RU183954U1

RU183954U1 - DUAL INPUT HYDROCYCLON

Info

Publication number: RU183954U1
Application number: RU2018101056U
Authority: RU
Inventors: Лев Ильич Высоцкий; Илья Сергеевич Высоцкий; Игорь Александрович Бабкин; Петр Николаевич Бутенко; Илья Валерьевич Викторов
Priority date: 2018-01-10
Filing date: 2018-01-10
Publication date: 2018-10-10

Abstract

Полезная модель относится к оборудованию, предназначенному для разделения суспензий. Гидроциклон с двойным входом, состоящий из корпуса, двух входных патрубков, сливной щели, спиралевидного отводящего патрубка и двух патрубков для отвода очищенной жидкости. При этом корпус выполнен в виде двух расширяющихся конусов, имеющих общую ось и обращенных друг к другу симметрично с образованием щели между ними для пропуска взвеси, приемник которой выполнен в виде спиралеобразного канала, соединяющего оба конуса, причем входные патрубки выполнены с возможностью подачи исходной жидкости тангенциально в узкую часть конусов, а два симметрично расположенных по оси и вмонтированных в крышки корпуса сливных патрубка выполнены с возможностью отведения осветленной жидкости. Технический результат заключается в упрощении конструкции и удваивании производительности за счет введения в конструкцию гидроциклона обращенных друг к другу расширяющихся конусов, что приводит в соответствие действие всех сил на выделяемые частицы. 2 з.п. ф-лы, 2 фиг.A utility model relates to equipment for separating suspensions. A dual-inlet hydrocyclone consisting of a body, two inlet nozzles, a drain slot, a spiral-shaped outlet nozzle and two nozzles for draining the purified liquid. In this case, the housing is made in the form of two expanding cones having a common axis and facing each other symmetrically with the formation of a gap between them to pass the suspension, the receiver of which is made in the form of a spiral channel connecting both cones, and the inlet nozzles are made with the possibility of supplying the initial fluid tangentially in the narrow part of the cones, and two symmetrically located along the axis and mounted in the lid of the body of the drain pipe made with the possibility of diversion of clarified liquid. The technical result consists in simplifying the design and doubling the productivity by introducing expanding cones facing each other into the hydrocyclone design, which brings into line the action of all forces on the released particles. 2 s.p. f-ly, 2 Fig.

Description

Полезная модель относится к оборудованию, предназначенному для разделения суспензий, в частности, для очистки жидкостей, и может быть использовано в химической, строительной и других отраслях промышленности.The utility model relates to equipment intended for the separation of suspensions, in particular for the purification of liquids, and can be used in chemical, construction and other industries.

Известны конструкции гидроциклонов, цилиндрических или конических, которые обычно имеют цилиндрический, переходящий в конический, корпус. Исходную суспензию подают с помощью патрубка тангенциально в верхнюю часть (обычно цилиндрическую) корпуса, где аксиально расположен сливной патрубок для отвода очищенной жидкости. Сгущенный продукт отводят через выходной патрубок, либо отверстие в нижней части корпуса. Разделение суспензии происходит в поле центробежных сил. Для отделения мелких частиц желательно развитие возможно больших центробежных ускорений. Отброшенные к периферии тяжелые частицы сползают по стенкам конической плоскости гидроциклона к отверстию для удаления осадка. Можно показать, что при обычной конструкции гидроциклона с сужающейся к выходному отверстию конической частью на тяжелые частицы действует компонента центробежной силы, не способствующая, а, наоборот, препятствующая продвижению их к сливу. Это обстоятельство заставляет принимать угол сужения конической части не более 6-10° (Башаров М.М., Сергеева О.А. Устройство и расчет гидроциклонов. Учебное пособие / Под ред. А.Г. Лаптева. - Казань: Вестфалика, 2012. - 92 с.).Known designs of hydrocyclones, cylindrical or conical, which usually have a cylindrical, turning into a conical, housing. The initial suspension is fed by means of a nozzle tangentially to the upper part (usually cylindrical) of the housing, where a drain pipe is axially located to drain the purified liquid. The thickened product is diverted through the outlet pipe or through an opening in the lower part of the housing. The separation of the suspension occurs in the field of centrifugal forces. For the separation of small particles, it is desirable to develop possibly large centrifugal accelerations. Heavy particles thrown to the periphery slide along the walls of the conical plane of the hydrocyclone to the hole to remove sediment. It can be shown that in the conventional design of a hydrocyclone with a tapered part tapering towards the outlet, the centrifugal force component acts on the heavy particles, not contributing, but, on the contrary, preventing them from moving to the drain. This circumstance forces us to accept a narrowing angle of the conical part of no more than 6-10 ° (Basharov M.M., Sergeeva O.A. Design and calculation of hydrocyclones. Textbook / Ed. By A.G. Laptev. - Kazan: Westfalika, 2012. - 92 p.).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложению является гидроциклон, имеющий расширяющуюся коническую часть. В нижней части гидроциклона во внутренней полости установлена специальная фигурная вставка, снабженная наконечником для отбора осветленной жидкости. Этот гидроциклон (патент на изобретение SU №703142, МПК В04С 5/13, 1979), включающий расширяющийся книзу корпус, к верхней части которого присоединен тангенциально входной патрубок, бункер с патрубком отвода сгущенной фракции и фигурную вставку с размещенным в нижней части корпуса патрубком для отвода осветленной фракции.The closest in technical essence and the achieved result to the proposal is a hydrocyclone having an expanding conical part. In the lower part of the hydrocyclone in the inner cavity there is a special curly insert equipped with a tip for the selection of clarified liquid. This hydrocyclone (patent for invention SU No. 703142, IPC B04C 5/13, 1979), including a case expanding downwards, to the upper part of which there is a tangential inlet pipe, a hopper with a condensate discharge pipe and a figured insert with a pipe placed in the lower part of the body removal of the clarified fraction.

Недостаток известного решения заключается в том, что устройство снабжено достаточно сложной по конфигурации фигурной вставкой.A disadvantage of the known solution is that the device is equipped with a rather complicated figured insert.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является достижение (при сохранении положительного вклада центробежных сил в процесс выделения примеси из жидкости) упрощения конструкции аппарата и существенное увеличение его производительности.The technical task of the proposed utility model is to achieve (while maintaining the positive contribution of centrifugal forces to the process of separation of impurities from the liquid) simplification of the apparatus design and a significant increase in its productivity.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для выделения взвеси из жидкости состоит из двух расширяющихся конусов с общей осью, расположенных зеркально относительно друг друга, между которыми имеется щель для отвода выделяемой взвеси. Оба конуса соединены спиралевидным каналом для отвода выделяемой фракции. К вершинам конусов тангенциально подводятся питающие патрубки. В торцы конусов вмонтированы отводящие патрубки для приема осветленной жидкости. В отличие от прототипа в данном аппарате полностью исключена фигурная вставка и гарантированно обеспечивается удвоение производительности аппарата.The problem is achieved in that the device for separating suspended matter from the liquid consists of two expanding cones with a common axis, located mirror-relative to each other, between which there is a gap for the discharge of suspended suspensions. Both cones are connected by a spiral channel for removal of the allocated fraction. The feeding nozzles are tangentially brought to the tops of the cones. In the ends of the cones mounted outlet pipes for receiving clarified liquid. In contrast to the prototype, the figured insert is completely excluded in this apparatus and the doubling of the productivity of the apparatus is guaranteed.

Технический результат заключается в упрощении конструкции и удваивании производительности за счет введения в конструкцию гидроциклона обращенных друг к другу расширяющихся конусов, что приводит в соответствие действие всех сил на выделяемые частицы.The technical result consists in simplifying the design and doubling the productivity by introducing expanding cones facing each other into the hydrocyclone design, which brings into line the action of all forces on the released particles.

На чертежах в схематической форме показано: фиг. 1 - вид гидроциклона со стороны продольного разреза по оси предлагаемой модели; фиг. 2 - сечение А-А, где: 1 - входные патрубки; 2 - сливные патрубки для отвода очищенной жидкости; 3 - отверстие для выгрузки выделенной взвеси; 4 - спиралеобразный канал для отвода выделяемой фракции; 5 - корпус с крышками; 6 - сливная щель между коническими частями корпуса.The drawings show in schematic form: FIG. 1 - view of the hydrocyclone from the side of the longitudinal section along the axis of the proposed model; FIG. 2 - section AA, where: 1 - inlet pipes; 2 - drain pipes for drainage of purified liquid; 3 - hole for unloading the selected suspension; 4 - spiral channel for removal of the allocated fraction; 5 - case with covers; 6 - drain gap between the conical parts of the housing.

Устройство состоит из корпуса (5), двух входных патрубков (1), сливной щели (6), спиралевидного отводящего канала (4) с отверстием (3) и двух сливных патрубков (2) для отвода очищенной жидкости. Корпус (5) выполнен в виде двух расширяющихся конусов, имеющих общую ось и обращенных друг к другу симметрично с образованием щели (6) между ними для пропуска взвеси, приемник которой выполнен в виде спиралеобразного канала (4), соединяющего оба конуса, причем входные патрубки (1) выполнены с возможностью подачи исходной жидкости тангенциально в узкую часть конусов, а два симметрично расположенных по оси и вмонтированных в крышки корпуса (5) сливных патрубка (2) выполнены с возможностью отведения осветленной жидкости.The device consists of a housing (5), two inlet pipes (1), a drain slot (6), a spiral outlet channel (4) with an opening (3) and two drain pipes (2) for draining the cleaned liquid. The housing (5) is made in the form of two expanding cones having a common axis and facing each other symmetrically with the formation of a gap (6) between them to pass the suspension, the receiver of which is made in the form of a spiral channel (4) connecting both cones, and the inlet pipes (1) are configured to feed the initial liquid tangentially into the narrow part of the cones, and two drain pipes (2) symmetrically located along the axis and mounted in the covers of the housing (5) are configured to discharge the clarified liquid.

К узкой части корпуса (5) тангенциально присоединены питающие входные патрубки (1) кругового или прямоугольного сечения, которые могут быть наклонены к оси гидроциклона под углом

где h - высота входного патрубка, а r - радиус крышки корпуса.The feed inlet pipes (1) of circular or rectangular section, which can be inclined to the axis of the hydrocyclone at an angle, are tangentially attached to the narrow part of the body (5)

where h is the height of the inlet pipe, and r is the radius of the housing cover.

Высоты конических частей корпуса (5) имеют разные значения при соотношении 1:0,7. В крышки корпуса (5) вмонтированы симметрично расположенные по оси сливные патрубки (2) для отвода очищенной жидкости.The heights of the conical parts of the housing (5) have different values with a ratio of 1: 0.7. In the housing covers (5), drain pipes (2) symmetrically located along the axis are mounted to drain the cleaned liquid.

Гидроциклон работает следующим образом: суспензию подают тангенциально в узкую часть конически расширяющихся корпусов по патрубкам (1) кругового или прямоугольного сечения и высотой h, где развиваются повышенные центробежные силы, что обусловлено уменьшением радиуса кривизны г корпусов (5) в этой части.The hydrocyclone works as follows: the suspension is fed tangentially into the narrow part of the conically expanding bodies through pipes (1) of circular or rectangular cross section and height h, where increased centrifugal forces develop, which is due to a decrease in the radius of curvature r of the bodies (5) in this part.

Тяжелые частицы отбрасываются к периферии и скользят по стенкам корпусов к сливной щели (6), чему способствует компонента центробежной силы из-за расширяющейся формы корпусов (5). В результате они скапливаются в спиралевидном канале (4). По мере накопления выделяемой фракции в канале (4), она отводится через отверстие (3).Heavy particles are thrown to the periphery and slide along the walls of the bodies to the drain gap (6), which is facilitated by the centrifugal force component due to the expanding shape of the bodies (5). As a result, they accumulate in a spiral channel (4). With the accumulation of the allocated fraction in the channel (4), it is discharged through the hole (3).

Был изготовлен опытный образец из органического стекла, который в данный момент проходит испытания и обладает всеми заявленными свойствами. Высота конической части равна 10 см., диаметр гидроциклона - 5 см., производительность - 5÷10 л/с.A prototype of organic glass was made, which is currently being tested and has all the declared properties. The height of the conical part is 10 cm, the diameter of the hydrocyclone is 5 cm, and the productivity is 5 ÷ 10 l / s.

Преимущества предлагаемого устройства заключаются в следующем:The advantages of the proposed device are as follows:

- устройство не требует использования фигурных вставок сложной формы;- the device does not require the use of curly inserts of complex shape;

- устройство при существенном упрощении конструкции обеспечивает удвоение производительности.- the device with a significant simplification of the design provides a doubling of productivity.

Claims

1. Hydrocyclone with a double inlet, consisting of a body, two inlet pipes, a drain slot, a spiral-shaped outlet channel and two pipes for the removal of purified liquid, characterized in that the body is made in the form of two expanding cones having a common axis and facing each other large the bases with the formation of a gap between them to pass the suspension, the receiver of which is made in the form of a spiral channel connecting both cones, and the inlet pipes are made with the possibility of supplying the initial fluid tangentially into a narrow part st cones, and two symmetrically located along the axis and mounted in the housing cover drain pipe configured to exhaust the clarified liquid.

2. The hydrocyclone with a double inlet according to claim 1, characterized in that the inlet pipes make an angle with the normal to the axis of the hydrocyclone

where h is the height of the inlet pipe and r is the radius of the housing cover.

3. The hydrocyclone with a double entrance according to claim 1, characterized in that the heights of the conical parts of the body are determined by a ratio of 1: 0.7.