RU2226419C1 - Centrifugal type device for purification of liquid from dispersible impurities - Google Patents
Centrifugal type device for purification of liquid from dispersible impurities Download PDFInfo
- Publication number
- RU2226419C1 RU2226419C1 RU2003110589/15A RU2003110589A RU2226419C1 RU 2226419 C1 RU2226419 C1 RU 2226419C1 RU 2003110589/15 A RU2003110589/15 A RU 2003110589/15A RU 2003110589 A RU2003110589 A RU 2003110589A RU 2226419 C1 RU2226419 C1 RU 2226419C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cone
- stage
- liquid
- purification
- cones
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для реализации процессов очистки сточных вод и других жидкостей, содержащих дисперсные примеси, и может быть использовано в текстильной, химической и других отраслях промышленного производства.The invention relates to devices for the implementation of wastewater and other liquids containing dispersed impurities, and can be used in textile, chemical and other industries.
Известны фильтрующие центрифуги [1, 2], используемые для разделения суспензий при требовании глубокого обезвоживания и высокой степени промывки осадка, а также для отжима нетекучих материалов, поры которых целиком или частично заполнены жидкостью. Конструкция их содержит единичные роторы цилиндрической или конической формы с транспортировкой осадка от вершины конуса к его основанию и с фильтрацией через отверстия-поры с постоянными параметрами.Known filter centrifuges [1, 2] used to separate suspensions when requiring deep dehydration and a high degree of washing of the precipitate, as well as for squeezing non-flowing materials, the pores of which are wholly or partially filled with liquid. Their design contains single cylindrical or conical rotors with sediment transportation from the top of the cone to its base and with filtration through pore openings with constant parameters.
Недостатками этих устройств являются низкая производительность по причине быстрой засоряемости их фильтрующей поверхности.The disadvantages of these devices are low productivity due to the fast clogging of their filter surface.
В качестве прототипа выбрано устройство [3] для очистки жидкости от волокнистых включений, состоящее из системы радиальной питания, вращающегося единичного конического перфорированного конуса, системы отвода очищенной жидкости.As a prototype, a device [3] was selected for purifying liquid from fibrous inclusions, consisting of a radial power system, a rotating single conical perforated cone, and a system for removing purified liquid.
Недостатками данного устройства являются его низкая селективная способность, обусловленная консервативностью геометрических характеристик фильтрующей поверхности, низкая производительность процесса очистки жидкости по причине движения очищаемой жидкости лишь в радиальном направлении, низкий коэффициент полезного времени, обусловленный засоряемостью фильтрующей поверхности при отсутствии условий ее самоочищаемости.The disadvantages of this device are its low selectivity, due to the conservatism of the geometric characteristics of the filter surface, the low productivity of the liquid cleaning process due to the movement of the liquid being cleaned only in the radial direction, the low coefficient of useful time due to the clogging of the filter surface in the absence of conditions for its self-cleaning.
Техническим результатом изобретения является увеличение поверхности разделения и повышение селективной способности фильтрующей поверхности за счет концентричного соединения фильтрующих элементов, ориентированных на разделение фаз с различной относительной дисперсностью твердой фазы, повышение производительности и коэффициента полезного времени за счет использования системы осевого питания и создания условий самоочищаемости фильтрующей поверхности.The technical result of the invention is to increase the separation surface and increase the selectivity of the filter surface due to the concentric connection of filter elements oriented to phase separation with different relative dispersion of the solid phase, increase productivity and useful time coefficient by using an axial power system and create self-cleaning conditions for the filter surface.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройство центробежного типа для очистки жидкости от дисперсных примесей, содержащее корпус, конусообразную фильтрующую поверхность, приводную систему ее принудительного вращения, систему питания, сбора и отвода жидкости с патрубками, согласно изобретению в фильтрующей поверхности дополнительно концентрично установлены две конусные поверхности с увеличивающимися в зависимости от состава и плотности обрабатываемого раствора в 1,2...1,5 раза углами при вершине каждого из конусов относительно предыдущей ступени и размерами фильтрующих отверстий от конуса к конусу, выполненными в пропорции 1000:100:1, в направлении от оси вращения конусов к периферии, при этом внутренняя конусная ступень выполнена с перфорацией, промежуточная - в виде микрофильтра, а внешняя является ультрафильтром, а система выгрузки каждого конуса имеет обратную связь с системой питания посредством трубопровода.The specified technical result is achieved by the fact that in a centrifugal type device for purifying liquid from dispersed impurities, comprising a housing, a cone-shaped filter surface, a drive system for its forced rotation, a power supply, collection and drainage system with nozzles, according to the invention, two concentric additionally are installed in the filter surface conical surfaces with angles increasing depending on the composition and density of the treated solution by 1.2 ... 1.5 times at the apex of each of the cones from relative to the previous stage and the dimensions of the filtering holes from cone to cone, made in a ratio of 1000: 100: 1, in the direction from the axis of rotation of the cones to the periphery, while the inner cone stage is made with perforation, the intermediate one is in the form of a microfilter, and the outer one is an ultrafilter, and the discharge system of each cone has feedback from the feed system through the pipeline.
На чертеже изображен разрез общего вида устройства.The drawing shows a section of a General view of the device.
Устройство содержит корпус 1 с емкостью 2 для сбора очищенной жидкости и патрубком 3 для ее отвода, емкостью 4 для сбора неотфильтрованной массы (фугата) и патрубком 5, связанную посредством трубопровода 6 с системой питания 7 устройства. Фильтрующий элемент 8 содержит пакет конусообразных поверхностей, установленных концентрично и образующих ступени 9, 10, 11 фильтрации с увеличивающимися в зависимости от состава и плотности обрабатываемого раствора в 1,2...1,5 раза углами при вершине каждого из конусов относительно предыдущей ступени, и получающих принудительное вращение от привода 12. Каждая ступень образована фильтрующими поверхностями, в которых включены отверстия, характерные для каждой из ступеней: предварительной очистки, микро- и ультрафильтрации. Периферия каждой из ступеней (основание конической поверхности) оснащена элементами 13 выгрузки неотфильтрованной массы.The device comprises a housing 1 with a
Устройство работает следующим образом. Исходная очищаемая жидкость поступает в питающую систему 7 под избыточным гидростатическим давлением, откуда под действием гидростатических и гравитационных сил, возникающих в результате вращения пакета конических фильтрующих поверхностей 8, приводимых в движение от привода 12, растекается по поверхности первой ступени 9, в которой жидкость очищается на уровне предварительной фильтрации через перфорированные отверстия, соизмеримые с частицами дисперсной системы, а затем проникает на вторую ступень 10 - микрофильтрации, поверхность которой образована сложной пористой структурой, полученной методами, например, порошковой металлургии, а затем на ступень 11 - ультрафильтрации, состоящей из фторопластовой пленки обработанной потоком ускоренных электронов на каркасе из микрофильтра, где происходит окончательная очистка фильтруемой жидкости, собираемой в емкость 2, из которой она отводится потребителю через патрубок 3.The device operates as follows. The initial cleaned liquid enters the
Неотфильтрованная масса отводится от каждой ступени системой элементов 13, расположенных на периферии каждой ступени, обеспечивающими выгрузку неотфильтрованной массы в емкость 4, имеющую обратную связь 6 с системой 7 питания устройства посредством трубопровода.Unfiltered mass is discharged from each stage by a system of
Таким образом, реализуется замкнутый цикл очистки жидкости, при котором многократная ее циркуляция, переменный угол конусности ступеней фильтрующих поверхностей и их степень фильтрации обеспечивают:Thus, a closed cycle of liquid purification is implemented, in which its multiple circulation, a variable angle of taper of the steps of the filtering surfaces and their degree of filtration provide:
- высокий коэффициент полезного времени и производительность устройства, работающего в непрерывном режиме действия, и обусловленные наличием в движущемся потоке дисперсной системы вектора скорости, как в радиальном, так и в тангенциальном направлениях, обусловленных сложно-переносным движением вихревого пленочного потока, распределенного по конусной фильтрующей поверхности пропорционально радиусу вращения, в соответствии с рассматриваемой ступенью фильтрации (с соответствующим углом конусности φ);- a high coefficient of useful time and productivity of a device operating in a continuous mode of operation, and due to the presence of a velocity vector in the moving stream of the dispersed system, both in the radial and tangential directions, due to the difficult-portable motion of the vortex film stream distributed over the conical filter surface in proportion to the radius of rotation, in accordance with the considered filtration stage (with the corresponding taper angle φ);
- условия самоочищаемости фильтрующих поверхностей при создании режима вихревого движения пленочного потока фильтруемой жидкости и различных значениях угла конусности φ фильтрующих поверхностей, а также периферийных отводящих каналов;- the conditions of self-cleaning of the filtering surfaces when creating a vortex motion regime of the film flow of the filtered liquid and various values of the taper angle φ of the filtering surfaces, as well as peripheral outlet channels;
- заданную степень очистки жидкости за счет многоступенчатой фильтрации концентрично соединенных фильтрующих поверхностей, составляющих последовательность протекания процесса фильтрации от непосредственно фильтрации к микрофильтрации и ультрафильтрации.- a given degree of liquid purification due to multi-stage filtration of concentrically connected filter surfaces that make up the sequence of the filtration process from direct filtration to microfiltration and ultrafiltration.
При этом производительность устройства и эффективность очистки жидкости определены угловой скоростью ω вращения фильтрующих поверхностей (фактором разделения , где r - радиус вращения фильтрующей поверхности; g - ускорение свободного падения), углом конусности φ фильтрующих поверхностей, определяющего скорость восходящего вихревого движения пленки жидкости по фильтрующей поверхности, а также радиальную составляющую полной гидродинамической силы, определяющей проникающую способность элементарной частицы через поры фильтрующей поверхности в зависимости от плотности жидкости, зависящей от степени ее загрязнения. При этом увеличение в 1,2...1,5 раза угла φ конусности каждой из ступеней относительно предыдущей дает возможность повышения производительности фильтра за счет интенсивного увеличения центробежных сил, действующих на отделяемые из раствора частицы в зависимости от состава и плотности обрабатываемой жидкости, что обеспечивается ростом окружной составляющей полной скорости их перемещения в зависимости от высоты конусной поверхности каждой из ступеней.In this case, the device performance and the efficiency of liquid cleaning are determined by the angular velocity ω of rotation of the filter surfaces (separation factor where r is the radius of rotation of the filter surface; g is the gravitational acceleration), the taper angle φ of the filter surfaces, which determines the speed of the upward vortex motion of the liquid film along the filter surface, as well as the radial component of the total hydrodynamic force, which determines the penetration of an elementary particle through the pores of the filter surface, depending on the density of the liquid, depending on the degree its pollution. Moreover, an increase of 1.2 ... 1.5 times the cone angle φ of each of the steps relative to the previous one makes it possible to increase the filter performance due to the intensive increase in centrifugal forces acting on the particles separated from the solution depending on the composition and density of the processed fluid, which provided by the growth of the circumferential component of the full speed of their movement, depending on the height of the conical surface of each of the steps.
Таким образом, система, обеспечивающая процесс очистки жидкости от дисперсных примесей, образует замкнутый циркуляционный контур, исключающий негативное влияние отработанных технологических сред на окружающую среду и на условия труда при эксплуатации оборудования в производстве.Thus, the system that provides the process for purifying liquids from dispersed impurities forms a closed circulation circuit that eliminates the negative impact of the used process media on the environment and on working conditions during the operation of equipment in production.
Источники информацииSources of information
1. Виноградова М.Г. Центробежное жидкостное тонкослойное и тонкоканальное разделение. - СПб.: Недра, 1997, 173 с.1. Vinogradova M.G. Centrifugal liquid thin layer and thin channel separation. - St. Petersburg: Nedra, 1997, 173 p.
2. Авторское свидетельство СССР № 1389815, МКИ B 01 D 33/02, 1986.2. USSR author's certificate No. 1389815, MKI B 01 D 33/02, 1986.
3. Авторское свидетельство СССР № 1632943, МКИ C 02 F 1/00, B 01 D 21/00, 1991.3. USSR author's certificate No. 1632943, MKI C 02 F 1/00, B 01 D 21/00, 1991.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003110589/15A RU2226419C1 (en) | 2003-04-14 | 2003-04-14 | Centrifugal type device for purification of liquid from dispersible impurities |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003110589/15A RU2226419C1 (en) | 2003-04-14 | 2003-04-14 | Centrifugal type device for purification of liquid from dispersible impurities |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2226419C1 true RU2226419C1 (en) | 2004-04-10 |
Family
ID=32466108
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003110589/15A RU2226419C1 (en) | 2003-04-14 | 2003-04-14 | Centrifugal type device for purification of liquid from dispersible impurities |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2226419C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2699121C2 (en) * | 2017-10-31 | 2019-09-03 | Константин Геннадьевич Полежаев | Method for separation of liquid non-uniform disperse systems and installation for implementation thereof |
-
2003
- 2003-04-14 RU RU2003110589/15A patent/RU2226419C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2699121C2 (en) * | 2017-10-31 | 2019-09-03 | Константин Геннадьевич Полежаев | Method for separation of liquid non-uniform disperse systems and installation for implementation thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2008340363B2 (en) | Rotary annular crossflow filter, degasser, and sludge thickener | |
US5466384A (en) | Device and process for carrying out phase separation by filtration and centrifugation | |
US9186604B1 (en) | Hydroclone with vortex flow barrier | |
CA1048419A (en) | Rotating radial screen filter | |
US9101859B2 (en) | Cross-flow filtration system including particulate settling zone | |
US6210575B1 (en) | Crossflow filter cyclone apparatus | |
RU2179481C2 (en) | Method of separation of suspension and centrifugal separator for realization of this method | |
US4717485A (en) | Multi-phase separator with porous filter disks | |
US20110003676A1 (en) | A separation device | |
CN104870072B (en) | Hydrocyclone | |
WO2017214020A1 (en) | Biconical multiphase rotary filter | |
WO2013164002A2 (en) | Processing fluids by passing through helical path(s) and being subjected to electric or magnetic field | |
RU2226419C1 (en) | Centrifugal type device for purification of liquid from dispersible impurities | |
EP0289674A1 (en) | Multi-phase separator | |
JP5005180B2 (en) | Centrifugal membrane device | |
RU2699121C2 (en) | Method for separation of liquid non-uniform disperse systems and installation for implementation thereof | |
HU214066B (en) | Device and process using a worm conveyor for separating materials, in particular solid or coagulated materials, from liquids and/or for concentrating solutions | |
CN213051098U (en) | Rotary drum device of multi-cone sedimentation filter centrifuge | |
RU187911U1 (en) | Thickener filter | |
Chiang et al. | Liquid—Solids Separation | |
RU2111044C1 (en) | Method for separating two-phase mixtures | |
WO2006012687A1 (en) | A low shear centrifugal separator | |
RU79807U1 (en) | SEPARATOR FOR SEPARATION OF MULTI-PHASE LIQUID HETEROGENEOUS MEDIA, SUSPENSIONS AND EMULSIONS, "VORTEX" | |
RU14016U1 (en) | CENTRIFUGE | |
WO2008129531A2 (en) | Device for filtering solid particles from liquids containing such particles |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050415 |