963B1
Application number: CS288781A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Zajdlik
Original assignee: Miroslav Zajdlik
Priority date: 1981-04-16
Filing date: 1981-04-16
Publication date: 1983-04-29

Abstract

Vínový odlučovač na vtoku do čerpadla pre odlučovanie dvoch kvapalín s roznymi hustotami, ktoré nevytvárajú stabilizované emulzie. Použitie vynálezu je výhodné hlavně pre odlučovanie oleja z odpadovej vtody. Účelom vynálezu je zvýšenie účinnosti vírového odlučovača a jeho zapojeníe na sacie potrubie před vtokam do· čerpadla. Uvedeného účelu sa dosiahne vd valcovej nádrži s kuželovým dnom, pod ktorým je súose umiesitnená vírová komora s tangenciálně připojeným prívodným potrubím. Vo valcovej nádrži nad kuželovým dnom sú súose umiestnené kuželové lamely a kruhová vlož ka, nad ktorou je na valcovú nádrž tangenciálně napojené odvádzacie potrubie, čerpadlo, uzávěr výtoku a výtokové potrubie. Na kuželtovom veku je súose umiestnené potrubie odíúčeného oleja, čerpadlo oleja a uzávěr výtoku oleja. Na kuželové dno ví rovéj komory je súose napojený vypúštací nátrubek s vypúšťacím uzáveriom, ktorým sa vypúšťajú odlúčené ťažšie nečistoty.Wine separator at the pump inlet for separating two liquids with different liquids densities that do not form stabilized emulsions. The use of the invention is particularly advantageous for separating oil from waste water. The purpose of the invention is to increase the vortex efficiency separator and its connection to the suction pipe to the pump inlet. the purpose is achieved in a cylindrical tank with a conical bottom underneath placed vortex chamber tangentially the supply line connected. In cylindrical the tank above the conical bottom placed conical lamellae and round insert which is tangential to the cylindrical tank connected drain pipe, pump, outlet shutter and outlet pipe. It is co-located on the Celtic Age oil drain pipe, oil pump and oil drain plug. He knows the cone bottom The discharge chamber is coaxially connected to the discharge chamber a nozzle with a discharge cap, by which heavier impurities are removed.

Description

Vynález sa týká vírového odlučovača zapojeného do, odsávacieho potruhia před vtokem do čerpadla, pri ktoriom sa rieši odluoovanie dvoch kvapalín s róznymi měrnými hmotnostem!, ktoré sa navzájom chemicky nezlučujú a nevytvárajú stabilizované emulzie.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a vortex separator connected to a suction line prior to a pump inlet, in which the separation of two liquids of different density, which do not chemically merge with each other and form stabilized emulsions, is solved.

Na odlučovanie dispergovaných častíc v odstredivom poli rotujúcej kvapaliny sa doposial' používajú různé typy hydrocyklónov a rotačných odstrediviek. Ich nevýhodou je vysoký stupeň turbulencie vírového prúdenia. Částice 1'ahšej kvapaliny, ktoré sú rozptýlené v kvapaliine s vačšiou měrnou hmotnosťou sa vplyvom turbulencie navzájom prudko miešajú, menia svoj posedne gul'0vitý tvar a roztrhávajú sa na částice s podstatné menšími riozmermi. Vytvoří sa tak emulzia dvoch, alebo viacerých kvapalín, ktoré sa nedajú navzájlom odlúčit mechanickým spósobom na principe ich rozdielnych měrných hmotností. Značnou nevýhodou zatvorených hydrocyklónov je tiež ich velká tlaková strate. Otvor,ené hydrocyklóny alebo jednoduché gravitačně Odlučovače můžu byť dostatočne účinné len v podmienkach lamínárneho prúdenia, čo však vyžaduje podstatné zvačšenie ich rozmerov. Nevýhodou otvorených hydrocyklónov a gravitačných odlučOvačov je tiež potřeba ich zapojenia na přetlakový přívod a hlavně náročné požiadavky na přesné výškové umlestnenie priepadových hrán pre odtok odlúčených kvapalín. Otvorené hydrocyklóny a gravitačně odlučovače nie sú vhodné pre prevádzku na vozidlách, alebo plavidlách, lebo, aj menšie výkyvy a otřasy móžu výrazné zhoršit ich účinnost. Velmi nevýhodné je tiež zapojenie hydrocyklónov alebo· gravitačných odluoovačov na výtlačné potrubie odstředivého· čerpadla, lebo v čerpadle sa intenzívnym vířením rozptýlí odlučovaná kvapalina do· vel'mi malých častíc, čo podstatné stáží ich odlučovanie.Various types of hydrocyclones and rotary centrifuges have hitherto been used to separate dispersed particles in a centrifugal field of a rotating liquid. Their disadvantage is a high degree of turbulence turbulence. The particles of the lighter liquid, which are dispersed in a liquid with a higher specific gravity, are rapidly mixed with each other due to turbulence, they change their possessed spherical shape and tear into particles with substantially smaller dimensions. This creates an emulsion of two or more liquids that cannot be separated from each other by mechanical means on the basis of their different density. A considerable disadvantage of closed hydrocyclones is also their high pressure drop. Opened, hydrocyclones or simple gravity separators can only be sufficiently effective under the conditions of a lamellar flow, but this requires a substantial increase in their dimensions. The disadvantage of open hydrocyclones and gravity separators is also the need for their connection to the pressurized supply and, above all, the demanding requirements for precise height placement of the draining edges for draining of separated liquids. Open hydrocyclones and gravity separators are not suitable for operation on vehicles or vessels, as even minor fluctuations and shocks can significantly impair their efficiency. Also very disadvantageous is the connection of the hydrocyclones or gravity separators to the discharge piping of the centrifugal pump, since the liquid to be dispersed in the pump is vigorously swirled into very small particles, which substantially complicates their separation.

Tieto nevýhody odstraňuje zariadenie podl'a vynálezu, ktorého podstatou je, že pod kuželovým dvorn valcovej nádrže je súoso umiestnená vínová komora na ktorú je tangenciálně připojené přívodně potrubie a nad kuželovým dnom valcovej nádrže sú súose umiestnené kuželové lamely, ktoré sú v hornej časti uzatvorené kruhovým vekom. Vo vnútornej časti valcovej nádrže je súose umiestnená kruhová vložka, nad ktorou je na valcovú nádrž tangenciálně napojené odvádzacie potrubie. Na kuželovom veku je súose umiestnené potrubie odtečeného· oleja. Odvádzacie potrubie je napojené na čerpadlo s uzáverom výtoku a výtokiovým potrubím. Přívodně potrubie je připojené prívodným uzáverom na sacie potrubie so· sacím košom. Potrubie odtečeného oleja je napojené na čerpadlo oleja, ktoré má na výtlačnej straně uzávěr výtoku oleja. Na kuželové dno vírovej komory je súose napojený vypúšťací nátrubok s vypúšťacím uzáverom.These drawbacks are overcome by the device according to the invention, which consists in that a wine chamber is coaxially positioned below the conical cylinder tank yard, to which the supply line is tangentially connected and above the conical bottom of the cylinder tank there are coaxially arranged conical lamellae. age. In the inner part of the cylindrical tank there is a coaxially arranged circular insert above which a discharge pipe is tangentially connected to the cylindrical tank. The oil drain pipe is coaxially located on the conical lid. The drain line is connected to a pump with an outlet cap and an outlet line. The inlet pipe is connected to the suction pipe with a suction strainer. The oil drain line is connected to an oil pump having an oil outlet cap on the discharge side. A discharge pipe with a drain plug is coaxially connected to the conical bottom of the vortex chamber.

Tangenciálnym privodom odlučovaných kvapalín do vířívej komory a umiestnením kuželových lamiel nad kuželovým dnom valcovej nádrže sa vytvoří postupný přechod z rotačného turbulentného prúdenia na režim lamínárneho prúdenia a zhlukovania malých častíc odlucovanej kvapaliny do váčších celkov, čím sa dosiahne vyššej účinnosti vírového odlučovača. Výhodou vírového odlučovača podlá vynálezu je aj možnost jeho zapojenia na sacie potrubie před vtokom do čerpadla, čím sa vylúči vytvorenie turbulencie vysokého stupňa s rozptýlením odlucovanej kvapaliny do velmi malých častíc v čerpadle. Medzi ďalšie výhody vírového odlučovača podlá vynálezu patří jednoduchá, 1'ahkto· vyrobitelná konštrukcia, jednoduchá montáž, čistenie a údržba, ďalej 1'ahká možnost jeho premiestnenia a tiež možnost jeho použitia na vozidlách alebo· plavidlách, lebo· menšie výkyvy a otřasy neovplyvnia jeho účinnost. Značnou výhodou je aj jeho velmi malá tlaková strate.By tangentially introducing the separated liquids into the vortex chamber and by placing the conical fins above the conical bottom of the cylindrical tank, a gradual transition from rotating turbulent flow to the laminar flow mode and agglomeration of small particles of separated liquid into larger units is created, thereby achieving greater vortex separator efficiency. An advantage of the vortex separator according to the invention is also the possibility of its connection to the suction line before the inlet into the pump, thereby avoiding the formation of high degree of turbulence with dispersion of the separated liquid into very small particles in the pump. Other advantages of the vortex separator according to the invention include a simple, easy-to-manufacture design, easy assembly, cleaning and maintenance, easy relocation and use on vehicles or vessels, as minor fluctuations and shocks will not affect its efficiency. A great advantage is its very low pressure loss.

Použitie vynálezu je výhodné hlavně pre odlučovanie oleja a iných ropných produktov z odpadovej vody. V dalšom popise sa budu používat názvy „voda“ pre Specificky ťažšiu kvapalinu a „olej“ pre Specificky 1'ahšiu kvapalinu.The use of the invention is particularly advantageous for separating oil and other petroleum products from waste water. In the following description, I will use the names "water" for a specifically heavier liquid and "oil" for a specifically lighter liquid.

Příkladné prevedenie zariadenia podlá vynálezu je zobrazené na pripojenorn výkrese, kde je schematicky nakreslený nárys v zvislom řeze, ktorý prechádza zvislou osou valctovej nádrže.An exemplary embodiment of the device according to the invention is shown in the accompanying drawing, in which a schematic front view is drawn in vertical section, which crosses the vertical axis of the cylinder tank.

Válcová nádrž 1 je v hornej časti uzatviorená kuželovým vekom 3 s přírubovým spojom 26. Na kuželovom veku 3 je súose umiestnené potrubie odtečeného oleja 19, ktoré je napojené na čerpadlo oleja 20. Na výtlačnú stranu čerpadla oleja 20 je napojený uzávěr výtoku oleja 21. Vo vnútornej časti valcovej nádrže 1 je súose umiestnená kruhová vložka 18. Na hornú časť valcovej nádrže 1 je tangenciálně napojené odvádzacie potrubie 22, ktoré je napojené na saciu stranu čerpadla 23. Na výtlačnú stranu čerpadla 23 je napojený uzávěr výtoku 24 s výtokovým potrubím 25, Válcová nádrž 1 je v dolnej časti uzatvorená kuželovým dnom 2, pod ktorým je súose umiestnená vírová komora 4. Nad kuželovým dnom 2 valcovej nádrže 1 sú súose umiestnené kuželové lamely 13, ktoré sú navzájom spojené na vonkajšom obvode tromi kruhovými tyčami 14 a na vnútornom obvode tromi vodiacimi tyčami 15. Vnútorný oitvor hornej kužellovej lamely je uzatvOrený kruhovým vekom 16. Vložka s tromi kuželovými lamelami 13 sa móže zdvihnúť pomocou závěsného oka 17, čo umožní jej dobrú prehliadku a vyčistenie. Vírová komora 4 je v dolnej časti uzatvorené kuželovým dnóm vírlovej komory 5, na ktoré je súose napojený vypúšťací nátrubok 6 s vypúštecím uzáverom 7. Na vírová komoru 4 je tangenciálně připojené přívodně potrubie 8 s přívod2209B3 ným uzáverom 9, na ktorý je napojená sacie potrubie 11 so sacím koěom 12, ktorý jo umiestnený v zbernej nádrži Iffl. Pod kuželovým dnem 2 valcovej nádrže 1 sú umiestnené stojany 27,.The cylindrical tank 1 is closed at the top by a conical lid 3 with a flange connection 26. On the conical lid 3 is a coaxial oil drain pipe 19 connected to an oil pump 20. An oil outlet cap 21 is connected to the discharge side of the oil pump 20. a circular insert 18 is coaxially disposed on the inner part of the cylindrical tank 1. A discharge line 22 is connected tangentially to the upper part of the cylindrical tank 1, which is connected to the suction side of the pump 23. The discharge end 24 is connected to the discharge side of the pump. the tank 1 is closed at the bottom by a conical bottom 2 under which a vortex chamber 4 is positioned coaxially. Above the conical bottom 2 of the cylindrical tank 1 are conical lamellas 13 which are connected to each other on the outer circumference by three circular rods 14 and on the inner circumference guide rods 15. Inner hole of the upper conical lamella The insert with three conical slats 13 can be lifted by means of the lifting eye 17, allowing it to be inspected and cleaned well. The vortex chamber 4 is closed at the bottom by a conical bottom of the vortex chamber 5, to which a discharge sleeve 6 with a discharge cap 7 is coaxially connected. with a suction strainer 12, which is located in the collecting tank Iffl. Disposed beneath the conical bottom 2 of the cylindrical tank 1 are the stands 27, 30.

Odpadová voda s časticami oleja sa privádza zo· zbernej nádrže 10 cez sací koš 12 sacím potrubím 11, prívodným uzáverom 9 a prívodným potrubím 8 v tangenciáinom smere do· vírovej komory 4 pod kuželovým dniom 2. Vplyvem odstředivých sil rotačného pohybu sa z vody oddelia ťažšie nečistoty a usadia sa na kůže lovom dne vírovej komory 5, odkial' sa móžu vypustit vypúšťacím nátrubkem 6 po otvorení vypúšťacieho uzávěru 7, Voda s rozptýlenými časticami oleja po odlúčení ťažších nečistot prúdi rotačným spirálovým pohybem do· priestonov medzi kuželové lamely 13. V priestonoch medzi kuželovými lamelami 13 sa částice vody a oleja postupné dostávajú na vačšie priemery spirálového pohybu a v dósledku toho sa znižujú ich rýchlost i a turbulencia. Dochádza tu k postupnému přechodu z turbulentného režimu prúdenia na režim laminárneho prúdenia. Pod. kuželovými lamelami 13 sa začnú zhromažďovať prvé částice odlúčeného oleja, ktoré sa tu budú zhlukovat dio vačších celkov. Spirálové prúdenie sa ďalej usměrní kruhovou vložkou 18. V priestore valcovej nádrže 1 sa vytvoří laminánne rotačně prúdenie, ktoré umožní účinné odlúčenle aj velmi malých vo vodě rozptýlených čiastočiek oleja. Odlúčená voda ako· specificky tažšia kvapalina bude vplyvem odstředivých sil prúdiť smerom k stene valcovej nádrže 1 a odlúčený olej sa bude zhromažďovať okolo jej zvislej osi. V hornej časti valcovej nádrže 1 pod kuželovým vekom 3 sa postupné vytvoří súvislá vrstva odlúčeného oleja, ktorý sa bude odvádzať potrubím odlúčeného oleja 19. Odlúčený olei sa može odčerpával z potrubia •odlúčeného oleja 19 čerpadlom oleja 20 cez uzávěr výtoku oleja 21. Odlúčená voda zbavená olejových látok sa odvádza z hornej časti valcovej nádrže 1 tangenciálně napojeným odvádzacím potrubím 22. Odlúčená voda sa odčerpává z odvádzacieho potrubia 22 čerpadlom 23, ktoré vytláča vodu cez uzávěr výtoku 24 do výtokového potrubia 25.Waste water with oil particles is fed from the collecting tank 10 through the suction basket 12 through the suction line 11, the inlet cap 9 and the inlet line 8 in tangential direction to the vortex chamber 4 below the conical bottom 2. Due to centrifugal forces of rotational movement dirt and settle on the skin by catching the bottom of the vortex chamber 5 from where they can be discharged through the discharge nipple 6 after opening the drain plug 7. Water with scattered oil particles after separation of heavier impurities flows by rotary spiral movement into the spaces between conical slats 13. Through the conical fins 13, the water and oil particles gradually reach the larger diameters of the spiral movement and, consequently, their velocity and turbulence are reduced. There is a gradual transition from the turbulent flow mode to the laminar flow mode. Come. through the conical fins 13, the first particles of the separated oil will begin to collect, which will be agglomerated here further. The spiral flow is further rectified by a circular insert 18. A laminar rotational flow is created in the space of the cylindrical tank 1, allowing even very small water-scattered oil particles to be efficiently separated. The separated water as a specifically heavier liquid will flow due to centrifugal forces towards the wall of the cylinder 1 and the separated oil will collect around its vertical axis. In the upper part of the cylindrical tank 1 below the conical lid 3, a continuous layer of separated oil is gradually formed, which will be discharged via the separated oil line 19. The separated oil can be pumped from the separated oil line 19 by the oil pump 20 through the oil outlet cap 21. The separated water is pumped from the discharge pipe 22 by a pump 23, which forces the water through the outlet cap 24 into the outlet pipe 25.

Vínový odlučovač podlá vynálezu sa móže používat aj bez čerpadla 23, ak voda s částicemi oleja bude prúdiť prívodným potrubím S do vírovej komory 4 pod samospádem s takým pretlakom, aby odlúčená voda mohla volné odtékal výtokovýrn potrubím 23.The wine separator according to the invention can also be used without the pump 23 if the water with oil particles flows through the supply line S into the vortex chamber 4 under gravity with an overpressure such that the separated water can flow freely through the discharge line 23.

Claims

P R E D Μ E T

A vortex separator at a pump inlet consisting of a cylindrical tank closed at the top by a conical lid and at the bottom by a conical bottom, characterized in that a vortex chamber (4) is located coaxially below the conical bottom (2) of the cylindrical tank (1). tangentially connected inlet ducts (8) and above the conical bottom (2) of the cylindrical tank (1) are coaxially arranged conical slats (13), which are closed by a round lid (16) in the upper part and coaxial in the inner part of the cylindrical tank (1) an annular liner (18) over which a discharge line (22) is tangentially connected to the cylindrical tank (1) and a separated oil line (19) is disposed coaxially on the conical lid (3).

Y FIND

A vortex separator at a pump inlet characterized in that the drain line (22) is connected to a pump (23) with an outlet cap (24) and an outlet line (25), and the supply line (8) is connected to a supply cap (9) to the suction line (11) with the suction basket (12) and the separated oil line (19) are connected to an oil pump (20) having an oil outlet cap (21) on the discharge side.

A vortex separator at an inlet to the pump, characterized in that a discharge nozzle (6) with a drain plug (7) is coaxially connected to the conical bottom of the wine chamber (5).

1 sheet of drawings