RU2034665C1

RU2034665C1 - Hydraulic cyclone

Info

Publication number: RU2034665C1
Authority: RU
Inventors: В.С. Потапчук; Э.А. Сухарев; М.П. Скоблюк; С.Ф. Медвидь
Original assignee: Украинский Институт Инженеров Водного Хозяйства
Priority date: 1992-08-11
Filing date: 1992-08-11
Publication date: 1995-05-10

Abstract

FIELD: continuous suspension separation. SUBSTANCE: hydraulic cyclone has cylindrical casing 1 with tangential pipe branch 2 for initial suspension inlet, discharge pipe branch 3, pipe branch 4 for removal of thickened fractions provided with a combined chamber, which includes non-perforated cylindrical part of chamber 5 and perforated conical part in the form of rotor 6, restricted with sealed housing 7 and put on one shaft with worm 8. Brushes 9 installed on external side of rotor 6 parallel to its generatrices are secured on sealed housing 7. Tube 10 is installed inside casing 1 on its shaft. Pipe branch 11 with slot-like extension 12 is installed coaxially with rotor 6 on housing 7. EFFECT: shorter time period for dehydration of thickened fraction and prevention of perforation blockage. 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для непрерывного разделения суспензий под действием центробежных сил, а именно к гидроциклонам, предназначенным для сгущения суспензий, и может найти применение для обезвоживания пульпы при землесосной очистке мелиоративных каналов. The invention relates to a device for the continuous separation of suspensions under the action of centrifugal forces, namely, hydrocyclones designed to thicken the suspensions, and may find application for dehydration of the pulp during dredging cleaning of drainage channels.

Известен гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком исходной суспензии, сливным патрубком и патрубком отвода тяжелой фракции, шнек и трубку отвода фугата, размещенную по оси гидроциклона [1] Однако в таком гидроциклоне при дожиме тяжелой фракции шнековым устройством, площадь фильтрования небольшая из-за малого диаметра трубки отвода фугата. Кроме этого, происходит забивание перфорации трубки отвода фугата. В результате низкая производительность и невысокое качество разделения суспензии. Known hydrocyclone containing a cylindrical conical housing with a tangential inlet pipe of the initial suspension, a drain pipe and a pipe for removing the heavy fraction, a screw and a pipe for removing the centrate located along the axis of the hydrocyclone [1] However, in such a hydrocyclone when the heavy fraction is squeezed with a screw device, the filtering area is small due to for the small diameter of the centrate discharge pipe. In addition, clogging of the perforation of the centrifugal discharge tube occurs. As a result, low productivity and low quality separation of the suspension.

Известен также обезвоживатель суспензий, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным и выходным патрубками, шнек и трубку отвода жидкости, размещенную по оси корпуса [2] Недостатками такого обезвоживателя являются сложность конструкции и забивание перфорации трубы отвода жидкости, что способствует снижению производительности и эффективности разделения суспензии. A suspension dehydrator is also known, comprising a cylindrical conical housing with tangential inlet and outlet nozzles, a screw and a fluid drain pipe placed along the axis of the housing [2] The disadvantages of such a dehydrator are the design complexity and clogging of the perforation of the fluid drain pipe, which reduces the productivity and efficiency of the suspension separation.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является гидроциклон, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком исходной суспензии, сливным патрубком и патрубком отвода сгущенной фракции, снабженным камерой с размещенным внутри ее шнеком, перфорированной на участке, ограниченном герметичным кожухом и соединенной с ним трубкой, установленной по оси гидроциклона [3] Недостатком этого гидроциклона является забивание отверстий перфорации цилиндрической камеры, что снижает производительность и качество разделения суспензии. The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a hydrocyclone, comprising a cylindrical conical housing with a tangential inlet pipe of the initial suspension, a drain pipe and a condensate outlet pipe equipped with a chamber with an auger placed inside it, perforated in a section bounded by a sealed casing and connected to it a tube mounted along the axis of the hydrocyclone [3] The disadvantage of this hydrocyclone is the clogging of the perforations of the cylindrical chamber, which reduces performance and quality of suspension separation.

Заявляемое изобретение направлено на решение следующих задач: повышение производительности и эффективности разделения суспензий. The invention is aimed at solving the following problems: increasing the productivity and efficiency of the separation of suspensions.

Для этого в предлагаемом гидроциклоне, содержащем цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком исходной суспензии, сливным патрубком и патрубком отвода сгущенной фракции, снабженным цилиндрической камерой с размещенным внутри ее шнеком, перфориpованной на участке, ограниченном герметичным кожухом и соединенной с ним трубкой, установленной по оси гидроциклона, камера выполнена составной, неперфорированной цилиндрической и перфорированной конической в виде ротора, установленного на одном валу со шнеком. С внешней стороны ротора, параллельно его образующим закреплены щетки. To do this, in the proposed hydrocyclone containing a cylinder-conical body with a tangential inlet pipe of the initial suspension, a drain pipe and a condensate discharge pipe equipped with a cylindrical chamber with a screw located inside it, perforated in a section bounded by a sealed casing and connected to it by a pipe mounted along the axis of the hydrocyclone , the chamber is made of a composite, non-perforated cylindrical and perforated conical in the form of a rotor mounted on one shaft with a screw. Brushes are fixed on the outer side of the rotor parallel to its generators.

Кроме этого, для равномерного распределения твердого осадка по берме канала, на кожухе, соосно с ротором, установлен патрубок со щелевидным насадком. In addition, for uniform distribution of solid sediment in the berm of the channel, a nozzle with a slit-like nozzle is installed on the casing, coaxially with the rotor.

Отличительными признаками предлагаемого гидроциклона являются:
наличие составной камеры, неперфорированной цилиндрической и перфорированной конической в виде ротора, установленного на одном валу со шнеком;
наличие с внешней стороны ротора щеток, закрепленных параллельно его образующим на герметичном кожухе;
установка на герметичном кожухе соосно с ротором патрубка со щелевидным насадком.Distinctive features of the proposed hydrocyclone are:
the presence of a composite chamber, non-perforated cylindrical and perforated conical in the form of a rotor mounted on the same shaft with a screw;
the presence on the outside of the rotor of the brushes mounted in parallel with its generators on a sealed casing;
installation on a sealed casing coaxially with the rotor of the nozzle with a slit nozzle.

Выполнение камеры составной, неперфорированной цилиндрической и перфорированной конической в виде ротора, установленного на одном валу со шнеком, способствует более интенсивному обезвоживанию за счет совместного эффекта, создаваемого шнеком и центробежными силами, возникающими при вращении ротора, а также увеличивает перепад давлений на фильтровальной поверхности по мере продвижения обезвоживаемого осадка вдоль оси ротора. The implementation of the chamber is a composite, non-perforated cylindrical and perforated conical in the form of a rotor mounted on the same shaft with the screw, contributes to more intensive dehydration due to the combined effect created by the screw and centrifugal forces arising from the rotation of the rotor, and also increases the pressure drop across the filter surface as promoting dehydrated sludge along the axis of the rotor.

При использовании гидроциклона для обезвоживания пульпы при землесосной очистке мелиоративных каналов наличие патрубка со щелевидным насадком способствует равномерному распределению твердого осадка по берме канала, после чего не требуется дополнительной планировки берм. When using a hydrocyclone to dehydrate the pulp during the suction pump cleaning of drainage channels, the presence of a nozzle with a slit nozzle contributes to an even distribution of solid sediment along the channel berm, after which additional lay-out of the berms is not required.

На чертеже схематически показан гидроциклон, вертикальный разрез. Гидроциклон состоит из цилиндроконического корпуса 1, тангенциального патрубка 2 для подачи суспензии, сливного патрубка 3, патрубка отвода сгущенной фракции 4, снабженного составной камерой, которая включает неперфорированную цилиндрическую часть 5 и перфорированную коническую в виде ротора 6, ограниченного герметичным кожухом 7 и установленного на одном валу со шнеком 8. На герметичном кожухе 7 закреплены щетки 9, которые установлены с внешней стороны ротора 6, параллельно его образующим. Внутри корпуса 1 по его оси установлена трубка 10, соединенная с конусом 7. Патрубок 11 со щелевидным насадком 12 установлен соосно с ротором 6 на кожухе 7. Привод шнека осуществляется гидромотором 13. The drawing schematically shows a hydrocyclone, a vertical section. The hydrocyclone consists of a cylindrical conical body 1, a tangential pipe 2 for supplying a suspension, a drain pipe 3, an outlet pipe for condensed fraction 4 provided with a composite chamber, which includes a non-perforated cylindrical part 5 and a perforated conical in the form of a rotor 6, limited by a sealed casing 7 and mounted on one a shaft with a screw 8. On the sealed casing 7, brushes 9 are fixed, which are installed on the outer side of the rotor 6, parallel to its generators. Inside the housing 1, a tube 10 is mounted along its axis and connected to the cone 7. A pipe 11 with a slit-like nozzle 12 is mounted coaxially with the rotor 6 on the casing 7. The screw is driven by a hydraulic motor 13.

Гидроциклон работает следующим образом. Исходная суспензия по тангенциальному патрубку 2 под напором подается в цилиндроконический корпус 1, где она приобретает вращательное движение. Под действием центробежных сил твердые частицы отбрасываются к периферии и двигаются по спирали вниз к патрубку 4, попадая в цилиндрическую часть камеры 5. Мелкие частицы с жидкостью, образуя восходящий поток, выводятся через сливной патрубок 3. Шнек 8 подает образующийся шлам в ротор 6, где происходит обезвоживание за счет подпрессовки шлама шнеком и действия центробежных сил, возникающих при вращении ротора. Образующаяся жидкость вместе с мелкими частицами проникает через перфорацию ротора 6 в герметичный кожух 7. Вблизи оси корпуса 1 скорость жидкости настолько большая, что происходит разрыв жидкости и вдоль оси образуется воздушный столб, в котором давление ниже атмосферного. Это способствует отсасыванию жидкости из герметичного кожуха 7 в восходящий поток через трубку 10. Обезвоженный шлам, проходящий чеpез патpубок 11 и щелевидный насадок 12, pавномеpным слоем pаспpеделяется по беpме канала. The hydrocyclone works as follows. The initial suspension along the tangential pipe 2 under pressure is fed into the cylinder-conical housing 1, where it acquires a rotational movement. Under the action of centrifugal forces, solid particles are thrown to the periphery and spiral down to the nozzle 4, falling into the cylindrical part of the chamber 5. Small particles with liquid, forming an upward flow, are discharged through the drain nozzle 3. The screw 8 feeds the resulting slurry into the rotor 6, where dehydration occurs due to the pre-pressing of the sludge by the screw and the action of centrifugal forces arising from the rotation of the rotor. The liquid formed together with small particles penetrates through the perforation of the rotor 6 into a sealed casing 7. Near the axis of the housing 1, the fluid velocity is so great that the liquid ruptures and an air column forms along the axis, in which the pressure is below atmospheric. This contributes to the suction of the liquid from the sealed casing 7 into the upward flow through the tube 10. The dehydrated sludge passing through the pipe 11 and the slit-like nozzles 12 is distributed uniformly along the channel bore.

Пpедлагаемый гидpоциклон позволяет повысить пpоизводительность и эффективность обезвоживания суспензии за счет интенсификации пpоцесса обезвоживания и пpедотвpащения забивания пеpфоpации. The proposed hydrocyclone allows to increase the productivity and efficiency of suspension dehydration due to the intensification of the dehydration process and the prevention of perforation clogging.

Claims

HYDROCYCLONE, including a cylindrical-conical body with a tangential inlet pipe of the initial suspension, a drain pipe, a condensate discharge pipe, and a cylindrical chamber with a screw perforated in a section bounded by a sealed casing to which a tube mounted along the axis of the hydrocyclone is connected, characterized in that the chamber is made integral non-perforated cylindrical and perforated in the form of a rotor mounted on one shaft with a screw, moreover, on an airtight casing parallel to the forming of the rotor, s CREPLA brush and coaxially with the rotor tube with a slit nozzle.