RU2240183C2 - Centrifugal machine for purification of liquids - Google Patents
Centrifugal machine for purification of liquids Download PDFInfo
- Publication number
- RU2240183C2 RU2240183C2 RU2002123434/12A RU2002123434A RU2240183C2 RU 2240183 C2 RU2240183 C2 RU 2240183C2 RU 2002123434/12 A RU2002123434/12 A RU 2002123434/12A RU 2002123434 A RU2002123434 A RU 2002123434A RU 2240183 C2 RU2240183 C2 RU 2240183C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- cavity
- liquid
- centrifugal machine
- housing
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для разделения жидких смесей по плотности. Оно может быть использовано в системах очистки смазочно-охлаждающих жидкостей, смазочных или пищевых масел и иных жидкостей.The invention relates to a device for separating liquid mixtures by density. It can be used in cleaning systems of cutting fluids, lubricating or edible oils and other fluids.
Известна центрифуга [1], включающая корпус с крышкой и установленный в нем на полой оси ротор с внутренним гидроприводом. Ротор установлен на подшипниковых опорах. В корпусе выполнены каналы для подвода очищаемой жидкости в ротор и отвода ее из ротора через полую ось. Нижняя часть полости, в которой установлен ротор, служащая для сбора утечек очищаемой жидкости через неплотности подшипниковых опор ротора, снабжена выполненным в корпусе центрифуги каналом для отвода этих утечек в бак самотеком.A known centrifuge [1], comprising a housing with a lid and a rotor with an internal hydraulic drive mounted on it on the hollow axis. The rotor is mounted on bearings. In the housing, channels are made for supplying the liquid to be cleaned into the rotor and for withdrawing it from the rotor through the hollow axis. The lower part of the cavity in which the rotor is installed, which serves to collect leaks of the liquid being cleaned through the leaks of the rotor bearings, is equipped with a channel made in the centrifuge housing to divert these leaks into the tank by gravity.
Недостатком этой центрифуги является большой аэродинамический момент сопротивления вращению ротора, что снижает частоту вращения ротора и ухудшает качество очистки жидкости.The disadvantage of this centrifuge is the large aerodynamic moment of resistance to rotation of the rotor, which reduces the rotational speed of the rotor and affects the quality of cleaning the liquid.
Известна также центрифуга [2], ротор которой с гидроприводом заключен в герметичной полости, образованной корпусом и крышкой центрифуги и служащей для сбора в нижней части этой полости очищаемой жидкости, вытекшей из сопл гидропривода, и утечек очищаемой жидкости через неплотности подшипниковых опор ротора. Нижней частью герметичная полость сообщена с приемной камерой струйного насоса, рабочее сопло которого соединено с выполненным в корпусе центрифуги каналом для подвода очищаемой жидкости в ротор. Струйный насос создает разрежение вокруг ротора, откачивая и транспортируя жидкость из нижней части герметичной полости.A centrifuge [2] is also known, the rotor of which with a hydraulic drive is enclosed in a sealed cavity formed by the body and cover of the centrifuge and serves to collect the liquid to be cleaned from the hydraulic nozzles in the lower part of this cavity and leakage of the liquid to be cleaned through leaks of the rotor bearings. The lower part of the sealed cavity is in communication with the receiving chamber of the jet pump, the working nozzle of which is connected to the channel made in the centrifuge housing for supplying the cleaned liquid to the rotor. The jet pump creates a vacuum around the rotor, pumping and transporting fluid from the bottom of the sealed cavity.
Недостатком данной центрифуги является пониженная частота вращения ротора и, как следствие, пониженное качество очистки жидкости.The disadvantage of this centrifuge is the reduced rotor speed and, as a consequence, the reduced quality of the liquid cleaning.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является центрифуга [3], содержащая: корпус с полостью для размещения установленных в ней ротора с сопловым гидроприводом, каналы для подвода очищаемой жидкости в ротор и отвода ее из полости корпуса и из ротора, струйный насос с пароотводящим каналом, сообщающим полость корпуса с приемной камерой струйного насоса через выполненное в корпусе выше уровня расположения сопл гидропривода заборное отверстие приемной камеры струйного насоса. Среда представляет собой разреженную смесь воздуха как с парами очищаемой жидкости и воды, выпарившейся из этой жидкости, так и с различного размера капельками очищаемой жидкости, вытекающей из сопл гидропривода в виде струй, подвергающихся самодроблению и дроблению при ударе о стенки корпуса.The closest technical solution to the proposed invention is a centrifuge [3], comprising: a housing with a cavity for accommodating a rotor with a nozzle hydraulic drive installed therein, channels for supplying a cleaned liquid to the rotor and withdrawing it from the cavity of the housing and from the rotor, a jet pump with a steam outlet communicating the cavity of the housing with the receiving chamber of the jet pump through the intake opening of the receiving chamber of the jet pump, made in the housing above the level of the nozzles of the hydraulic actuator. The medium is a rarefied mixture of air, both with vapors of the liquid being cleaned and water evaporated from this liquid, and with various sizes of droplets of the liquid being cleaned, flowing out of the hydraulic drive nozzles in the form of jets subjected to self-crushing and crushing upon impact against the walls of the body.
Несмотря на разрежение в корпусе, из-за наличия в среде, окружающей ротор, воздуха, паров очищаемой жидкости, взвешенных капелек очищаемой жидкости и из-за того, что относительное содержание водяного пара в этой среде невелико, она обладает повышенными вязкостью и плотностью, вследствие чего создает значительный аэродинамический момент сопротивления вращению ротора, притормаживая ротор и ухудшая степень очистки жидкости.Despite the rarefaction in the housing, due to the presence in the environment surrounding the rotor of air, vapors of the liquid being cleaned, suspended droplets of the liquid being cleaned and because the relative content of water vapor in this medium is small, it has increased viscosity and density, due to which creates a significant aerodynamic moment of resistance to rotation of the rotor, braking the rotor and worsening the degree of purification of the liquid.
В предлагаемой центрифуге решается задача уменьшения аэродинамического момента сопротивления вращению ротора, что позволяет увеличить частоту вращения ротора и, как следствие, повысить сепарационную эффективность центрифуги, т.е. степень очистки жидкости.The proposed centrifuge solves the problem of reducing the aerodynamic moment of resistance to rotor rotation, which allows to increase the rotor speed and, as a result, increase the separation efficiency of the centrifuge, i.e. the degree of purification of the liquid.
Поставленная задача решается путем разделения полости корпуса на околороторную и сливную посредством выполненной под днищем ротора перегородки, имеющей снабженное лабиринтным уплотнением и расположенное выше мест истечения очищаемой жидкости из неплотностей подшипниковых опор ротора и из гидропривода центральное отверстие, при этом центрифуга содержит герметичный сосуд, размещенный в околороторной полости, выполненный в виде трубы с полой стенкой, охватывающей ротор с образованием зазора с его боковой поверхностью, причем герметичный сосуд содержит жидкость, имеющую в паровой фазе меньшие вязкость и плотность, чем у воздуха, при тех же физических условиях, например воду, а его полость сообщена пароподводящим каналом с околороторной полостью, и кроме того, центрифуга снабжена уравнительным каналом, сообщающим сливную полость с пароотводящим каналом струйного насоса и представляющим собой трубку, герметично вмонтированную в сквозное отверстие стенки корпуса открытым своим концом, направленным внутрь сливной полости.The problem is solved by dividing the body cavity into the rotor and drain by means of a partition made under the bottom of the rotor, equipped with a labyrinth seal and located above the outflow of the cleaned liquid from the leaks of the rotor bearing bearings and from the hydraulic drive, the central hole, while the centrifuge contains a sealed vessel placed in the rotor cavity, made in the form of a pipe with a hollow wall, covering the rotor with the formation of a gap with its side surface, and seal the vessel contains a liquid having a lower vapor viscosity and density in the vapor phase than that of air under the same physical conditions, for example water, and its cavity is communicated by a steam supply channel with a rotor cavity, and in addition, the centrifuge is equipped with an equalization channel communicating the drain cavity with the steam outlet channel of the jet pump and representing a tube hermetically mounted in the through hole of the housing wall with its open end directed inside the drain cavity.
На чертеже изображена центрифуга для очистки жидкости.The drawing shows a centrifuge for cleaning liquid.
Центрифуга для очистки жидкости включает корпус 1 и входящий в него ротор 2 с гидроприводом. Ниже днища ротора расположена перегородка 3 с центральным отверстием и торцевым лабиринтным уплотнением 4. Также в корпус 1 входит герметичный сосуд 5 с водой 6. Центрифуга содержит струйный насос 7 и каналы: подвода очищаемой жидкости в полость ротора и отвода ее из этой полости (не показаны; выполнены в опорах ротора), сливной канал 8, пароподводящий канал 9, пароотводящий канал 10, уравнительный канал 11. Корпус 1 разделен на околороторную 12, сливную 13 и паровую 14 полости. Струйный насос 7 включает элементы: канал для подвода рабочей жидкости 15, соединенный рабочим соплом 16 с приемной камерой 17, и канал отвода паро-жидкостной смеси 18.A centrifuge for cleaning liquid includes a housing 1 and a rotor 2 with a hydraulic actuator included in it. Below the rotor bottom there is a partition 3 with a central hole and an end labyrinth seal 4. Also, a sealed vessel 5 with water 6 is included in the housing 1. The centrifuge contains a jet pump 7 and channels: supplying the liquid to be cleaned into the rotor cavity and removing it from this cavity (not shown ; made in the bearings of the rotor), a drain channel 8, a steam supply channel 9, a steam discharge channel 10, equalization channel 11. The housing 1 is divided into rotor 12, drain 13 and steam cavity 14. The jet pump 7 includes elements: a channel for supplying a working fluid 15 connected by a working nozzle 16 to a receiving chamber 17, and a channel for discharging a vapor-liquid mixture 18.
В центральном отверстии перегородки 3 размещены детали гидропривода и подшипниковых опор ротора. Торцевое лабиринтное уплотнение 4, сопрягающее перегородку 3 с ротором 2, имеет внутренний диаметр, равный диаметру центрального отверстия перегородки 3. Перегородка 3 установлена выше мест утечки очищаемой жидкости через неплотности подшипниковых опор ротора и мест истечения очищаемой жидкости из гидропривода.In the Central hole of the partition 3 placed parts of the hydraulic actuator and bearing support of the rotor. The end labyrinth seal 4, which connects the baffle 3 with the rotor 2, has an inner diameter equal to the diameter of the central hole of the baffle 3. The baffle 3 is installed above the leakage of the cleaned fluid through the leaks of the bearing supports of the rotor and the outflow of the cleaned fluid from the hydraulic drive.
Герметичный сосуд 5 выполнен в виде трубы с полой стенкой, охватывающей ротор 2 с образованием зазора с его боковой поверхностью.The sealed vessel 5 is made in the form of a pipe with a hollow wall covering the rotor 2 with the formation of a gap with its side surface.
Околороторная полость 12 корпуса центрифуги соединена посредством пароподводящего канала 9 с полостью 14 герметичного сосуда 5, а посредством пароотводящего канала 10 - с приемной камерой 17 струйного насоса 7.The near-rotor cavity 12 of the centrifuge body is connected by means of a steam supply channel 9 to the cavity 14 of the sealed vessel 5, and by means of a steam discharge channel 10, to a receiving chamber 17 of the jet pump 7.
Сливная полость 13 корпуса центрифуги сообщена сливным каналом 8 с герметичным баком (не показан), содержащим очищаемую жидкость, а уравнительным каналом 11 (трубкой) она сообщена с пароотводящим каналом 10, идущим к струйному насосу 7. Трубка 11 герметично вмонтирована непосредственно под перегородкой 3 в сквозном отверстии корпуса 1 центрифуги, и открытый конец этой трубки расположен в сливной полости 13 корпуса центрифуги.The drain cavity 13 of the centrifuge housing is communicated by a drain channel 8 with an airtight tank (not shown) containing the liquid to be cleaned, and by an equalization channel 11 (tube) it is in communication with a steam outlet 10 going to the jet pump 7. The tube 11 is hermetically mounted directly under the partition 3 into a through hole of the centrifuge body 1, and the open end of this tube is located in the drain cavity 13 of the centrifuge body.
Центрифуга работает следующим образом.The centrifuge operates as follows.
Очищаемая жидкость подводится под давлением из герметичного бака в полость ротора 2. При этом часть ее проходит через гидропривод ротора, сообщая ротору 2 вращающий момент, и выбрасывается в сливную полость 13 корпуса 1 центрифуги, куда сливаются и утечки очищаемой жидкости через неплотности подшипниковых опор ротора. Из сливной полости 13 очищаемая жидкость, прошедшая через гидропривод, и утечки отводятся самотеком по сливному каналу 8 в герметичный бак с очищаемой жидкостью, подвергшаяся очистке отводится из ротора 2 также в этот герметичный бак.The liquid to be cleaned is supplied under pressure from the sealed tank to the rotor cavity 2. At the same time, part of it passes through the rotor hydraulic drive, informing the rotor 2 of the torque, and is discharged into the drain cavity 13 of the centrifuge body 1, where leakage of the liquid being cleaned through the leakage of the rotor bearing supports also merges. From the drain cavity 13, the liquid to be cleaned, which has passed through the hydraulic drive, and leaks are drained by gravity through the drain channel 8 to a sealed tank with the liquid to be cleaned, and the cleaned liquid is also discharged from the rotor 2 to this airtight tank.
Одновременно к рабочему соплу 16 струйного насоса 7 подводится под давлением по каналу 15 вода, которая, истекая из сопла 16 с большой скоростью, создает разрежение в приемной камере 17 струйного насоса 7 и в сообщенных с нею посредством каналов 10 и 9 околороторной полости 12 и полости 14 герметичного сосуда 5. За счет теплового контакта герметичного сосуда 5 с корпусными деталями центрифуги находящаяся в нем жидкость, имеющая в паровой фазе меньшие вязкость и плотность, чем у воздуха, при тех же физических условиях, прогревается практически до температуры очищаемой жидкости (последняя обычно составляет, например, для индустриальных и гидравлических масел 50°С, а для моторных масел 80°С). Повышенная температура и разрежение в герметичном сосуде 5 облегчают процесс выделения пара. (Для сравнения: при обычно создаваемом струйным насосом абсолютном давлении 0,05 МПа вода закипает, по данным [4], при 81,35°С).At the same time, water is supplied to the working nozzle 16 of the jet pump 7 under pressure through the channel 15, which, flowing out of the nozzle 16 at a high speed, creates a vacuum in the receiving chamber 17 of the jet pump 7 and in the circulator cavity 12 and the cavities connected with it through channels 10 and 9 14 of the sealed vessel 5. Due to the thermal contact of the sealed vessel 5 with the body parts of the centrifuge, the liquid in it, having a lower viscosity and density in the vapor phase than that of air, under the same physical conditions, warms up to almost The temperature of the liquid to be cleaned (the latter is usually, for example, for industrial and hydraulic oils 50 ° C, and for motor oils 80 ° C). Elevated temperature and vacuum in an airtight vessel 5 facilitate the process of steam release. (For comparison: at an absolute pressure of 0.05 MPa, usually created by a jet pump, water boils, according to [4], at 81.35 ° C).
Вследствие этого среда, первоначально окружавшая ротор центрифуги (а именно смесь воздуха с парами очищаемой жидкости), имеющая повышенные вязкость и плотность, отводится из околороторной полости 12 струйным насосом 7 и заменяется поступающим из герметичного сосуда 5 паром жидкости, имеющим меньшие плотность и вязкость при тех же физических условиях. По мере расходования используемой жидкости запас ее в герметичном сосуде 5 пополняют обычными способами: например, подводя из питательного бачка с уровнемерной трубкой (на чертеже не показаны).As a result, the medium that initially surrounded the centrifuge rotor (namely, a mixture of air with vapor of the liquid being cleaned), having increased viscosity and density, is removed from the near-rotor cavity 12 by a jet pump 7 and is replaced by a liquid vapor coming from a sealed vessel 5, which has a lower density and viscosity at those same physical conditions. As the used fluid is consumed, its supply in the sealed vessel 5 is replenished by the usual methods: for example, by supplying from a supply tank with a level tube (not shown in the drawing).
Благодаря наличию уравнительного канала 11 давление по обе стороны лабиринтного уплотнения 4 одинаково: равно вакуумметрическому давлению, развиваемому струйным насосом. Это исключает переток через лабиринтное уплотнение 4 в околороторную полость 12 каплесодержащей среды из сливной полости 13, а также переток среды в обратном направлении.Due to the presence of the equalization channel 11, the pressure on both sides of the labyrinth seal 4 is the same: it is equal to the vacuum pressure developed by the jet pump. This eliminates the flow through the labyrinth seal 4 into the near-rotor cavity 12 of the droplet-containing medium from the drain cavity 13, as well as the flow of the medium in the opposite direction.
Чистый водяной пар, окружающий ротор 2 центрифуги, благодаря меньшим значениям плотности и вязкости создает меньшее аэродинамическое сопротивление вращению ротора. Частота вращения ротора возрастает, вследствие чего увеличивается сепарационная эффективность центрифуги и повышается качество очистки жидкости.Pure water vapor surrounding the rotor 2 of the centrifuge, due to lower values of density and viscosity creates less aerodynamic resistance to rotation of the rotor. The rotor speed increases, as a result of which the separation efficiency of the centrifuge increases and the quality of the liquid cleaning increases.
Источники информацииSources of information
1. Авторское свидетельство СССР №476897.1. USSR copyright certificate No. 476897.
2. Авторское свидетельство СССР №1409330.2. Copyright certificate of the USSR No. 1409330.
3. Авторское свидетельство СССР №1600844 - прототип.3. USSR author's certificate No. 1600844 - prototype.
4. Ривкин С.Л., Александров А.А. Термодинамические свойства воды и водяного пара. - М.: Энергия, 1975.4. Rivkin S.L., Aleksandrov A.A. Thermodynamic properties of water and water vapor. - M .: Energy, 1975.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002123434/12A RU2240183C2 (en) | 2002-08-30 | 2002-08-30 | Centrifugal machine for purification of liquids |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002123434/12A RU2240183C2 (en) | 2002-08-30 | 2002-08-30 | Centrifugal machine for purification of liquids |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002123434A RU2002123434A (en) | 2004-07-10 |
| RU2240183C2 true RU2240183C2 (en) | 2004-11-20 |
Family
ID=34309957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002123434/12A RU2240183C2 (en) | 2002-08-30 | 2002-08-30 | Centrifugal machine for purification of liquids |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2240183C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010101524A2 (en) | 2009-03-06 | 2010-09-10 | Alfa Laval Corporate Ab | Centrifugal separator |
-
2002
- 2002-08-30 RU RU2002123434/12A patent/RU2240183C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010101524A2 (en) | 2009-03-06 | 2010-09-10 | Alfa Laval Corporate Ab | Centrifugal separator |
| EP2403650B1 (en) | 2009-03-06 | 2016-12-21 | Alfa Laval Corporate AB | Centrifugal separator |
| US10357787B2 (en) | 2009-03-06 | 2019-07-23 | Alfa Laval Corporate Ab | Centrifugal separator having energy consumption reducing devices |
| US10427171B2 (en) | 2009-03-06 | 2019-10-01 | Alfa Laval Corporate Ab | Centrifugal separator having energy consumption reducing devices |
| US11396026B2 (en) | 2009-03-06 | 2022-07-26 | Alfa Laval Corporate Ab | Centrifugal separator having energy consumption reducing devices |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11396026B2 (en) | Centrifugal separator having energy consumption reducing devices | |
| SU1484281A3 (en) | Device for reducing gas content in a liquid | |
| JP6114384B2 (en) | Centrifuge | |
| RU2622946C2 (en) | Separation device | |
| JP2008121488A (en) | Water pump | |
| US3791576A (en) | Centrifuge | |
| AU2013295215B2 (en) | Separator arrangement | |
| RU2240183C2 (en) | Centrifugal machine for purification of liquids | |
| JP3251838B2 (en) | Bearing device for vertical rotating machinery | |
| RU2447950C1 (en) | Centrifugal oil cleaner | |
| RU2067892C1 (en) | Centrifugal liquid cleaner | |
| CN101637660B (en) | Engine oil purifying device for removing volatile contaminants from engine oil | |
| SU971728A1 (en) | Hydraulic tank of vehicle | |
| RU2002123434A (en) | CENTRIFUGE FOR LIQUID CLEANING | |
| JP4902264B2 (en) | Concentrator | |
| KR200239747Y1 (en) | Bearing oil curculation unit by using difference of specific gravity and pressure | |
| SU1068138A1 (en) | Apparatus for degassing liquid | |
| SU1454781A1 (en) | Deaeration plant | |
| CN117868714A (en) | Degassing device and drilling fluid degassing equipment | |
| SU982746A1 (en) | Centrifugal separator | |
| CN117440862A (en) | Method for separating a liquid mixture in a centrifugal separator | |
| BRPI1009795B1 (en) | CENTRIFUGAL SEPARATOR, AND, METHOD IN A CENTRIFUGAL SEPARATOR |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040831 |