RU107972U1

RU107972U1 - LIQUID CLEANING DEVICE (OPTIONS)

Info

Publication number: RU107972U1
Application number: RU2010151459/05U
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Золотухин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Инновационный центр "Химагрегат"
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2011-09-10

Abstract

1. Устройство для очистки жидкости от твердых частиц, включающее как минимум две ступени очистки, одна из которых содержит как минимум одно устройство центробежного отделения твердых частиц от жидкости, а другая ступень содержит как минимум один фильтрующий элемент, отличающееся тем, что фильтрующий элемент выполнен в виде листовых фильтров с внешним коллектором для отвода отфильтрованной жидкости. ! 2. Устройство для очистки жидкости от твердых частиц, включающее как минимум две ступени очистки, одна из которых содержит как минимум одно устройство центробежного отделения твердых частиц от жидкости, а другая ступень содержит, как минимум один фильтрующий элемент, отличающееся тем, что устройство центробежного отделения твердых частиц выполнено в виде центробежного сепаратора с щелевым ускорителем потока, состоящего из цилиндрического корпуса с входным патрубком для фильтруемой жидкости и выходным патрубком для отфильтрованной жидкости, причем внутри цилиндрического корпуса расположен соосно полый цилиндр с щелевыми прорезями, расположенными под углом к оси полого цилиндра, который в верхней своей части соединен с выходным патрубком, а в нижней части открыт, причем под открытой нижней частью полого цилиндра расположен отражатель потока жидкости и камера для сбора твердых частиц с патрубком для отвода твердых частиц, выходящим наружу из цилиндрического корпуса, причем между цилиндрическим корпусом и полым цилиндром расположена горизонтальная герметичная перегородка, а фильтрующий элемент выполнен в виде листовых фильтров с внешним коллектором для отвода отфильтрованной жидкости. 1. A device for cleaning liquid from solid particles, comprising at least two stages of cleaning, one of which contains at least one device for centrifugal separation of solid particles from liquid, and the other stage contains at least one filter element, characterized in that the filter element is made in in the form of sheet filters with an external collector for draining the filtered liquid. ! 2. A device for cleaning liquids from solid particles, comprising at least two stages of cleaning, one of which contains at least one device for centrifugal separation of solid particles from liquid, and the other stage contains at least one filter element, characterized in that the centrifugal separation device solid particles made in the form of a centrifugal separator with a slit stream accelerator, consisting of a cylindrical body with an inlet for the filtered fluid and an outlet for the filtered fluid bones, and inside the cylindrical body there is a coaxially hollow cylinder with slotted slots located at an angle to the axis of the hollow cylinder, which in its upper part is connected to the outlet pipe and open in the lower part, with a liquid flow reflector located under the open lower part of the hollow cylinder and a chamber for collecting particulate matter with a nozzle for discharging solid particles exiting outward from the cylindrical body, wherein a horizontal sealed partition is located between the cylindrical body and the hollow cylinder rod, and the filter element is made in the form of sheet filters with an external collector for draining the filtered liquid.

Description

Полезная модель предназначена для разделения жидких неоднородных систем и может найти применение в химической, нефтеперерабатывающей промышленности, а также для очистки нефтесодержащих продуктов.The utility model is intended for the separation of heterogeneous liquid systems and can be used in the chemical and oil refining industries, as well as for the purification of oil-containing products.

Одной из проблем создания и эксплуатации устройств для очистки жидкостей является проблема повышения их эффективности и увеличения ресурса работы без проведения регламентных работ.One of the problems of creating and operating devices for cleaning liquids is the problem of increasing their efficiency and increasing the service life without carrying out routine maintenance.

Известно устройство для очистки жидкостей (а.с. СССР №789403, 1981 г.), содержащее цилиндрический корпус с тангенциальным входным, Песковым и сливным патрубками, сливную камеру и размещенную в сливном патрубке осевую трубку, сообщающуюся с атмосферой. Недостатком такой конструкции является отсутствие элементов для разделения флотопродуктов.A device for cleaning liquids is known (USSR AS No. 789403, 1981), comprising a cylindrical body with a tangential inlet, sand and drain pipes, a drain chamber and an axial tube located in the drain pipe communicating with the atmosphere. The disadvantage of this design is the lack of elements for the separation of flotation products.

Известно устройство (а.с. СССР №715143, кл. В02С 1/26, В04С 9/00, 1980 г.), содержащее цилиндрический корпус с входным и Песковым патрубками, цилиндрическую (флотационную камеру с воронкой для сбора флотопродуктов и элемент ввода водо-воздушной смеси в виде кольцевого коллектора с соплами.A device is known (USSR AS No. 715143, class B02C 1/26, B04C 9/00, 1980), containing a cylindrical body with inlet and Sand pipes, a cylindrical (flotation chamber with a funnel for collecting flotation products and an input element for water -air mixture in the form of an annular manifold with nozzles.

Недостатком данной конструкции является низкая эффективность флотации в цилиндрической флотационной камере вследствие неравномерного распределения пузырей в поперечном сечении камеры и значительного инерционного уноса пузырей в камеру сбора очищенной жидкости из-за закрутки жидкости.The disadvantage of this design is the low efficiency of flotation in a cylindrical flotation chamber due to the uneven distribution of bubbles in the cross section of the chamber and a significant inertial ablation of bubbles into the collection chamber of the purified liquid due to swirling of the liquid.

Известно устройство (свидетельство на полезную модель РФ №21360, кл. В04С 5/107, 2001 г.), содержащее корпус с тангенциальным входным, сливным и песковым патрубками, цилиндрическую флотационную камеру и камеры сбора флотопродуктов; снабжен цилиндрическим стаканом и лопастным развихрителем, установленным во флотационной камере соосно сливному патрубку.A device is known (certificate for utility model of the Russian Federation No. 21360, class B04C 5/107, 2001), comprising a housing with a tangential inlet, drain and sand nozzles, a cylindrical flotation chamber and a collection chamber for flotation products; equipped with a cylindrical glass and a blade rotor installed in the flotation chamber coaxially to the drain pipe.

Недостатками такой конструкции являются низкая эффективность флотации, т.к. отвод очищенной жидкости неупорядочен и не обеспечивает равномерность флотации; унос мелких взвешенных частиц в сливной патрубок и невозможность регулирования расхода сгущенной суспензии из пескового патрубка.The disadvantages of this design are the low efficiency of flotation, because the discharge of the purified liquid is disordered and does not ensure uniform flotation; the entrainment of small suspended particles in the drain pipe and the inability to control the flow rate of the thickened suspension from the sand pipe.

Известна установка для очистки жидкости компании «INTEKO», которая использует в качестве очистки I-ой ступени гидроциклоны, а в качестве очистки II-ой ступени корзинчатые фильтры http://saftex.net/actions/08.Petrochemical/FACET_INTECHA%20_Coke_Removal_Solutions_brochure.pdf), недостатком которой является достижение максимальной эффективности при перепаде давления не менее 0,15 Мпа, а так же сложность удаления кокса.A known installation for cleaning liquids of the company "INTEKO", which uses hydrocyclones as a cleaning of the I-st stage, and basket filters http://saftex.net/actions/08.Petrochemical/FACET_INTECHA%20_Coke_Removal_Solutions_brochure.pdf as a cleaning of the second stage ), the disadvantage of which is to achieve maximum efficiency with a pressure drop of at least 0.15 MPa, as well as the difficulty of removing coke.

Известна установка для очистки жидкости, где в качестве очистки I-ой ступени используются гидроциклоны, а во II-ой ступени используются свечевые фильтрыA known installation for cleaning liquid, where hydrocyclones are used as the cleaning of the first stage, and candle filters are used in the second stage

(http://www.allriskengineering.com/AIChe_conferences/AIChe_2009/data/papers/P1 44083.pdf - прототип) недостатком которой является затруднительное удаление кокса из-за большого количества внутренних конструкций, коллекторов свечевого фильтра.(http://www.allriskengineering.com/AIChe _ conferences / AIChe_2009 / data / papers / P1 44083.pdf - prototype) the disadvantage of which is the difficult removal of coke due to the large number of internal structures, candle filter collectors.

Целью предлагаемого технического решения является устранение указанных недостатков, то есть:The purpose of the proposed technical solution is to eliminate these disadvantages, that is:

- повышение энергетической эффективности установки;- increase the energy efficiency of the installation;

- упрощение процесса удаления твердых частиц;- simplification of the process of removing particulate matter;

- удешевление процесса удаления твердых частиц из жидкостей;- cheaper process for removing solid particles from liquids;

- увеличение ресурса функционирования установки без проведения регламентных работ.- increase the resource of operation of the installation without carrying out routine maintenance.

Для достижения указанной цели предлагаются технические решения, представленные в данной полезной модели, как варианты.To achieve this goal, technical solutions are proposed that are presented in this utility model as options.

В первом варианте в известном устройстве для очистки жидкости от твердых частиц, включающем, как минимум, две ступени очистки, одна из которых содержит, как минимум, одно устройство центробежного отделения твердых частиц от жидкости, а другая ступень содержит корпус и как минимум один фильтрующий элемент, согласно полезной модели фильтрующий элемент выполнен в виде листовых фильтров причем коллектор для сбора и отвода отфильтрованной жидкости выполнен снаружи корпуса, вне зоны фильтруемой жидкости.In the first embodiment, in the known device for cleaning liquids from solid particles, comprising at least two stages of cleaning, one of which contains at least one device for centrifugal separation of solid particles from liquid, and the other stage contains a housing and at least one filter element , according to a utility model, the filter element is made in the form of sheet filters, wherein the collector for collecting and discharging the filtered liquid is made outside the housing, outside the area of the filtered liquid.

Во втором варианте в известном устройстве для очистки жидкости от твердых частиц, включающем, как минимум, две ступени очистки, одна из которых содержит, как минимум, одно устройство центробежного отделения твердых частиц от жидкости, а другая ступень содержит, как минимум, один фильтрующий элемент, согласно полезной модели устройство центробежного отделения твердых частиц выполнено в виде центробежного сепаратора с щелевым ускорителем потока, состоящего из цилиндрического корпуса с входным патрубком для фильтруемой жидкости и выходным патрубком для отфильтрованной жидкости причем внутри цилиндрического корпуса расположен соосно полый цилиндр с щелевыми прорезями расположенными под углом к оси полого цилиндра, который в верхней своей части соединен с выходным патрубком, а в нижней части открыт, причем под открытой нижней частью полого цилиндра расположен отражатель потока жидкости и камера для сбора твердых частиц с патрубком для отвода твердых частиц, выходящим наружу из цилиндрического корпуса, а между цилиндрическим корпусом и полым цилиндром расположена горизонтальная герметичная перегородка, кроме того фильтрующий элемент второй ступени очистки выполнен в виде листовых фильтров с внешним коллектором для сбора и отвода отфильтрованной жидкости.In the second embodiment, in the known device for cleaning liquids from solid particles, comprising at least two stages of cleaning, one of which contains at least one device for centrifugal separation of solid particles from the liquid, and the other stage contains at least one filter element , according to a utility model, the device for centrifugal separation of solid particles is made in the form of a centrifugal separator with a slotted flow accelerator, consisting of a cylindrical body with an inlet for the filtered liquid and the output m nozzle for filtered liquid, and inside the cylindrical body there is a coaxially hollow cylinder with slotted slots located at an angle to the axis of the hollow cylinder, which in its upper part is connected to the outlet pipe and is open in the lower part, with a flow reflector under the open lower part of the hollow cylinder liquids and a chamber for collecting particulate matter with a nozzle for discharging solid particles exiting outward from the cylindrical body, and horizontally located between the cylindrical body and the hollow cylinder an on-line sealed partition, in addition, the filter element of the second cleaning stage is made in the form of sheet filters with an external collector for collecting and discharging the filtered liquid.

Указанная совокупность признаков проявляет новые свойства, заключающиеся в том, что в случае их использования осуществляется:The specified set of features exhibits new properties, consisting in the fact that in the case of their use is carried out:

- увеличение ресурса функционирования установки без проведения регламентных работ,- increase the resource of operation of the installation without routine maintenance,

что соответствует критерию патентоспособности «новизна».which meets the patentability criterion of “novelty”.

Критерий «промышленная применимость» подтверждается примером конкретного выполнения устройства принципиальная схема которого представлена на фиг.1-3, где:The criterion of "industrial applicability" is confirmed by an example of a specific implementation of the device, the circuit diagram of which is presented in figures 1-3, where:

Фиг.1 - Схема устройства очистки жидкостиFigure 1 - Diagram of a liquid purification device

Фиг.2 - Схема фильтрующего элементаFigure 2 - Diagram of the filter element

Фиг.3 - Схема устройства центробежного отделения твердых частиц.Figure 3 is a diagram of a device for centrifugal separation of solid particles.

На указанных фигурах позиции означают следующее:In these figures, the positions mean the following:

1. - первая ступень очистки1. - the first stage of cleaning

2. - вторая ступень очистки2. - second stage of cleaning

3. - устройство центробежного отделения твердых частиц3. - device for centrifugal separation of solid particles

4. - фильтрующий элемент4. - filter element

5. - листовой фильтр5. - sheet filter

6. - внешний коллектор6. - external collector

7. - цилиндрический корпус7. - cylindrical body

8. - входной патрубок8. - inlet pipe

9. - выходной патрубок9. - outlet pipe

10. - полый цилиндр10. - hollow cylinder

11. - щелевые прорези11. - slotted slots

12. - отражатель потока жидкости12. - fluid flow reflector

13. - камера для сбора твердых частиц13. - a chamber for collecting particulate matter

14. - патрубок для отвода твердых частиц14. - pipe for removal of solid particles

15. - горизонтальная перегородка15. - horizontal partition

Устройство очистки жидкости состоит из первой 1 и второй 2 ступеней очистки, причем первая ступень очистки 1 представляет собой устройство центробежного отделения твердых частиц 3 от жидкости, а вторая ступень 2 - фильтрующий элемент 4 - выполнена в виде листовых фильтров 5 с внешним коллектором 6 для отвода отфильтрованной жидкости.The liquid purification device consists of the first 1 and second 2 stages of cleaning, and the first stage of cleaning 1 is a device for centrifugal separation of solid particles 3 from the liquid, and the second stage 2 - filter element 4 - is made in the form of sheet filters 5 with an external collector 6 for removal filtered fluid.

Устройство центробежного отделения твердых частиц 3 выполнено в виде центробежного сепаратора с щелевым ускорителем потока, состоящим из цилиндрического корпуса 7 с входным патрубком 8 для фильтруемой жидкости и выходным патрубком 9 для отфильтрованной жидкости, причем внутри корпуса 7 расположен соосно полый цилиндр 10 с щелевыми прорезями 11 расположенными под углом к оси цилиндра 10, который в верхней своей части соединен с выходным патрубком 9, а в нижней части открыт, причем под открытой нижней частью полого цилиндра 10 расположен отражатель потока жидкости 12 и камера 13 для сбора твердых частиц с патрубком 14 для отвода твердых частиц, выходящим наружу из цилиндрического корпуса 7, причем между цилиндрическим корпусом 7 и полым цилиндром 10 расположена горизонтальная герметичная перегородка 15. Очищаемая жидкость подается в первую ступень очистки 1 во входной патрубок 8 и поступает внутрь цилиндрического корпуса 7. В силу наличия горизонтальной перегородки 15, она поступает через щелевые прорези 11 в полый цилиндр 10, приобретая вращательную составляющую скорости. Чистая и более легкая фракция жидкости направляется в выходной патрубок 9, а тяжелая фракция с твердыми включениями поступает вниз, и выходит через зазор образованный нижним торцом полого цилиндра 10 и отражателем потока жидкости 12, и далее через выходной патрубок 9 на вторую ступень очистки 2. Проходя сквозь листовые фильтры 5 фильтрующего элемента 4, чистая жидкость собирается во внешнем коллекторе 6 и уходит к потребителю, а твердые частицы оседают на стенки листового фильтра 5, откуда они легко извлекаются через дно фильтрующего элемента 4, т.к. этому процессу не мешает коллектор 6, поскольку он выведен наружу фильтрующего элемента 4, что положительно влияет на эксплутационные характеристики. Таким образом, использование предлагаемой полезной модели позволит повысить степень очистки, энергетическую эффективность, упростить процесс удаления твердых частиц и повысить его надежность, существенно снизить затраты и увеличить ресурс непрерывной работы установки.The device for centrifugal separation of solid particles 3 is made in the form of a centrifugal separator with a slotted flow accelerator, consisting of a cylindrical body 7 with an inlet pipe 8 for the filtered liquid and an outlet pipe 9 for the filtered liquid, and inside the body 7 there is a coaxially hollow cylinder 10 with slotted slots 11 located at an angle to the axis of the cylinder 10, which in its upper part is connected to the outlet pipe 9, and in the lower part is open, moreover, under the open lower part of the hollow cylinder 10 there is a reflection the spruce of the fluid flow 12 and the chamber 13 for collecting particulate matter with a nozzle 14 for discharging solid particles exiting outward from the cylindrical body 7, wherein a horizontal sealed partition 15 is located between the cylindrical body 7 and the hollow cylinder 10. The liquid to be cleaned is supplied to the first cleaning stage 1 the inlet pipe 8 and enters the cylindrical body 7. Due to the presence of a horizontal partition 15, it enters through the slotted slots 11 into the hollow cylinder 10, acquiring a rotational component of the speed. A pure and lighter fraction of the liquid is directed to the outlet pipe 9, and the heavy fraction with solid inclusions goes down and out through the gap formed by the lower end of the hollow cylinder 10 and the fluid flow reflector 12, and then through the outlet pipe 9 to the second stage of cleaning 2. Passing through the leaf filters 5 of the filter element 4, clean liquid is collected in the external collector 6 and goes to the consumer, and solid particles settle on the walls of the sheet filter 5, from where they are easily removed through the bottom of the filter element 4 because the collector 6 does not interfere with this process, since it is brought out of the filter element 4, which positively affects the operational characteristics. Thus, the use of the proposed utility model will improve the degree of purification, energy efficiency, simplify the process of removing solid particles and increase its reliability, significantly reduce costs and increase the resource of continuous operation of the installation.

Claims

1. A device for cleaning liquid from solid particles, comprising at least two stages of cleaning, one of which contains at least one device for centrifugal separation of solid particles from liquid, and the other stage contains at least one filter element, characterized in that the filter element is made in in the form of sheet filters with an external collector for draining the filtered liquid.

2. A device for cleaning liquid from solid particles, comprising at least two stages of cleaning, one of which contains at least one device for centrifugal separation of solid particles from liquid, and the other stage contains at least one filter element, characterized in that the centrifugal separation device solid particles made in the form of a centrifugal separator with a slit stream accelerator, consisting of a cylindrical body with an inlet for the filtered fluid and an outlet for the filtered fluid bones, and inside the cylindrical body there is a coaxially hollow cylinder with slotted slots located at an angle to the axis of the hollow cylinder, which in its upper part is connected to the outlet pipe, and in the lower part is open, with a liquid flow reflector located under the open lower part of the hollow cylinder and a chamber for collecting particulate matter with a nozzle for discharging solid particles exiting outward from the cylindrical body, wherein a horizontal sealed partition is located between the cylindrical body and the hollow cylinder rod, and the filter element is made in the form of sheet filters with an external collector for draining the filtered liquid.