KR20150129559A - Liner of hydrocylclone - Google Patents

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KR20150129559A
KR20150129559A KR1020140056762A KR20140056762A KR20150129559A KR 20150129559 A KR20150129559 A KR 20150129559A KR 1020140056762 A KR1020140056762 A KR 1020140056762A KR 20140056762 A KR20140056762 A KR 20140056762A KR 20150129559 A KR20150129559 A KR 20150129559A
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최성윤
송용석
이원두
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삼성중공업 주식회사
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/12—Construction of the overflow ducting, e.g. diffusing or spiral exits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
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Abstract

Disclosed is a liner of a hydrocyclone for providing high separation efficiency. The liner of the hydrocyclone comprises: a hollow unit having a same diameter in up and down directions, arranged with an inflow hole for introducing a fluid mixture on a side wall, wherein the height of the side wall is same as the height of the inflow hole; a cone unit slantly extended on the lower unit of the hollow unit so as to gradually reduce the diameter in a down direction; an over discharge unit installed to penetrate to the hollow unit; and an under discharge unit extended to the lower unit of the cone unit.

Description

하이드로사이클론의 라이너{LINER OF HYDROCYLCLONE} [0001] LINER OF HYDROCYLCLONE [0002]

본 발명은 하이드로사이클론의 라이너에 관한 것으로, 보다 상세하게는 높은 분리 효율을 구현할 수 있는 하이드로사이클론의 라이너에 관한 것이다.The present invention relates to a liner of a hydrocyclone, and more particularly to a liner of a hydrocyclone capable of achieving high separation efficiency.

일반적으로 사이클론 장치는 기체 속에 현탁해 있는 고체입자 또는 액적(液滴)을 분리하거나, 입도 또는 비중의 차이를 이용하여 기체 속에 현탁해 있는 고체입자를 분리하거나, 액체 속에 현탁해 있는 고체입자 또는 다른 종류의 액적을 분리하거나, 입도 또는 비중의 차이를 이용하여 액체 속에 현탁해 있는 고체입자를 분리한다. Generally, a cyclone device is a device that separates suspended solid particles or droplets suspended in a gas, separates solid particles suspended in a gas by using a difference in particle size or specific gravity, Separating the liquid droplets of the kind, or separating the solid particles suspended in the liquid by using the difference in particle size or specific gravity.

이 중에서 액체(또는 서스펜션)를 매체로 하여 고체입자 또는 다른 종류의 액적을 분리하거나, 입도 또는 비중의 차이를 통해 고체입자를 분리하는 사이클론을 하이드로사이클론(hydrocyclone)이라고 한다.Among them, a cyclone that separates solid particles or other kinds of liquid droplets using a liquid (or suspension) as a medium, or separates solid particles through particle size or specific gravity difference is called a hydrocyclone.

하이드로사이클론은 통상 원통부와 원추부로 이루어지고, 원료는 원통부와 측벽(側壁)에 선방향으로 일정한 속도로 공급되어, 사이클론의 내부에서 와류(渦流)를 발생시킨다. 이에 의해, 원료 속에 함유되어 있는 크기/밀도가 큰 입자는 원심력에 의해서 선회하면서 원추부의 꼭지점 쪽으로 배출되고, 원료 속의 크기/밀도가 작은 입자는 사이클론의 중심부에서 상승 선회와류를 형성하여 원통부의 상단으로 배출된다.The hydrocyclone is usually composed of a cylindrical portion and a conical portion, and the raw material is supplied linearly to the cylindrical portion and the side wall (sidewall) at a constant speed to generate a vortex in the inside of the cyclone. As a result, particles having a large size / density contained in the raw material are discharged to the vertex of the conical part while being rotated by the centrifugal force, and particles having a small size / density in the raw material form upward swirling vortices at the center of the cyclone, .

이와 관련하여 "높은 효율을 갖는 하이드로사이클론(특허공개공보 10-1993-7002078호)"가 참고된다.In this connection, reference is made to "a hydrocyclone having a high efficiency (Patent Publication No. 10-1993-7002078) ".

종래 하이드로사이클론의 라이너(liner)의 경우, 유체 혼합물이 유입되는 유입구를 갖는 분리실이 제공된다. 그리고 분리실에는 실린더 형상을 갖는 원통형 부분과, 유체 혼합물을 급격하게 가속시키기 위한 제 1 테이퍼 부분과, 제 1 테이퍼 부분보다 완만하게 테이퍼지는 제 2 테이퍼 부분이 형성된다. In the case of a liner of a conventional hydrocyclone, a separation chamber having an inlet through which a fluid mixture is introduced is provided. The separation chamber is formed with a cylindrical portion having a cylindrical shape, a first tapered portion for rapidly accelerating the fluid mixture, and a second tapered portion gently tapering from the first tapered portion.

그런데, 종래 기술의 경우, 유체 혼합물이 유입되는 유입구가 분리실의 원통형 부분에 일부 형성되는 구조이므로, 하이드로사이클론의 분리실의 실제 제작이 어려울 수 있고, 유입구를 통해 분리실에 유입된 유체 혼합물이 분리실의 원통형 부분에서 테이퍼 부분으로 진입하는데 일정 시간 소요되므로, 그 시간 동안 유체 혼합물의 유속 증가가 제한될 수 있다.However, in the case of the prior art, it is difficult to actually manufacture the separation chamber of the hydrocyclone because the inlet port through which the fluid mixture is introduced is partly formed in the cylindrical portion of the separation chamber, and the fluid mixture introduced into the separation chamber through the inlet port It takes a certain time to enter the tapered portion from the cylindrical portion of the separation chamber, so that the increase of the flow rate of the fluid mixture during that time can be restricted.

국내 특허공개공보 10-1993-7002078호 (1993.09.08. 공개)Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-1993-7002078 (published September 8, 1993)

본 발명의 실시예들은 분리 효율을 향상시킬 수 있는 하이드로사이클론의 라이너를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention provide a liner of a hydrocyclone capable of improving separation efficiency.

본 발명의 일 측면에 따르면, 유체 혼합물이 유입되는 유입구가 측벽에 마련되고, 상기 측벽의 높이가 상기 유입구의 높이와 동일하며, 상하방향으로 동일한 직경을 갖는 중공부; 하방향으로 직경이 점차 감소되도록 상기 중공부의 하부에 경사지게 연장되는 콘부; 상기 중공부의 중앙에 관통되게 설치되는 오버 토출부; 및 상기 콘부의 하부에 연장되는 언더 토출부를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a fluid mixing apparatus comprising: a hollow portion having an inlet through which a fluid mixture flows into a side wall, a height of the side wall being equal to a height of the inlet, A cone portion extending obliquely at a lower portion of the hollow portion so that the diameter gradually decreases in a downward direction; An overdischarge portion provided to penetrate through the center of the hollow portion; And an under discharge portion extending to a lower portion of the cone portion.

이때, 상기 콘부는 지수 함수 곡선 형태 또는 다차 함수 곡선 형태로 곡률지게 형성될 수 있다.At this time, the cone portion may be curved in the form of an exponential function curve or a multidimensional function curve.

또한, 상기 언더 토출부는 상기 콘부의 단부와 동일 직경을 갖도록 상하방향으로 연장될 수 있다.In addition, the under-discharge portion may extend in the vertical direction so as to have the same diameter as the end portion of the cone portion.

또한, 상기 중공부의 접선방향을 따라 연통되도록 상기 유입구에 연결되는 관부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a tube portion connected to the inlet so as to communicate along the tangential direction of the hollow portion.

또한, 상기 콘부 및 상기 중공부의 연결부위는 상기 콘부의 상단부와 상기 중공부의 하단부가 꺾여 연결되는 꺾임라인을 포함하고, 상기 콘부 및 상기 언더 토출부의 연결부위는 상기 콘부의 하단부와 상기 언더 토출부의 상단부가 굴곡지게 연결되는 굴곡면을 포함할 수 있다.The connecting portion of the cone portion and the hollow portion includes a bent line in which an upper end portion of the cone portion and a lower end portion of the hollow portion are bent and connected to each other. The connecting portion of the cone portion and the under-discharging portion includes a lower end portion of the cone portion, And may include a curved surface that is bent and connected.

또한, 상기 관부는 사각 단면을 갖는 사각 파이프를 포함할 수 있다.Further, the tube portion may include a square pipe having a rectangular cross section.

또한, 상기 관부는 상기 중공부의 접선방향을 따라 나선형으로 곡률지게 상기 유입구에 연결될 수 있다.The tubular portion may be curvedly connected to the inlet in a spiral shape along the tangential direction of the hollow portion.

본 발명의 실시예들은 유입구를 통해 유입된 유체 혼합물이 콘부로 바로 이동되어 유속이 가속되므로, 하이드로사이클론에서 높은 분리 효율을 구현할 수 있다는 이점이 있다.Embodiments of the present invention have an advantage in that a high separation efficiency can be realized in the hydrocyclone because the fluid mixture introduced through the inlet is directly transferred to the cone portion and the flow velocity is accelerated.

또한, 본 발명의 실시예들은 관부를 라이너의 접선방향을 따라 나선형으로 곡률지게 유입구에 연결하므로, 유체 혼합물의 유입 속도를 증가시킬 수 있고, 결국, 유체 혼합물의 분리 효율을 일층 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.Embodiments of the present invention also have the advantage of increasing the rate of inflow of the fluid mixture and ultimately improving the efficiency of separation of the fluid mixture, by connecting the tubular portion to the curvilinearly inflow port spirally along the tangential direction of the liner .

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이드로사이클론의 라이너를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이드로사이클론의 라이너를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 변형예에 따른 하이드로사이클론의 라이너를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 변형예에 따른 하이드로사이클론의 라이너를 도시한 평면도이다.
도 5는 수치해석을 통해 종래기술과 본 실시예의 실시예에 따른 하이드로사이클론의 라이너의 분리 효율을 비교한 그래프이다.1 is a perspective view illustrating a liner of a hydrocyclone according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view showing a liner of a hydrocyclone according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing a liner of a hydrocyclone according to a modification of the present invention.
4 is a plan view showing a liner of a hydrocyclone according to another modification of the present invention.
FIG. 5 is a graph comparing the separation efficiencies of the liner of the hydrocyclone according to the prior art and the embodiment of the present invention through numerical analysis.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, configurations and operations according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The following description is one of many aspects of the claimed invention and the following description may form part of the detailed description of the invention. However, the detailed description of known configurations or functions in describing the present invention may be omitted for clarity.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and its various embodiments, it is intended to illustrate the specific embodiments and the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

그리고 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. And terms including ordinals such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the constituent elements are not limited by such terms. These terms are used only to distinguish one component from another. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이드로사이클론의 라이너를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이드로사이클론의 라이너를 도시한 측면도이며, 도 3은 본 발명의 변형예에 따른 하이드로사이클론의 라이너를 도시한 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a liner of a hydrocyclone according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view showing a liner of a hydrocyclone according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross- Fig. 3 is a perspective view showing a liner of a hydrocyclone. Fig.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 하이드로사이클론의 라이너(100)는, 중공부(110), 콘부(120), 오버 토출부(130) 및 언더 토출부(140)를 포함할 수 있다.1 and 2, a liner 100 of a hydrocyclone according to the present invention includes a hollow portion 110, a cone portion 120, an over discharge portion 130, and an under discharge portion 140 can do.

중공부(110)는 상하방향으로 동일한 직경을 갖는 원통형의 실린더 형태로 이루어져, 라이너(100)의 상부 구조를 제공할 수 있다. 중공부(110)의 측벽에는 유체 혼합물이 유입되는 유입구(111)가 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 중공부(110)의 유입구(111)는 라이너(100)의 선회 중심을 기준으로 마주보는 가장자리 측벽에 형성되는 한 쌍으로 이루어지지만, 이 유입구(111)의 위치 및 개수는 라이너(100)의 설계 조건에 따라 다양하게 변경될 수 있다.The hollow portion 110 is formed in the shape of a cylindrical cylinder having the same diameter in the vertical direction, and can provide the upper structure of the liner 100. The side wall of the hollow portion 110 may have an inlet 111 through which the fluid mixture flows. In this embodiment, the inlet 111 of the hollow portion 110 is formed as a pair formed on the opposite sidewall facing the center of revolution of the liner 100. However, the position and the number of the inlet 111 are, May be variously changed according to the design conditions of the battery 100.

특히, 중공부(110)의 유입구 높이(D1)는 중공부(110)의 측벽 높이(D2)와 동일한 높이를 갖도록 설계된다. 이에 의해, 유입구(111)를 통해 중공부(110)로 유입된 유체 혼합물은, 중공부(110)의 내측벽을 따라 짧은 시간 선회한 후, 콘부(120)의 내측벽을 따라 나선형으로 선회할 수 있다. In particular, the inlet port height D1 of the hollow portion 110 is designed to have the same height as the side wall height D2 of the hollow portion 110. The fluid mixture flowing into the hollow portion 110 through the inlet port 111 is pivoted about the inner wall of the hollow portion 110 for a short time and then is swirled along the inner wall of the cone portion 120 .

중공부(110)의 상부에는 오버 토출부(130)가 삽입될 수 있고, 중공부(110)의 하부에는 콘부(120)가 연결될 수 있다. 그리고 중공부(110)는 콘부(120)와 함께 라이너(100)의 내부공간을 제공할 수 있다. The over discharge part 130 may be inserted into the upper part of the hollow part 110 and the cone part 120 may be connected to the lower part of the hollow part 110. The hollow portion 110 may provide the internal space of the liner 100 together with the cone portion 120.

여기서, 라이너(100)의 내부공간은 유체 혼합물의 원심분리가 이루어지는 공간으로, 실린더 부의 내부공간과 콘부(120)의 내부공간을 합한 공간으로 정의될 수 있다. 이 내부공간 내에 유입된 유체 혼합물 중에서 크기/밀도가 큰 입자는, 원심력에 의해 선회하면서 라이너(100)의 내측벽에 모여, 언더 토출부(140)를 통해 외부로 배출될 수 있고, 유체 혼합물 중에서 크기/밀도가 작은 입자는, 라이너(100)의 중심에서 상승 선회하여 오버 토출부(130)를 통해 외부로 배출될 수 있다. Here, the inner space of the liner 100 may be defined as a space in which the centrifugal separation of the fluid mixture is performed, and a space including the inner space of the cylinder portion and the inner space of the cone portion 120. Among the fluid mixture introduced into the inner space, particles having a large size / density are gathered on the inner wall of the liner 100 while being rotated by the centrifugal force and can be discharged to the outside through the under-discharging portion 140, Particles of small size / density can be pumped upward from the center of the liner 100 and discharged to the outside through the over-discharge portion 130.

콘부(120)는 하방향으로 직경이 점차 감소되는 콘 형상으로, 중공부(110)의 하부에 연결될 수 있다. 보다 자세하게, 콘부(120)는 지수 함수곡선(exponential curve) 형태로 곡률지게 형성될 수 있다. 지수 함수 곡선은 지수 함수 방정식을 그래프로 나타난 곡선으로 정의될 수 있다.The cone portion 120 may have a cone shape whose diameter gradually decreases downward, and may be connected to a lower portion of the hollow portion 110. In more detail, the cone portion 120 may be curved in the form of an exponential curve. An exponential function curve can be defined as a curve plotted against an exponential function equation.

본 실시예에서, 콘부(120)는 지수 함수 곡선 형태로 곡률지게 구성되지만, 이에 한정되지 아니한다. 예컨대, 콘부(120)는 다차 함수 곡선(polynominal curve) 형태로 곡률지게 형성될 수 있다. 다차 함수 곡선은 다차 함수 방정식을 그래프로 나타낸 곡선으로 정의될 수 있다. 아울러, 콘부(120)는 직선형의 테이퍼면을 갖는 선형(linear) 함수 형태로 형성될 수 있다.In this embodiment, the cone portion 120 is curved in the form of an exponential function curve, but is not limited thereto. For example, the cone 120 may be curved in the form of a polynomial curve. A multidimensional function curve can be defined as a curve plotting a multidimensional function equation. In addition, the cone portion 120 may be formed in a linear function form having a linear tapered surface.

콘부(120)는 중공부(110)와 함께 라이너(100)의 내부공간을 공유할 수 있고, 콘부(120) 및 중공부(110)의 연결부위에는 콘부(120)의 상단부와 중공부(110)의 하단부가 꺾여 연결되는 꺾임라인(L)이 형성될 수 있다. The cone portion 120 may share the inner space of the liner 100 together with the hollow portion 110 and the upper end portion of the cone portion 120 and the hollow portion 110 A bending line L may be formed in which the lower ends of the lower portions of the upper and lower portions are connected by bending.

콘부(120)의 길이 및 내측벽 경사각도(콘부(120)의 내측벽 및 라이너(100)의 선회 중심 사이의 각도)는, 원심 분리하고자 하는 유체 혼합물의 입경 기준에 따라 변경될 수 있다. The length of the cone portion 120 and the inclination angle of the inner wall (the angle between the inner wall of the cone portion 120 and the center of rotation of the liner 100) can be changed according to the particle size reference of the fluid mixture to be centrifuged.

예를 들어, 콘부(120)의 길이가 길어지고 내측벽 경사각도가 작아지게 되면, 라이너(100)의 내부공간의 체적이 감소하게 되면서, 몸체 벽면의 유속이 증가하게 되므로, 더 작은 입경의 유체 혼합물을 선별할 수 있고, 원심력의 증가를 통해 유체 혼합물의 선별 성능을 향상시킬 수 있다. 본 실시예에서, 콘부(120)의 내측벽 경사각도는 30~40도 범위로 설계될 수 있다.For example, when the length of the cone portion 120 is increased and the inclination angle of the inner wall is reduced, the volume of the inner space of the liner 100 is decreased and the flow velocity of the body wall surface is increased. The mixture can be selected and the selection performance of the fluid mixture can be improved by increasing the centrifugal force. In this embodiment, the inclination angle of the inner wall of the cone portion 120 can be designed in the range of 30 to 40 degrees.

오버 토출부(130)는 라이너(100)의 내부공간에서 원심분리되어 선별된 유체 혼합물 중에서 크기/밀도가 작은 입자를 외부로 배출시킬 수 있다. 오버 토출부(130)는 상하방향으로 동일한 직경을 갖는 원통형의 실린더 형태로 형성될 수 있으며, 적어도 일부가 중공부(110) 내부에 삽입될 수 있다.The over-discharge unit 130 can discharge particles having a small size / density out of the fluid mixture selected by centrifugation in the inner space of the liner 100. The over discharge portion 130 may be formed in the shape of a cylindrical cylinder having the same diameter in the vertical direction, and at least a part thereof may be inserted into the hollow portion 110.

이때, 오버 토출부(130)의 직경 및 길이는, 라이너(100)의 내부공간 내 원심력과 유체 혼합물의 배출속도를 고려하여 설계될 수 있다.At this time, the diameter and length of the over-discharge portion 130 can be designed in consideration of the centrifugal force in the inner space of the liner 100 and the discharge speed of the fluid mixture.

언더 토출부(140)는 라이너(100)의 내부공간에서 원심분리되어 선별된 유체 혼합물 중에서 크기/밀도가 큰 입자를 외부로 배출시킬 수 있다. 언더 토출부(140)는 콘부(120)의 단부와 동일 직경을 갖도록 콘부(120)의 하부에 연장되는 원통형의 실린더 형태로 이루어질 수 있다.The under-discharging portion 140 can centrifuge the inner space of the liner 100 and discharge particles having a large size / density out of the selected fluid mixture. The under-discharge portion 140 may have a cylindrical shape extending in a lower portion of the cone portion 120 so as to have the same diameter as the end portion of the cone portion 120.

이때, 언더 토출부(140)와 콘부(120)가 연결되는 연결부위는, 콘부(120)의 하단부와 언더 토출부(140)의 상단부를 굴곡지게 연결하는 굴곡면을 통해 연결되므로, 라이너(100)의 내부공간에서 원심분리된 크기/밀도가 큰 입자는, 콘부(120)에서 언더 토출부(140)로 원활하게 배출될 수 있다. Since the connecting portion where the under-discharging portion 140 and the connecting portion 120 are connected is connected through the bent surface connecting the lower end of the cone portion 120 and the upper end portion of the under-discharging portion 140 in a bending manner, ) Can be smoothly discharged from the cone portion 120 to the under-discharging portion 140. In addition,

관부(150)는 유체 혼합물을 라이너(100)에 공급하기 위한 파이프로, 중공부(110)의 접선방향을 따라 연통되고, 해당 단면이 사각 단면으로 이루어진 사각 파이프일 수 있다. 이때, 관부(150)의 높이(D3)는 중공부(110)의 유입구 높이(D1)와 동일한 높이로 설계된다.The tubular portion 150 is a pipe for supplying the fluid mixture to the liner 100 and may be a square pipe having a rectangular cross section and communicating along the tangential direction of the hollow portion 110. At this time, the height D3 of the tube portion 150 is designed to be the same height as the height D1 of the inlet portion of the hollow portion 110.

본 실시예에서, 관부(150)는 사각 파이프로 구성되지만, 관부(150)의 형태는 이에 한정되지는 아니하며, 도 3에 도시된 바와 같이, 관부(150')는 동일 직경의 원형 단면을 갖는 원형 파이프로 구성될 수 있다. 이때, 관부(150')의 직경은 중공부(110)의 유입구 높이(D1)와 동일한 직경으로 설계된다.In this embodiment, the tube portion 150 is formed of a square pipe, but the shape of the tube portion 150 is not limited thereto. As shown in FIG. 3, the tube portion 150 ' And may be constituted by a circular pipe. At this time, the diameter of the tube portion 150 'is designed to be the same as the diameter D1 of the inlet portion of the hollow portion 110.

도 4는 본 발명의 다른 변형예에 따른 하이드로사이클론의 라이너를 도시한 평면도이다.4 is a plan view showing a liner of a hydrocyclone according to another modification of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 관부(150")는 중공부(110)의 접선방향을 따라 나선형으로 곡률지게 유입구(111)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 유체 혼합물은 나선형으로 굴곡진 관부(150")를 따라, 중공부(110)에 나선 방향으로 유입되고, 나선 방향으로 유입된 유체 혼합물은 콘부(120)의 내측벽을 따라 나선형으로 선회하면서, 유체 혼합물의 유입 속도가 일층 증가될 수 있다.4, the tubular portion 150 "may be connected to the inflow opening 111 in a spiral shape along the tangential direction of the hollow portion 110. Accordingly, the fluid mixture may have a spiral- &Quot;, and the fluid mixture flowing in the spiral direction is spirally rotated along the inner wall of the cone portion 120, the flow rate of the fluid mixture can be further increased .

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명과 종래 기술 간의 분리 효율을 비교하여 설명하면 다음과 같다.The separation efficiency between the present invention and the conventional technique having such a structure will be described below.

도 5는 수치해석을 통해 종래기술과 본 실시예의 실시예에 따른 하이드로사이클론의 라이너의 분리 효율을 비교한 그래프이다. 이 그래프의 X축은 해석 시간(Time)을 나타내며, Y축은 분리효율을 나타낸다.FIG. 5 is a graph comparing the separation efficiencies of the liner of the hydrocyclone according to the prior art and the embodiment of the present invention through numerical analysis. The X-axis of this graph represents the analysis time (Time), and the Y-axis represents the separation efficiency.

도 5에 도시된 바와 같이, 유체 혼합물이 라이너의 유입구를 통해 라이너의 내부로 유입되면, 유체 혼합물이 라이너 내부에서 분리를 위한 유동장을 형성하는데 시간이 소요되므로, 해당 시간 동안에는 분리효율이 낮게 나타난다. 시간이 지남에 따라서 라이너 내부에서의 유동장이 완전히 성장되면, 그래프에서와 같이, 일정한 분리효율을 나타내게 된다. 본 실시예의 해석에서 사용된 입자의 크기는 30마이크로미터이다.As shown in FIG. 5, when the fluid mixture flows into the interior of the liner through the inlet of the liner, it takes time for the fluid mixture to form a flow field for separation inside the liner, so that the separation efficiency is low during that time. As the flow field within the liner is fully grown over time, it exhibits a constant separation efficiency, as shown in the graph. The size of the particles used in the analysis of this embodiment is 30 micrometers.

예컨대, 원통형 부분 및 테이퍼 부분을 갖는 분리실로 이루어진 종래 기술의 경우, 유입구를 통해 분리실로 유입된 유체 혼합물은 분리실을 이동하는 동안에 분리 효율이 83%까지 높아진다.For example, in the case of the prior art comprising a cylindrical portion and a separation chamber having a tapered portion, the fluid mixture introduced into the separation chamber through the inlet increases the separation efficiency to 83% during the movement of the separation chamber.

한편, 측벽의 높이가 유입구의 높이와 동일한 중공부를 갖는 본 발명의 경우, 유입구를 통해 중공부로 유입된 유체 혼합물은 콘부를 이동하는 동안 분리 효율이 93%까지 증가된다.On the other hand, in the case of the present invention in which the sidewall height is equal to the height of the inlet, the fluid mixture flowing into the hollow through the inlet increases the separation efficiency to 93% during the movement of the cone.

이와 같이, 본 발명에서는, 유입구를 통해 유입된 유체 혼합물이 콘부로 바로 이동되어 유속이 가속되므로, 유체 혼합물이 원통형 부분을 이동하는 종래 기술에 비하여 하이드로사이클론에서 높은 분리 효율을 구현할 수 있는 것이다.As described above, according to the present invention, since the fluid mixture flowing through the inlet port is directly moved to the cone portion to accelerate the flow rate, the fluid mixture can achieve a high separation efficiency in the hydrocyclone as compared with the prior art in which the fluid portion moves through the cylindrical portion.

상술한 바와 같이, 본 발명은 유입구를 통해 유입된 유체 혼합물이 콘부로 바로 이동되어 유속이 가속되므로, 하이드로사이클론에서 높은 분리 효율을 구현할 수 있고, 유체 혼합물이 유입되는 관부를 라이너의 접선방향을 따라 나선형으로 곡률지게 유입구에 연결하므로, 유체 혼합물의 유입 속도를 증가시킬 수 있는 등의 우수한 장점을 갖는다.As described above, according to the present invention, since the fluid mixture introduced through the inlet port is directly transferred to the cone portion to accelerate the flow rate, a high separation efficiency can be realized in the hydrocyclone, and the tubular portion into which the fluid mixture is introduced flows along the tangential direction of the liner It has a merit of being able to increase the inflow speed of the fluid mixture because it is connected to the curved inflow port in a spiral form.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. For example, a person skilled in the art can change the material, size and the like of each constituent element depending on the application field or can combine or substitute the embodiments in a form not clearly disclosed in the embodiments of the present invention, Of the range. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, and that such modified embodiments are included in the technical idea described in the claims of the present invention.

100 :라이너 110 :중공부
111 :유입구 120 :콘부
130 :오버 토출부 140 :언더 토출부
150 :관부100: liner 110: hollow
111: inlet port 120:
130: over discharge portion 140: under discharge portion
150: tube

Claims (7)

유체 혼합물이 유입되는 유입구가 측벽에 마련되고, 상기 측벽의 높이가 상기 유입구의 높이와 동일하며, 상하방향으로 동일한 직경을 갖는 중공부;
하방향으로 직경이 점차 감소되도록 상기 중공부의 하부에 경사지게 연장되는 콘부;
상기 중공부에 관통되게 설치되는 오버 토출부; 및
상기 콘부의 하부에 연장되는 언더 토출부를 포함하는 하이드로사이클론의 라이너.A hollow portion having an inlet port through which the fluid mixture flows into the side wall, a height of the side wall being equal to a height of the inlet port and having the same diameter in a vertical direction;
A cone portion extending obliquely at a lower portion of the hollow portion so that the diameter gradually decreases in a downward direction;
An overdischarge portion installed to penetrate the hollow portion; And
And an under-discharge portion extending to a lower portion of the cone portion. 제 1 항에 있어서,
상기 콘부는
지수 함수 곡선 형태 또는 다차 함수 곡선 형태로 곡률지게 형성되는 하이드로사이클론의 라이너.The method according to claim 1,
The cone
The liner of a hydrocyclone formed curvature in the form of an exponential curve or a multidimensional curve. 제 1 항에 있어서,
상기 언더 토출부는
상기 콘부의 단부와 동일 직경을 갖도록 상하방향으로 연장되는 하이드로사이클론의 라이너.The method according to claim 1,
The under-
And extending in the vertical direction so as to have the same diameter as the end portion of the cone portion. 제 1 항에 있어서,
상기 중공부의 접선방향을 따라 연통되도록 상기 유입구에 연결되는 관부를 더 포함하는 하이드로사이클론의 라이너.The method according to claim 1,
And a tube portion connected to the inlet so as to communicate along the tangential direction of the hollow portion. 제 1 항에 있어서,
상기 콘부 및 상기 중공부의 연결부위는
상기 콘부의 상단부와 상기 중공부의 하단부가 꺾여 연결되는 꺾임라인을 포함하고,
상기 콘부 및 상기 언더 토출부의 연결부위는
상기 콘부의 하단부와 상기 언더 토출부의 상단부가 굴곡지게 연결되는 굴곡면을 포함하는 하이드로사이클론의 라이너.The method according to claim 1,
The connecting portion between the cone portion and the hollow portion
And a bending line in which an upper end of the cone portion and a lower end portion of the hollow portion are bent and connected,
The connecting portion of the cone portion and the under-
And a bent surface on which a lower end portion of the cone portion and an upper end portion of the under-discharged portion are bent and connected to each other. 제 4 항에 있어서,
상기 관부는
사각 단면을 갖는 사각 파이프를 포함하는 하이드로사이클론의 라이너.5. The method of claim 4,
The tube portion
A liner of a hydrocyclone comprising a square pipe having a square cross section. 제 4 항에 있어서,
상기 관부는
상기 중공부의 접선방향을 따라 나선형으로 곡률지게 상기 유입구에 연결되는 하이드로사이클론의 라이너.5. The method of claim 4,
The tube portion
Wherein the liner of the hydrocyclone is connected to the inlet in a spiral shape along the tangential direction of the hollow portion.
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KR101445101B1 (en) * 2014-03-27 2014-10-02 선보공업주식회사 Hydrocyclone Liner with Modified Inner Stuctucture and Oil-Removal Method from Produced Water

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