NL8520210A - CYCLONE SEPARATOR. - Google Patents
CYCLONE SEPARATOR. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8520210A NL8520210A NL8520210A NL8520210A NL8520210A NL 8520210 A NL8520210 A NL 8520210A NL 8520210 A NL8520210 A NL 8520210A NL 8520210 A NL8520210 A NL 8520210A NL 8520210 A NL8520210 A NL 8520210A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- vector
- separation chamber
- point
- cyclone separator
- profile
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- B04C5/08—Vortex chamber constructions
- B04C5/081—Shapes or dimensions
-
- 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
- B04C5/02—Construction of inlets by which the vortex flow is generated, e.g. tangential admission, the fluid flow being forced to follow a downward path by spirally wound bulkheads, or with slightly downwardly-directed tangential admission
- B04C5/04—Tangential inlets
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Cyclones (AREA)
Description
IT 8 52 02 1 0 VO 9239 -1-IT 8 52 02 1 0 VO 9239 -1-
Cycloonafscheider.Cyclone separator.
De uitvinding heeft betrekking op een cycloonafscheider voor het scheiden van dichte componenten van een fluïde mengsel ten opzichte van minder dichte componenten daarvan, welke afscheider is van een type, voorzien van een zich in axiale richting uitstrekkende scheidingskamer 5 met naar één uiteinde toevoerorganen om het mengsel met een tangentiële stroomcomponent toe te voeren, welke scheidingskamer is voorzien van een axiaal opgestelde overstroomafvoer bij het genoemde éne uiteinde en welke scheidingskamer een in het algemeen afgeschuinde vorm heeft, met een betrekkelijk grote dwarsdoorsnede-afmeting bij het genoemde éne uiteinde 10 en een betrekkelijk kleine dwarsdoorsnede-afmeting bij een axiaal gelegen onderstroomafvoer aan het eind van de scheidingskamer tegenover het genoemde éne uiteinde, waarbij tijdens het bedrijf de meer dichte component naar de onderstroomafvoer wordt gericht en wel op een zodanige wijze, dat een binnenste axiaal gelegen kern van de minder dichte compo-15 nent wordt omgeven, welke ten minste over een groot gedeelte van de lengte daarvan wordt onderworpen aan een drukverschil, waardoor wordt veroorzaakt, dat deze naar de overstroomafvoer stroomt.The invention relates to a cyclone separator for separating dense components of a fluid mixture from less dense components thereof, which separator is of a type, comprising an axially extending separating chamber 5 with feed means around the mixture at one end. with a tangential current component, which separation chamber is provided with an axially disposed overflow discharge at said one end and which separation chamber has a generally chamfered shape, with a relatively large cross-sectional dimension at said one end and a relatively small cross-sectional dimension at an axially located underflow drain at the end of the separation chamber opposite said one end, during operation the more dense component is directed towards the underflow drain in such a manner that an inner axially located core of the less dense compo-15 n graft, which is subjected to a differential pressure at least over a large part of its length, causing it to flow to the overflow drain.
Volgens één aspect van de uitvinding is een cycloonafscheider als boven omschreven, daarin gekenmerkt, dat de .toevoerorganen worden 20 bepaald door een gedeelte van de scheidingskamer en ten minste één toe-voerkanaal, dat in verbinding staat met het genoemde gedeelte, welk genoemde gedeelte dat gedeelte van de scheidingskamer is, dat zich in dezelfde longitudinale positie bevindt als het of elk toevoerkanaal, en het of elk kanaal een geprofileerde configuratie heeft. Een bepaalde 25 vorm van profiel volgens de uitvinding is een in hoofdzaak involute vorm, welke dient om het fluïdum volgens een spiraalvormige baan toe te voeren.According to one aspect of the invention, a cyclone separator as described above is characterized in that the feed members are defined by a portion of the separation chamber and at least one feed channel communicating with said portion, said portion which is part of the separation chamber, which is in the same longitudinal position as the or each feed channel, and the or channel has a profiled configuration. A particular form of profile according to the invention is a substantially involute form, which serves to supply the fluid in a spiral path.
Bij een andere vorm bezit het of elk toevoerkanaal binnen- en buitenprofielen beschouwd'in de asrichting van hun afscheider. Het bui-30 tenprofiel strekt zich vanuit een eerste punt uit, waarin het de omtrek van het bovengenoemde gedeelte van de scheidingskamer ontmoet. Ten minste het binnenste uitsteeksel van het binnenprofiel strekt zich uit vanuit een tweede punt waarin het binnenprofiel of het genoemde uitsteeksel daarvan de omtrek ontmoet, waarbij het buitenprofiel daarin is ge-35 kenmerkt, dat een eerste vector T, welke de plaats van een bepaald punt 1520210 -2- van het buitenprofiel beschrijft en gelegen is in een vlak, dat loodrecht op de genoemde as staat, en waarvan de oorsprong zich in het eerste punt bevindt, zodanig is, dat wanneer de waarde van de vector T toeneemt, een hoek Θ tussen de vector T en die, welke raakt aan de om-5 trek en gaat door het eerste punt, nooit aanmerkelijk afneemt en nooit kleiner wordt dan 0,1 radiaal negatief; het dwarsdoorsnede-oppervlak loodrecht op de stroomrichting trekt in de stroomrichting samen.In another form, the or each feed channel has inner and outer profiles viewed in the axial direction of their separator. The outer profile extends from a first point, where it meets the periphery of the above section of the separation chamber. At least the inner protrusion of the inner profile extends from a second point in which the inner profile or said protrusion thereof meets the periphery, the outer profile being characterized in that a first vector T, which is the location of a given point 1520210 -2- of the outer profile and located in a plane perpendicular to the said axis, the origin of which is in the first point, is such that when the value of the vector T increases, an angle Θ between the vector T and that tangent to the circumference and passing through the first point, it never decreases significantly and never becomes less than 0.1 radially negative; the cross-sectional area perpendicular to the flow direction contracts in the flow direction.
Het is gebleken, dat het buitenprofiel meer belangrijk is dan het binnenprofiel. Bij een voorkeursuitvoeringsvorm is het binnenprofiel 10 evenwel gekenmerkt door een tweede vector U, welke de plaats van een paald punt van het binnenprofiel beschrijft en waarvan de oorsprong in het tweede punt is gelegen, een en ander zodanig, dat wanneer de waarde van de vector U toeneemt, een hoek tussen de vector U en die, welke raakt aan de omtrek en door het tweede punt gaat, nooit aanzienlijk af-15 neemt en nooit kleiner wordt dan 0,52 radiaal negatief, ten minste voor grootte waarden van de vector U.It has been found that the outer profile is more important than the inner profile. In a preferred embodiment, however, the inner profile 10 is characterized by a second vector U, which describes the location of a pole point of the inner profile and the origin of which lies in the second point, such that when the value of the vector U increases, an angle between the vector U and that tangent to the circumference and passing through the second point never decreases significantly and never decreases less than 0.52 radially negative, at least for magnitude values of the vector U.
Het is gebleken, dat bij geprofileerde toevoeren volgens de uitvinding het niet nodig is meer dan één toevoeropening te verschaffen.It has been found that with profiled feeds according to the invention it is not necessary to provide more than one feed opening.
In een ander aspect voorziet de uitvinding in een cycloonaf-20 scheider, zoals deze boven is beschreven, waarbij een eindwand van de scheidingskamer, waarover de overstroomafvoer in verbinding staat met de scheidingskamer, een zodanig gebogen configuratie heeft, dat deze beschouwd in axiale doorsnede concaaf of convex is.In another aspect, the invention provides a cyclone separator, as described above, wherein an end wall of the separation chamber, over which the overflow drain communicates with the separation chamber, has a curved configuration such that, viewed in axial section, it is concave or is convex.
Volgens een ander aspect van de uitvinding wordt voorzien in een 25 cycloonafscheider als boven beschreven, waarbij de overs.troomafvoer de vorm heeft van een leiding, welke zich door een eindwand van de scheidingskamer uitstrekt en in de scheidingskamer steekt.According to another aspect of the invention, there is provided a cyclone separator as described above, wherein the overflow discharge is in the form of a conduit which extends through an end wall of the separation chamber and extends into the separation chamber.
De uitvinding zal hieronder slechts bij wijze van voorbeeld worden beschreven onder verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin: 30 fig. 1 een dwarsdoorsnede is van een afscheider, die volgens de uitvinding is opgebouwd; fig. 2 een doorsnede is, in hoofdzaak over de lijn II-II van fig. 1;The invention will be described below by way of example only with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 is a cross-sectional view of a separator constructed in accordance with the invention; FIG. 2 is a sectional view generally taken on the line II-II of FIG. 1;
De figuren 3 en 4 andere uitvoeringsvormen van een eindwand van 35 de scheidingskamer volgens fig. 1 tonen; fig. 5 een andere uitvoering van de overstroomafvoer voor de af- 8520210 ♦ -3- scheider volgens fig. 1 toont; fig. 6 een gedetailleerde axiale dwarsdoorsnede van de toevoer-organen van een afscheider, die volgens de uitvinding is opgebouwd, toont; 5 fig. 7 een afbeelding is zoals die volgens fig. 6, waarbij echter toevoerkanaalprofielen zijn aangegeven, welke de voorkeur verdienen; en fig. 8 een gedeeltelijke axiale afbeelding van een gewijzigd toe-voerkanaal is.Figures 3 and 4 show other embodiments of an end wall of the separating chamber according to Figure 1; Fig. 5 shows another embodiment of the overflow discharge for the separator according to Fig. 1; Fig. 6 shows a detailed axial cross-section of the feed members of a separator constructed according to the invention; FIG. 7 is a view similar to that of FIG. 6, however showing preferred feed channel profiles; and FIG. 8 is a partial axial view of a modified feed channel.
De afscheider 10 omvat een scheidingskamer 12 met drie coaxiaal 10 opgestelde scheidingskamergedeelten 14, 16, 18 met cilindrische configuratie. Deze hebben respectievelijk als diameter en lengte d^, 1^; d^, 1^; en d^, 1^. Het gedeelte 14 heeft een grotere diameter dan het gedeelte 16 en het gedeelte 18 heeft een kleinere diameter dan het gedeelte 16. Zoals beschreven in de octrooiaanvrage PCT/AU83/00028 kan bij de afvoer 15 van het cilindrische gedeelte 18 een stroombeperkingsorgaan (niet weergegeven) aanwezig zijn doch in dit geval is het afvoereind weergegeven als zijnde verschaft door een onderstroomafvoer 24 uit het cilindrische gedeelte 18. Tussen de gedeelten 14 en 16 kan een afgeschuinde sectie 17 aanwezig zijn. Ofschoon het gedeelte 16 een eerste sectie met een 20 vorm met evenwijdige zijden, gevolgd door een afgeschuinde sectie, toont is het in de praktijk mogelijk het gedeelte 16 zodanig uit te voeren, dat dit over de lengte daarvan een constante afschuining bezit.The separator 10 comprises a separating chamber 12 with three coaxially arranged separating chamber portions 14, 16, 18 of cylindrical configuration. These have the diameter and length d ^, 1 ^, respectively; d ^, 1 ^; and d ^, 1 ^. The section 14 has a larger diameter than the section 16 and the section 18 has a smaller diameter than the section 16. As described in the patent application PCT / AU83 / 00028, a flow restrictor (not shown) can be provided at the outlet 15 of the cylindrical section 18 are present, but in this case the discharge end is shown as being provided by an underflow discharge 24 from the cylindrical portion 18. A chamfered section 17 may be present between the portions 14 and 16. Although the section 16 shows a first section of a parallel-sided shape followed by a chamfered section, it is practically possible to design the section 16 to have a constant chamfer along its length.
Bij het scheidingskamergedeelte 14 behoort een involute toevoer-pijp 20, welke uitkomt in een zijwand van de scheidingskamer bij een 25 toevoeropening 23. Op de hartlijn van het scheidingskamergedeelte 14 is een overstroomafvoer 25 aanwezig, welke leidt naar een axiale over-stroompijp 27. Zoals aangegeven in fig. 2, voert de involute toevoer-pijp 20 een spiraal uit om de omtrek van het scheidingskamergedeelte 14 en vertoont een geleidelijk afnemend dwarsdoorsnede-oppervlak naar mate 30 de pijp de opening 23 nadert. De pijp 20 en de opening 23 kunnen een rechthoekige dwarsdoorsnede bezitten.Separation chamber section 14 includes an involute supply pipe 20, which opens into a side wall of the separation chamber at a supply opening 23. At the centerline of the separation chamber section 14, there is an overflow discharge 25 leading to an axial overflow pipe 27. Such as indicated in Figure 2, the involute feed pipe 20 coils around the circumference of the separation chamber portion 14 and exhibits a gradually decreasing cross-sectional area as the pipe approaches the opening 23. The pipe 20 and the opening 23 can have a rectangular cross section.
Tijdens het bedrijf werkt de afscheider 10 in het algemeen overeenkomstig de bekende praktijk doordat het fluïde mengsel, dat via de toevoerpijp 20 aan de scheidingskamer wordt toegevoerd, aan een centri-35 fugaalwerking wordt onderworpen, welke veroorzaakt, dat de gescheiden vloeistofcomponenten worden uitgedreven, enerzijds uit de afvoer 24 en anderzijds via de afvoer 25. Derhalve stroomt het materiaal met de 8520210 » » -4- meest dichte fase naar de onderstroomafvoer 24 volgens een stroom met éénvormige dwarsdoorsneden om de wand van de scheidingskamer terwijl de lichtere fase een centrale kern 40 vormt, welke wordt onderworpen aan een verschildrukwerking, die het fluïdum daarin uit de overstroomafvoer 5 25 drijft.In operation, the separator 10 generally operates in accordance with known practice in that the fluid mixture supplied through the feed pipe 20 to the separation chamber is subjected to a centrifugal action, which causes the separated liquid components to be expelled, on the one hand from the drain 24 and on the other side via the drain 25. Therefore, the material with the most dense phase flows to the underflow drain 24 in a uniform cross-sectional flow around the wall of the separation chamber while the lighter phase has a central core 40 which is subjected to a differential pressure action which expels the fluid therein from the overflow drain.
Het is gebleken, dat bij gebruik van de involute-gevormde pijp 20 het mogelijk is slechts een enkele opening 23 toe te passen, terwijl tot nu toe een aantal toevoeropeningen aanwezig was. Deze hebben geleid tot het bezwaar, dat·, meer in het bijzonder wanneer rijen afscheiders 10 tezamen moeten worden gemonteerd, de gemonteerde installatie betrekkelijk complex is. Doordat derhalve slechts een enkele toevoerpijp aanwezig is, wordt het aantal pijpverbindingen, dat tot stand moet worden gebracht, verkleind. Voorts is het gebleken, dat de involute-gevormde pijp 20 de scheidingswerking vereenvoudigt aangezien het binnenkomende 15 vloeistofmengsel reeds aan een scheidingswerking is onderworpen onder invloed van de centrifugaal werking wanneer het mengsel een spiraalvormige baan in de scheidingskamer 14 aflegt.It has been found that when using the involute-shaped pipe 20 it is possible to use only a single opening 23, while hitherto a number of supply openings were present. These have led to the drawback that, more particularly when rows of separators 10 are to be mounted together, the mounted installation is relatively complex. Therefore, because only a single supply pipe is present, the number of pipe connections to be made is reduced. Furthermore, it has been found that the involute-shaped pipe 20 simplifies the separating action since the incoming liquid mixture has already been separated by the effect of the centrifugal action when the mixture travels a spiral path in the separating chamber 14.
De scheidingskamer 12 kan enigszins overeenkomstig de leer van het Australische octrooischrift 47105/79 worden geconstrueerd, waarvan 20 de inhoud hier wordt opgenomen in de beschrijving teneinde daarvan deel uit te maken. In het Australische octrooischrift 47105/79 is de scheidingskamer beschreven als een kamer met de volgende dimensionele relaties: 10 « l2/d2 « 25 25 0,04 < dj2 ^ 0,10 0,1 « d0/d2 « 0,25 30 dl > d2 d2 > d3 waarbij A^ het totale dwarsdoorsnede-oppervlak van de toevoerinlaat is, verschaft door de toevoeropening 23, d^ de diameter van de overstroom- 35 8520210 f t -5- afvoer 25 is en de resterende termen een betekenis hebben, zoals boven is beschreven. Voorts is in de Australische octrooiaanvrage No. 84713/82 een variant van de constructie beschreven, welke dezelfde parameters heeft als boven beschreven, behalve wat betreft de verhouding d^/d^, 5 welke in dat geval wordt gespecificeerd als zijnde kleiner dan 0,1.The separation chamber 12 may be constructed somewhat in accordance with the teachings of Australian Patent 47105/79, the contents of which are incorporated herein into the description to form part thereof. In Australian Patent 47105/79, the separation chamber is described as a chamber with the following dimensional relationships: 10 «12 / d2« 25 25 0.04 <dj2 ^ 0.10 0.1 «d0 / d2« 0.25 30 dl > d2 d2> d3 where A ^ is the total cross-sectional area of the inlet inlet provided by the inlet opening 23, d ^ is the diameter of the overflow-8520210 ft -5-outlet 25 and the remaining terms have meaning, such as described above. Furthermore, in Australian patent application no. 84713/82 discloses a variant of the construction having the same parameters as described above, except for the ratio d ^ / d ^, 5 which in that case is specified to be less than 0.1.
Afschelders, die overeenkomstig deze variant zijn opgebouwd, kunnen ook worden aangepast om volgens de uitvinding te worden gebruikt. In het algemeen kan de afscheider volgens de uitvinding met succes worden gekenmerkt doordat de verhouding l^/d^ ten minste gelijk is aan 10. Voorts 10 kan bij afschelders, welke bestemd zijn voor het scheiden van betrekkelijk kleine hoeveelheden van een minder dichte vloeistof, zoals olie, uit betrekkelijk grote hoeveelheden van een meer dichte vloeistof, zoals water, de verhouding d /d^ gelegen zijn in het gebied van 1,5 tot 3,0, zoals bijvoorbeeld 2,0.Barriers constructed in accordance with this variant can also be adapted to be used in accordance with the invention. In general, the separator according to the invention can be successfully characterized in that the ratio 1 / dd is at least equal to 10. Furthermore, in separators intended for separating relatively small amounts of a less dense liquid, such as oil, from relatively large amounts of a more dense liquid, such as water, the d / d ratio is in the range of 1.5 to 3.0, such as, for example, 2.0.
15 Het is evenwel in de praktijk gebleken, dat het niet nodig is zich te houden aan het bovenbeschreven gebied van overstroomafvoer-afmetingen.However, it has been found in practice that it is not necessary to adhere to the above-described range of overflow discharge dimensions.
Thans verwijzende naar fig. 6 is daarin meer gedetailleerd een toevoerprofiel volgens de uitvinding weergegeven. Hier zijn de toevoer-20 organen van de afscheider weergegeven als omvattende een toevoerkanaal 80 tezamen met een gedeelte van de scheidingskamer van de afscheider, dat in de lengterichting daar naast is gelegen. In dit verband is het in het algemeen, ofschoon de in fig. 1 afgebeelde afscheider is beschreven als te zijn voorzien van drie afzonderlijke gedeelten met achtereen-25 volgens afnemende diameters, niet essentieel, dat de afscheider zodanig is uitgevoerd aangezien deze bijvoorbeeld elke in het algemeen afgeschuinde configuratie kan hebben, welke zich uitstrekt vanuit een eind met grote diameter bij de overstroomafvoer naar een eind met kleinere dwarsdoorsnede bij de onderstroomafvoer. Het kanaal 80 is weergegeven 30 als een kanaal met een buitenprofiel 82 en een binnenprofiel 84. Hier komt de diameter D van de cycloonafscheider, als aangegeven in fig. 6, overeen met de diameter d^ in fig. 1 aangezien het toevoerkanaal 80 (evenals in het geval van de constructie volgens fig. 1) met de scheidingskamer bij het eind met de grootste diameter daarvan in verbinding 35 staat.Referring now to Fig. 6, a feed profile according to the invention is shown in more detail. Here, the separator feeder 20 is shown as comprising a feeder channel 80 along with a portion of the separator separation chamber, which is longitudinally adjacent thereto. In this regard, although the separator shown in FIG. 1 has been described as having three separate portions with successive diameters in succession, it is generally not essential that the separator be constructed such as, for example, each may have a generally chamfered configuration extending from a large diameter end at the overflow drain to a smaller cross section end at the underflow drain. Channel 80 is shown as a channel with an outer profile 82 and an inner profile 84. Here, the diameter D of the cyclone separator, as shown in Figure 6, corresponds to the diameter d ^ in Figure 1 since the feed channel 80 (as well as in the case of the construction of FIG. 1), with the separation chamber at its largest diameter end communicating with it.
Het kanaal 80 wordt beschouwd als zich uit te strekken vanuit een punt, dat in het algemeen is aangegeven met de verwijzing 85, naar 8520210 -6- binnen naar de scheidingskamer. De plaats 85 wordt bepaald als een punt waar voorbij, gerekend in een richting naar binnen naar de scheidingskamer toe, de stroom van toevoervloeistof niet door eenvoudige stroom-vergelijkingen kan worden omschreven. Meer in het bijzonder zijn de 5 punten. 83, 87 op de buiten- en binnenprofielen, op één lijn met de plaats 85 gelegen, punten,waarin, indien de profielen zich daaruit in evenwijdige relatie naar buiten uitstrekten, de afscheider in hoofdzaak op dezelfde wijze zou werken als in het geval, dat de profielen werden voortgezet in de geprofileerde configuraties, welke volgens de uitvinding 10 worden gedefinieerd. Met de uitdrukking "naar buiten uitstrekken" wordt bedoeld een uitstrekking van het respectieve profiel, welke in hoofdzaak raakt in het ontmoetingspunt van het respectieve profiel. Vanuit de respectieve punten 83, 87 op de respectieve buiten- en binnenprofielen strekken de profielen zich op een spiraalvormige wijze naar binnen uit 15 om het omtreksoppervlak 86 van de scheidingskamer te ontmoeten. De plaatsen waarin de profielen de omtrek 86 ontmoeten, zijn respectievelijk aangegeven met de letters "C" en "E". In de praktijk is het ofschoon het profiel 84 is aangegeven als zich voegende bij de omtrek 86 door een voortzetting van het profiel naar binnen totdat dit de omtrek 86 in het 20 punt "E" ontmoet, om mechanische redenen dikwijls meer eenvoudig en meer doeltreffend om de verbinding tussen het profiel 84 en de omtrek 86 af te ronden door te voorzien in een afgerond gedeelte 84a (aangegeven met een stippellijn).Channel 80 is considered to extend from a point, generally indicated by reference 85, to 8520210-6 inside the separation chamber. Location 85 is determined as a point beyond which, calculated in an inward direction toward the separation chamber, the flow of feed liquid cannot be described by simple flow equations. More specifically, the 5 points. 83, 87 on the outer and inner profiles, aligned with location 85, in which, if the profiles extended therefrom in parallel relationship outwardly, the separator would operate substantially in the same manner as in the case that the profiles were continued in the profiled configurations defined according to the invention. By the term "extend outward" is meant an extension of the respective profile, which substantially touches the meeting point of the respective profile. From the respective points 83, 87 on the respective outer and inner profiles, the profiles extend inwardly in a spiral manner to meet the peripheral surface 86 of the separation chamber. The places where the profiles meet the periphery 86 are indicated by the letters "C" and "E", respectively. In practice, although the profile 84 has been indicated as joining the perimeter 86 by a continuation of the profile inwardly until it meets the perimeter 86 at the point "E", it is often more simple and more effective for mechanical reasons to complete the connection between profile 84 and perimeter 86 by providing a rounded portion 84a (indicated by a dotted line).
De binnen- en buitenprofielen voldoen bij voorkeur in het alge-25 meen aan de volgende vergelijkingen: la) & < *) < 2 TT + oc , (b) 35 < OC < Ij5, ,waarbij nD de lengte van het buitenprofiel 82 van het toevoerkanaal is, in de 30 asrichting van de scheidingskamer beschouwd, D de diameter van het gedeelte van de scheidingskamer is waarbij de omtrek 86 geldt. Deze pro-fiellengte is die, welke zich uitstrekt tussen de punten "C" en 83. is de lengte van het binnenprofiel 84, beschouwd in de asrichting van de scheidingskamer. Deze profiellengte is die, welke zich uitstrekt tussen 35 de punten "E" en 87.Preferably, the inner and outer profiles generally satisfy the following equations: 1a) & <*) <2 TT + oc, (b) 35 <OC <Ij5, where nD is the length of the outer profile 82 of the feed channel is, viewed in the axis direction of the separation chamber, D is the diameter of the portion of the separation chamber with the circumference 86 applying. This profile length is that extending between points "C" and 83. is the length of the inner profile 84, viewed in the axis direction of the separation chamber. This profile length is that which extends between 35 points "E" and 87.
In het algemeen is het buitenprofiel 82 zodanig, dat de vector T, welke de plaats van een bepaald punt op het buitenprofiel omschrijft en 8520210 -7- gelegen is in een vlak, dat loodrecht op de genoemde as staat en waarvan de oorsprong zich bevindt op de plaats "C", zodanig is, dat wanneer de grootte van de vector T toeneemt, de hoek Θ tussen de vector T en een raaklijn 92 aan de omtrek 86, welke door het punt "C" gaat, nooit 5 sterk afneemt en nooit minder wordt dan -0,1 radiaal voor alle waarden van T kleiner dan η .Generally, the outer profile 82 is such that the vector T, which defines the location of a given point on the outer profile, and 8520210 -7- is located in a plane perpendicular to said axis and whose origin is at the position "C" is such that as the size of the vector T increases, the angle Θ between the vector T and a tangent 92 at the circumference 86 passing through the point "C" never decreases sharply and never less than -0.1 becomes radial for all values of T less than η.
(d) Op een soortgelijke wijze is een vector U, welke de plaats van een bepaald punt op het binnenprofiel 84 beschrijft en waarvan de oorsprong is gelegen in het punt "E",zodanig, dat wanneer de waarde van de 10 vector U toeneemt, de hoek octussen de vector U en een raaklijn 93 aan de genoemde omtrek, en welke raaklijn door het punt "E" gaat, nooit afneemt en nooit kleiner wordt dan -0,52 radiaal, voor alle waarden van de vector U kleiner dan o , ten minste voor aanzienlijke waarden van de vector U. Met een aanzienlijke waarde van de vector U wordt bedoeld, dat 15 in de nabijheid van het punt "E" de vector ü niet kan worden bepaald in verband met een eventuele afronding van het binnenprofiel, zoals boven is beschreven.(d) Similarly, a vector U describing the location of a given point on the inner profile 84 and the origin of which is located at the point "E" is such that as the value of the vector U increases, the angle octuses the vector U and a tangent 93 to said circumference, and which tangent passing through the point "E" never decreases and never becomes less than -0.52 radial, for all values of the vector U less than o, at least for significant values of the vector U. By a significant value of the vector U it is meant that in the vicinity of the point "E" the vector ü cannot be determined in connection with any rounding of the inner profile, such as described above.
De dwarsdoorsnede-oppervlakte van het kanaal 80, gemeten in een radiaal en axiaal vlak dat gaat door het punt, waarin het binnen-20 profiel 84 in werkelijkheid eindigt (punt "E" of het extreme deel van het gedeelte 84a al naar gelang het geval is) wordt bij voorkeur bepaald door: 2 0,04 < 4 A /π D <0,1The cross-sectional area of the channel 80, measured in a radial and axial plane passing through the point where the inner profile 84 actually ends (point "E" or the extreme part of the section 84a as appropriate) is preferably determined by: 2 0.04 <4 A / π D <0.1
Het verdient ook de voorkeur, dat tussen de constanten η en α de 25 volgende relatie geldt α < η < 2ir + αIt is also preferable that between the constants η and α the following relationship holds: α <η <2ir + α
De beschreven relatie tussen de constanten α en η is het meest geschikt wanneer, relatief gesproken, de afscheider een maximale diameter heeft, welke relatief meer bedraagt dan de diameter van de onder-30 stroomafvoer. Waar deze verhouding relatief kleiner is, zoals minder dan 3, kan het evenwel de voorkeur verdienen grotere beperkingen op te leggen aan de relatieve waarden van de constanten α en η. Het kan dan zijn, dat het volgende geschikt is: D/d * 3 35 α < η < 2ir + α, en 0,35 < α < 2.The described relationship between the constants α and η is most suitable when, relatively speaking, the separator has a maximum diameter, which is relatively more than the diameter of the under-30 current drain. However, where this ratio is relatively smaller, such as less than 3, it may be preferable to impose greater restrictions on the relative values of the constants α and η. The following may then be suitable: D / d * 3 35 α <η <2ir + α, and 0.35 <α <2.
-8--8-
Hierbij stelt d de onderstroom-afvoerdiameter, overeenkomende met de diameter d^ in fig. 1 voor.Here, d represents the undercurrent drain diameter, corresponding to the diameter d ^ in Fig. 1.
Thans verwijzende naar fig. 7, bedroeg bij een constructie volgens de uitvinding de hoek p, gemeten om de hartlijn van de afscheider 5 tussen de punten "C" en "E" 86°. Het binnenprofiel 84 eindigde in een gebogen gedeelte 84a, dat zich verenigde met de omtrek 86, waarbij dit gedeelte een kromming van bij benadering 0,5 mm had en zich ongeveer 110° om de hartlijn van de afscheider vanuit het punt "C" uitstrekte.Referring now to FIG. 7, in a construction according to the invention, the angle β, measured about the center line of the separator 5 between points "C" and "E", was 86 °. The inner profile 84 terminated in a curved portion 84a which joined the circumference 86, this portion having a curvature of approximately 0.5 mm and extending about 110 ° about the center line of the separator from the point "C".
In dit geval bleek, dat de volgende mathematische relatie gold voor het 10 omschrijven van de profielen 82, 84: r0 * 0,5 D + 0,0143 D Zq1'4 ♦ 0,0057 D Z^'8 + 0,00157 D Z02'8 + 0,00286 D Z04'5 15 ri = fl;5 D + 0,0714 D Zj2 + <^00714 D Z^ + 0,0143 D + 0,00714 D Zj5 waarbij r^ de afstand vanaf de hartlijn van de afscheider tot een bepaald punt van het buitenprofiel 82 is, r de afstand is vanaf de hart-20 lijn van de afscheider tot een bepaald punt op het binnenprofiel 84,In this case, it was found that the following mathematical relationship applied to the description of profiles 82, 84: r0 * 0.5 D + 0.0143 D Zq1'4 ♦ 0.0057 DZ ^ '8 + 0.00157 D Z02 8 + 0.00286 D Z04'5 15 ri = fl; 5 D + 0.0714 D Zj2 + <^ 00714 DZ ^ + 0.0143 D + 0.00714 D Zj5 where r ^ is the distance from the centerline of the separator to a certain point of the outer profile 82, r is the distance from the center-line of the separator to a certain point on the inner profile 84,
Zq de hoek is, gerekend vanaf de lijn 91, welke de hartlijn van de afscheider en het punt "C" met elkaar verbindt, in rechtse richting om de hartlijn van de afscheider naar een punt van het buitenprofiel 82 en Z^ de hoek, gerekend vanaf de lijn 100 in rechtse richting naar een be-25 paald punt van het binnenprofiel 84 is. Deze vergelijkingen, welke de profielen 82, 84 in het algemeen omschrijven, kunnen gelden voor hoeken Zq, Z^ in het gebied van 0° < Z < 150° 0 0° > Z^ > 60° of ten minste in het gebied 30 24° > Z. > 60°Zq is the angle, calculated from line 91, connecting the center line of the separator and point "C", clockwise around the center line of the separator to a point of the outer profile 82 and Z ^ the corner, counted from line 100 in the right direction to a defined point of the inner profile 84. These equations, which generally describe profiles 82, 84, can hold for angles Zq, Z ^ in the range 0 ° <Z <150 ° 0 0 °> Z ^> 60 ° or at least in the range 30 24 °> Z.> 60 °
Het kanaal 80 kan een rechthoekige dwarsdoorsnede hebben, een en ander zodanig, dat de lange zijden zich evenwijdig aan de hartlijn van de afscheider uitstrekken en een lengte W hebben en de korte zijden zijn gelegen in vlakken, die loodrecht op de hartlijn van de afscheider 35 staan en een lengte t hebben. In dit geval kunnen de volgende relaties gelden: 8520210 -9- t x W = A^ en D/35 < t < D/6.The channel 80 may have a rectangular cross-section, such that the long sides extend parallel to the centerline of the separator and have a length W and the short sides are in planes perpendicular to the centerline of the separator 35 stand and have a length t. In this case the following relations may apply: 8520210 -9- t x W = A ^ and D / 35 <t <D / 6.
In het algemeen zou W groter zijn dan t.In general, W would be greater than t.
Fig. 8 toont een verdere modificatie van de afscheider volgens 5 de uitvinding, waarbij het toevoerkanaal 80 is aangegeven als een kanaal, dat zich met de gemiddelde stroombaan 93 daarvan voor daarin vloeiende vloeistof uitstrekt onder een hoek met de hartlijn 95 van de afscheider in plaats van loodrecht daarop te staan, als weergegeven in fig. 1.Fig. 8 shows a further modification of the separator according to the invention, wherein the supply channel 80 is indicated as a channel which extends with its average flow path 93 for liquid flowing therein at an angle to the center line 95 of the separator rather than perpendicularly on it, as shown in Fig. 1.
In dit geval maakt de hartlijn 93 van het kanaal 80 een hoek met de 10 hartlijn in het gebied van 80° < P < 95°.In this case, the centerline 93 of the channel 80 is at an angle to the centerline in the region of 80 ° <P <95 °.
Waar het kanaal een rechthoekige dwarsdoorsnede heeft, verdient het de voorkeur, dat het een dergelijke rechthoekige dwarsdoorsnede heeft over ten minste een lengte qD, waarbij q kleiner is dan a.Where the channel has a rectangular cross section, it is preferred that it has such a rectangular cross section over at least a length qD, where q is less than a.
15 Het is duidelijk, dat hier alle hoeken worden uitgedrukt in radi- alen tenzij anders is opgegeven.It is clear that here all angles are expressed in radians unless otherwise specified.
De beschreven afscheidertoevoer-configuratie kan gemakkelijk worden toegepast wanneer meer dan één kanaal 80 aanwezig is.The described separator feed configuration can be easily applied when more than one channel 80 is present.
In dit geval dient de totale dwarsdoorsnede-oppervlakte van alle 20 kanalen, in radiale richting van de afscheider via de respectieve punten "E" gemeten, gelijk te zijn aan de oppervlakte A , zodat waar deze in een formule t x W = Aj_ optreedt, dient te worden vervangen door A^/n, waarbij n het aantal kanalen 80 is. Verder wordt opgemerkt, dat niet alle kanalen identiek behoeven te zijn. Meer in het bijzonder is wanneer 25 zij niet identiek zijn de totale oppervlakte A tot de lengten en breed- . ten van de toevoerkanalen bij de relevante dwarsdoorsneden als volgt gerelateerd:In this case, the total cross-sectional area of all 20 channels, measured in the radial direction of the separator via the respective points "E", should be equal to the area A, so that where it occurs in a formula tx W = Aj_, to be replaced with A ^ / n, where n is the number of channels 80. It is further noted that not all channels need to be identical. More specifically, when they are not identical, the total area A is to the lengths and widths. the supply channels at the relevant cross sections are related as follows:
Et x W = A,, waarbij t en W respectievelijk de breed-te en lengte van het n-de kanaal zijn.Et x W = A ,, where t and W are respectively the width and length of the nth channel.
30 Het is gebleken, dat de beschreven afscheider bijzonder goede bedrijfseigenschappen bezit bij het afscheiden van kleine hoeveelheden olie uit grotere hoeveelheden water.It has been found that the separator described has particularly good operating properties when separating small amounts of oil from larger amounts of water.
Fig. 3 toont een modificatie van de afscheider volgens fig. 1.Fig. 3 shows a modification of the separator of FIG. 1.
Hier heeft de eindwand 50 van het scheidingskamergedeelte 14, bij de 35 overstroomafvoer 25, een concave vorm. In fig. 4 is de eindwand 50 volgens een verdere modificatie weergegeven als een wand met convexe vorm wanneer deze in axiale doorsnede wordt beschouwd. Fig. 5 toont een 8520210 -10- verdere modificatie, waarbij de overstroomtoevoer 25 bestaat uit een pijp 27 met een gedeelte 27a, welke zich door de wand 50 (welke in dit geval is weergegeven als een lineaire wand in axiale doorsnede) en in de scheidingskamer 14 over een kleine afstand uitstrekt.Here, the end wall 50 of the separation chamber section 14, at the overflow drain 25, has a concave shape. In Fig. 4, according to a further modification, the end wall 50 is shown as a wall of convex shape when viewed in axial section. Fig. 5 shows an 8520210-10 further modification, the overflow supply 25 consisting of a pipe 27 with a portion 27a extending through the wall 50 (which in this case is shown as a linear wall in axial section) and into the separation chamber 14 stretches for a short distance.
5 Terwijl het uitvoeren van de toevoerorganen van de afscheider met de beschreven configuraties het mogelijk maakt, dat slechts een enkele toevoer wordt toegepast, kunnen de beschreven configuraties ook met voordeel worden gebruikt wanneer meer dan één toevoer aanwezig is.While designing the separator feeders with the described configurations allows only a single feed to be used, the described configurations can also be used advantageously when more than one feed is present.
De uitdrukking "involute" wordt hier gebruikt voor het beschrij-10 ven van een kromme, welke de meetkundige plaats is van het eind van een sectie van een draad, die van een grondcirkel wordt afgewikkeld. De binnen- en buitenprofielen van het of elk toevoerkanaal bestaan,als beschreven, in het algemeen uit involute krommen. Elk profiel kan evenwel zijn voorzien van met elkaar verenigde secties, welke worden bepaald 15 door met elkaar verenigde involute krommen met respectieve bepalende grondcirkels met verschillende diameters, of wel kunnen de geprojecteerde beginpunten op de respectieve grondcirkels ten opzichte van elkaar in de omtreksrichting op een afstand van elkaar zijn gelegen.The term "involute" is used herein to describe a curve, which is the locus of the end of a section of a wire unwound from a ground circle. The inner and outer profiles of the or each raceway, as described, generally consist of involute curves. However, each profile may be provided with unified sections defined by unified involute curves of respective defining ground circles of different diameters, or the projected starting points on the respective ground circles may be spaced from one another in the circumferential direction are located apart.
De beschreven constructie is uitsluitend ter toelichting naar 20 voren gebracht en binnen het kader van de uitvinding, als omschreven in de aangehechte conclusies, kunnen daarin vele wijzigingen worden aan- gebracht.The described construction has been brought forward for illustrative purposes only, and within the scope of the invention, as defined in the appended claims, many modifications can be made therein.
85202108520210
Claims (15)
Applications Claiming Priority (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PH3175485 | 1985-01-22 | ||
CA472531 | 1985-01-22 | ||
PH3175485 | 1985-01-22 | ||
CA000472531A CA1269952A (en) | 1984-01-24 | 1985-01-22 | Cyclone separator |
AU40909/85A AU4090985A (en) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | Cyclone separator |
AU4090985 | 1985-04-04 | ||
AU8500166 | 1985-07-23 | ||
PCT/AU1985/000166 WO1986004271A1 (en) | 1985-01-22 | 1985-07-23 | Cyclone separator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8520210A true NL8520210A (en) | 1987-10-01 |
Family
ID=27154041
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8520210A NL8520210A (en) | 1985-01-22 | 1985-07-23 | CYCLONE SEPARATOR. |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0240486B1 (en) |
BR (1) | BR8507311A (en) |
DE (1) | DE3580112D1 (en) |
DK (1) | DK164491C (en) |
GB (1) | GB2191720B (en) |
IT (1) | IT1212056B (en) |
NL (1) | NL8520210A (en) |
WO (1) | WO1986004271A1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5139652A (en) * | 1990-12-31 | 1992-08-18 | A. Ahlstrom Corporation | Centrifugal cleaner |
FR2788453B1 (en) | 1999-01-18 | 2001-02-23 | Alstom | SMOKE INLET SHEATH IN A CYCLONE SEPARATOR |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB315007A (en) * | 1928-01-05 | 1929-07-05 | Thomas Morgan Barlow | Improvements in or relating to steam separators |
DE681033C (en) * | 1937-06-29 | 1939-09-13 | Theodor Froehlich A G | Centrifugal dust separator |
GB535886A (en) * | 1940-06-28 | 1941-04-24 | Buell Comb Company Ltd | Improvements in cyclone dust separators |
DE1090940B (en) * | 1954-07-30 | 1960-10-13 | Reinhold Kamps Dipl Ing Dr | Centrifugal dust separator with one or more cyclones arranged in a housing, especially for cracking plants |
US3091334A (en) * | 1959-07-20 | 1963-05-28 | Denver Equip Co | Centrifugal separation method and means |
CH385170A (en) * | 1960-07-06 | 1964-12-15 | Fetzer Erich Dipl Ing | Process for treating liquids and hydrocyclone for performing this process |
US3306461A (en) * | 1964-08-18 | 1967-02-28 | Int Minerals & Chem Corp | Hydrocyclone |
DE2038045C3 (en) * | 1970-07-31 | 1981-12-10 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | cyclone |
HU165483B (en) * | 1970-12-04 | 1974-09-28 | ||
US3745752A (en) * | 1970-12-30 | 1973-07-17 | Envirotech Corp | Fluid inlet structure for cyclone collectors |
US3953184A (en) * | 1974-09-18 | 1976-04-27 | Stockford William F | Cyclone-type dust separator |
SU827181A1 (en) * | 1979-01-03 | 1981-05-07 | Makhortov Anatolij V | Cyclone for cleaning gas flow from dust |
-
1985
- 1985-07-23 GB GB8716797A patent/GB2191720B/en not_active Expired
- 1985-07-23 DE DE8585903647T patent/DE3580112D1/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-07-23 EP EP85903647A patent/EP0240486B1/en not_active Expired
- 1985-07-23 IT IT8548392A patent/IT1212056B/en active
- 1985-07-23 NL NL8520210A patent/NL8520210A/en unknown
- 1985-07-23 WO PCT/AU1985/000166 patent/WO1986004271A1/en active IP Right Grant
- 1985-07-23 BR BR8507311A patent/BR8507311A/en not_active IP Right Cessation
-
1986
- 1986-09-19 DK DK448886A patent/DK164491C/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1986004271A1 (en) | 1986-07-31 |
DK448886D0 (en) | 1986-09-19 |
DK164491B (en) | 1992-07-06 |
GB2191720B (en) | 1989-06-07 |
EP0240486A4 (en) | 1988-03-21 |
EP0240486A1 (en) | 1987-10-14 |
DE3580112D1 (en) | 1990-11-15 |
DK448886A (en) | 1986-09-19 |
GB2191720A (en) | 1987-12-23 |
BR8507311A (en) | 1987-12-01 |
GB8716797D0 (en) | 1987-08-19 |
DK164491C (en) | 1992-11-23 |
EP0240486B1 (en) | 1990-10-10 |
IT1212056B (en) | 1989-11-08 |
IT8548392A0 (en) | 1985-07-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4598060B2 (en) | Cyclone separator | |
US6540917B1 (en) | Cyclonic inertial fluid cleaning apparatus | |
AU2004264703B2 (en) | Cyclonic separating apparatus | |
WO1999049978A3 (en) | Cyclonic separation apparatus | |
EP0341282A4 (en) | Cyclone separator. | |
AU612561B2 (en) | Cyclone separator | |
JPH02503289A (en) | cyclone separator | |
EP0401276A4 (en) | Separating liquids | |
US5108608A (en) | Cyclone separator with multiple outlets and recycling line means | |
AU606589B2 (en) | Cyclone separator | |
EP1204482B1 (en) | Hydrocyclone | |
NL8520210A (en) | CYCLONE SEPARATOR. | |
US5049277A (en) | Cyclone separator | |
GB2263652A (en) | Hydrocyclone | |
EP0203065B1 (en) | Cyclone separator | |
DE202018103655U1 (en) | Cyclone with vanes | |
AU620437B2 (en) | Cyclone separator | |
WO1989009653A1 (en) | Cyclone separator | |
WO1989002785A1 (en) | Cyclone separator with curved downstream portion | |
JPS62283203A (en) | Diffuser | |
NO172629B (en) | A cyclone | |
JPH07269425A (en) | Cyclone type air cleaner | |
NO894931L (en) | A cyclone. |