RU2016666C1

RU2016666C1 - Hydrocyclone

Info

Publication number: RU2016666C1
Authority: RU
Inventors: А.А. Абдураманов; Г.К. Егембердиева
Original assignee: Абдураманов Абдуманап Абдукеримович; Егембердиева Галия Камбарбековна
Priority date: 1991-05-21
Filing date: 1991-05-21
Publication date: 1994-07-30

Abstract

FIELD: separators. SUBSTANCE: hydrocyclone has an oil catcher made from a flexible material put on the upper end of a petroleum product bleed branch pipe located coaxially inside a clarified fluid bleed branch pipe. A perforation is provided through the whole surface in the upper part of the clarified fluid branch pipe. The density of the flexible material of the oil catcher is smaller than that of the clarified fluid but larger than that of the petroleum products. A helical partition mounted inside the body has an ellipsoidal horizontal cross section with an extended cylindrical axis. EFFECT: improved structure. 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройству для непрерывного разделения трехкомпонентной жидкости на составляющие под действием сил гравитации и может быть применено в водоснабжении, водоотведении и других отраслях народного хозяйства. The invention relates to a device for the continuous separation of a three-component fluid into components under the action of gravitational forces and can be used in water supply, sanitation and other sectors of the economy.

Наиболее близким к изобретению по его сущности и выполняемым функциям является гидроциклон, содержащий подводящий, сливной и шламовый патрубки, а также вертикальную перегородку, выполненную в виде спирали, концентрично установленную в корпусе и прикрепленную к крышке, с высотой, монолитно уменьшающейся от центра к периферии, при этом внешняя кромка направлена по ходу вращения жидкости. Closest to the invention in its essence and functions is a hydrocyclone containing inlet, drain and slurry pipes, as well as a vertical baffle made in the form of a spiral, concentrically mounted in the housing and attached to the lid, with a height that decreases continuously from the center to the periphery, while the outer edge is directed along the rotation of the fluid.

Недостатком этого устройства являются сравнительно низкий эффект очистки, низкая производительность, коэффициент объемного использования сооружения, возможность разделения только двухкомпонентной жидкости. The disadvantage of this device is the relatively low cleaning effect, low productivity, volumetric utilization of the structure, the ability to separate only two-component liquid.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки жидкости, производительности и коэффициента объемного использования устройства при разделении трехкомпонентных систем. The aim of the invention is to increase the efficiency of liquid purification, performance and volumetric coefficient of use of the device in the separation of three-component systems.

Поставленная цель достигается тем, что гидроциклон, содержащий подводящий, сливной и шламовый патрубки, а также вертикальную перегородку, выполненную в виде спирали, концентрично установленную в корпусе аппарата, снабжен кольцеобразным маслосборником, выполненным из гибкого материала и надетым на верхний конец патрубка отвода нефтепродуктов, расположенного соосно внутри патрубка, отводящего осветленную жидкость, причем последний имеет в верхней части перфорацию по всей поверхности, кроме того, гибкий материал, из которого изготовлен маслосборник, имеет плотность выше плотности нефти, но ниже плотности осветленной жидкости, а спиралевидная перегородка выполнена в горизонтальном сечении эллипсовидной с вытянутой центральной осью. This goal is achieved in that the hydrocyclone containing the inlet, drain and slurry pipes, as well as a vertical baffle made in the form of a spiral concentrically mounted in the apparatus body, is equipped with an annular oil collector made of flexible material and worn on the upper end of the oil discharge pipe located coaxially inside the nozzle that discharges the clarified liquid, the latter having perforation in the upper part over the entire surface, in addition, the flexible material of which it is made The oil pan has a density higher than the density of oil, but lower than the density of the clarified liquid, and the spiral-shaped partition is made in horizontal section ellipsoidal with an elongated central axis.

Устройство в гидроциклоне спиралевидной перегородки эллипсовидной формы с вытянутой центральной осью объясняется тем, что необходимо приблизить режим движения жидкости к параллельно-струйному для повышения эффекта очистки жидкости, это возможно за счет увеличения высоты спиралевидной перегородки в центральной части аппарата, что устраняет встречные потоки и ведет к быстрому очищению жидкости от примесей. Трубопроводы для отвода нефтепродуктов, очищенной жидкости и осадка являются соосными, т.е. находятся один в другом, что позволяет сохранить компактность установки и, не нарушая структуры потока, вывести разделенные компоненты за пределы гидроциклона. Так как объем выделенных нефтепродуктов значительно меньше объема очищенной жидкости, то диаметры соответствующих трубопроводов будут различными, что позволит беспрепятственно выводить разделенные компоненты, причем трубопровод для отвода очищенной жидкости в верхней части имеет перфорированные отверстия по всей поверхности. При вращении жидкости в гидроциклоне образуется воронка, выделенные нефтепродукты всплывают на ее поверхность, чтобы избежать захвата очищенной жидкости вместе с выделенной нефтью конструкция маслосборника должна повторять форму воронки и "реагировать" на изменение напора, с которым жидкость подается в гидроциклон (чем больше напор, тем круче воронка), для этого маслосборник должен быть выполнен из гибкого материала, плотность которого меньше плотности очищенной жидкости, но выше (больше) плотности нефти, что даст возможность маслосборнику находиться на границе двух сред вода-нефть и беспрепятственно собирать нефть, не захватывая очищенную жидкость. The device in a hydrocyclone of an ellipsoidal spiral partition with an elongated central axis is explained by the fact that it is necessary to bring the liquid movement closer to the parallel-jet mode to increase the effect of liquid purification, this is possible due to an increase in the height of the spiral partition in the central part of the apparatus, which eliminates oncoming flows and leads to quick clarification of liquid from impurities. Pipelines for the removal of petroleum products, purified liquid and sediment are coaxial, i.e. are located in one another, which allows to maintain the compactness of the installation and, without violating the flow structure, to remove the separated components outside the hydrocyclone. Since the volume of separated oil products is much smaller than the volume of purified liquid, the diameters of the corresponding pipelines will be different, which will allow unhindered output of the separated components, and the pipeline for draining the purified liquid in the upper part has perforated openings over the entire surface. When the fluid rotates in a hydrocyclone, a funnel is formed, the separated oil products float to its surface, in order to avoid capture of the purified liquid along with the oil extracted, the design of the oil sump should repeat the shape of the funnel and “respond” to the pressure change with which the fluid is supplied to the hydrocyclone (the higher the pressure, the cooler funnel), for this, the oil pan should be made of flexible material, the density of which is less than the density of the purified liquid, but higher (greater) than the density of the oil, which will allow oil collection to anyone located on the border of two water-oil media and to freely collect oil without capturing the purified liquid.

На фиг. 1 изображен общий вид тонкослойного гидроциклона; на фиг. 2 - то же, в плане; на фиг. 3 - развертка спиралевидной перегородки (повернута на 90^о).In FIG. 1 shows a general view of a thin-layer hydrocyclone; in FIG. 2 - the same in plan; in FIG. 3 - development of a spiral partition (rotated 90 ^° ).

Гидроциклон состоит из подводящего 1, сливного 2 с перфорацией 3 в верхней части трубопроводов и цилиндрической 4 и конической 5 частей, внутри которых расположены спиралевидная перегородка 6, трубопровод 7 для отвода нефтепродуктов с установленным на нем маслосборником 8, выполненным из гибкого материала, и патрубка 9 для отвода осадка. Пространство между витками спиралевидной перегородки составляет отстойную зону 10, а нижняя часть - зону накопления 11 осадка. The hydrocyclone consists of a supply 1, drain 2 with perforation 3 in the upper part of the pipelines and a cylindrical 4 and conical 5 parts, inside of which there is a spiral partition 6, a pipeline 7 for the removal of oil products with an oil pan 8 installed on it made of flexible material, and a pipe 9 for removal of sediment. The space between the turns of the spiral septum is the settling zone 10, and the lower part is the accumulation zone 11 of the sediment.

Конструкция работает следующим образом. Исходная трехкомпонентная жидкость по подводящему трубопроводу 1 подается в отстойную зону 10, далее по коридору, созданному спиралевидной перегородкой 6, жидкость движется к центру гидроциклона. Очищенная жидкость выводится по сливному трубопроводу 2, расположенному под маслосборником 8, имеющему в верхней части перфорированные отверстия 3 круглой формы для слива очищенной жидкости. Осевшие частицы твердой взвеси собираются в зоне накопления 11 осадка и по патрубку 9 выводятся из гидроциклона, а всплывшие нефтепродукты собираются в маслосборнике 8, который выполнен из гибкого материала, и отводятся по трубопроводу 7. The design works as follows. The initial three-component liquid is supplied through the supply pipe 1 to the settling zone 10, then along the corridor created by the spiral partition 6, the liquid moves to the center of the hydrocyclone. The purified liquid is discharged through a drain pipe 2 located under the oil pan 8, which has perforated round holes 3 in the upper part for draining the purified liquid. The settled particles of solid suspension are collected in the sediment accumulation zone 11 and discharged from the hydrocyclone through the nozzle 9, and the pop-up oil products are collected in the oil sump 8, which is made of flexible material, and discharged through pipeline 7.

При входе в гидроциклон поток несет в себе частицы различных размеров. Сначала оседают (всплывают) наиболее крупные частицы, а осаждение (всплытие) частиц малых размеров возможно лишь при условии, когда жидкость перемещается в режиме, максимально приближенном к параллельно-струйному. Именно это условие диктует эллипсовидную форму спиралевидной перегородки. At the entrance to the hydrocyclone, the flow carries particles of various sizes. First, the largest particles settle (float), and the deposition (ascent) of small particles is possible only if the fluid moves in a mode as close as possible to the parallel-jet one. It is this condition that dictates the ellipsoidal shape of the spiral septum.

Claims

HYDROCYCLONE, including a cylindrical body with inlet and outlet sludge and liquid clarified pipes, a spiral partition installed inside the body and repeating the configuration of the body, characterized in that, in order to increase productivity and volumetric utilization when separating three-component systems, it is equipped with an annular oil sump made of flexible material and worn on the upper end of the branch pipe for the removal of petroleum products, located coaxially inside the branch pipe, which takes light liquid and having a perforation in the upper part over its entire surface, while the flexible material has a density lower than the density of the clarified liquid, but higher than the density of petroleum products, and the spiral-shaped partition is made in horizontal section ellipsoid with an elongated central axis.