RU2302907C2 - Hydraulic cyclone - Google Patents

Hydraulic cyclone Download PDF

Info

Publication number
RU2302907C2
RU2302907C2 RU2005122582/15A RU2005122582A RU2302907C2 RU 2302907 C2 RU2302907 C2 RU 2302907C2 RU 2005122582/15 A RU2005122582/15 A RU 2005122582/15A RU 2005122582 A RU2005122582 A RU 2005122582A RU 2302907 C2 RU2302907 C2 RU 2302907C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
hopper
hydrocyclone
pipe
drain pipe
Prior art date
Application number
RU2005122582/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005122582A (en
Inventor
Александр Николаевич Луговкин (RU)
Александр Николаевич Луговкин
Владислав Дмитриевич Косков (RU)
Владислав Дмитриевич Косков
Original Assignee
ООО Научно-производственная фирма "Экосервис"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ООО Научно-производственная фирма "Экосервис" filed Critical ООО Научно-производственная фирма "Экосервис"
Priority to RU2005122582/15A priority Critical patent/RU2302907C2/en
Publication of RU2005122582A publication Critical patent/RU2005122582A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2302907C2 publication Critical patent/RU2302907C2/en

Links

Abstract

FIELD: processes and equipment for separating non-mixed non-uniform poly-phase liquid systems, possibly for cleaning sewage in oil production, oil processing, petrochemical and other industry branches.
SUBSTANCE: hydraulic cyclone includes separate chamber for accumulating foam product. Said chamber is communicated with chamber for hydraulic cyclone separation through draining annular slit formed between outer surface of draining pipe being common constructional member for both chambers and axial opening in base of chamber for accumulating foam product. Draining pipe has in lower portion distributing-receiving unit and it may move along axis of apparatus at providing fixation in desired position (lower and upper critical positions). Distributing-receiving unit includes converging tube and disc joined to said converging member by means of pins and restricts controlled gap between said converging tube and disc. The last has on its generatrix surface pins for orienting lower end of draining pipe along axis of chamber for hydraulic separation. Housing of said chamber is inserted by it lower portion into hopper-chamber by optimal depth through mouth of said hopper-chamber and axial opening of partition. Inside lower part of hydraulic cyclone separation chamber stationary support is mounted; cone like deflector is joined to said support. Cone like deflector is mounted with possibility of vertical motion along pin and it restricts gap (in predetermined range) together with end of lower part of hydraulic cyclone separation chamber. Partition in upper part of hopper-chamber is made in the form of disc with axial opening. Said disc is rigidly joined with housing of hopper-chamber and it forms annular circumferential slit with wall of hopper-chamber.
EFFECT: enhanced efficiency of separation of poly-phase liquid systems at cleaning sewage water.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике разделения неоднородных и несмешивающихся многофазных жидких систем и может быть использовано, в частности, для очистки сточных вод в нефтяной, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности.The invention relates to techniques for the separation of heterogeneous and immiscible multiphase liquid systems and can be used, in particular, for wastewater treatment in the oil, oil refining, petrochemical and other industries.

Известен гидроциклон (патент RU №2212281, В04С 5/04) для разделения неоднородных жидких сред, содержащий цилиндрический корпус с питающим патрубком и крышкой, разгрузочное устройство и патрубок для отвода пенного продукта, снабжен питающим патрубком, выполненным в виде инжектора, имеющего форму сопла Лаваля с размещенной в нем концентрично трубки для подвода воздуха. Такое конструктивное исполнение инжектора и совмещение его со стенкой корпуса гидроциклона таким образом, что торцовая образующая корпуса инжектора выполнена сопряженной с цилиндрической поверхностью корпуса гидроциклона, действительно приводит к уменьшению гидравлического сопротивления на входе потока жидкости в аппарат, однако наличие расширяющегося сечения патрубка инжектора (как диффузора) приводит к снижению скорости потока на входе в аппарат и уменьшению интенсивности вращения потока внутри, а следовательно, падению окружной составляющей скорости потока, что снижает эффективность процесса разделения фаз.Known hydrocyclone (patent RU No. 2212281, B04C 5/04) for separating inhomogeneous liquid media, comprising a cylindrical body with a supply pipe and a cover, an unloading device and a pipe for removing the foam product, is equipped with a supply pipe made in the form of an injector having the shape of a Laval nozzle with a concentric tube placed in it for air supply. Such a design of the injector and its combination with the wall of the hydrocyclone body in such a way that the end face of the injector body is made conjugated with the cylindrical surface of the hydrocyclone body, indeed leads to a decrease in hydraulic resistance at the inlet of the fluid flow into the apparatus, however, the presence of an expanding section of the injector nozzle (like a diffuser) leads to a decrease in the flow velocity at the inlet of the apparatus and a decrease in the intensity of rotation of the flow inside, and therefore to a drop in the circumference th component of the flow rate, which reduces the efficiency of the phase separation process.

Как нам представляется, основное назначение питающего патрубка-инжектора - обеспечение перемешивания суспензии с атмосферным воздухом для увеличения концентрации последнего в потоке жидкости с целью более эффективной флотации загрязнений, что существенно не влияет на разделяющую способность аппарата и, следовательно, не увеличивает эффективность разделения неоднородных фаз.It seems to us that the main purpose of the supply nozzle-injector is to ensure mixing of the suspension with atmospheric air to increase the concentration of the suspension in the liquid stream in order to more efficiently flotate contaminants, which does not significantly affect the separation ability of the apparatus and, therefore, does not increase the efficiency of separation of inhomogeneous phases.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является гидроциклон по авторскому свидетельству СССР №971493 (М. Кл3. В04С 3/06), содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливным и песковыми патрубками, сгустительную воронку с разгрузочным устройством, в которой размещен песковой патрубок гидроциклона, а также эжектор, установленный на входном патрубке; при этом всасывающий патрубок эжектора соединен со сгустительной воронкой тангенциально и имеет задвижку, а песковой патрубок внизу корпуса гидроциклона оснащен реактивным насадком.The closest in technical essence and the achieved result is a hydrocyclone according to USSR author's certificate No. 971493 (M. Кл 3. В04С 3/06), containing a cylindrical body with a tangential inlet pipe, drain and sand pipes, a thickening funnel with a discharge device, in which sand branch of the hydrocyclone, as well as an ejector mounted on the inlet pipe; while the suction nozzle of the ejector is connected tangentially with the thickening funnel and has a valve, and the sand nozzle at the bottom of the hydrocyclone body is equipped with a jet nozzle.

Данная конструкция обеспечивает в потоке жидкости отделение взвешенных частиц (легкая фаза) от тяжелой фазы (механических примесей) в цилиндрической части аппарата. Формирование зоны пониженного давления в виде воздушного столба по оси циклона приводит к концентрации в ней легкой фазы в виде пенного продукта, однако восходящая часть потока очищенной жидкости неизбежно увлекает значительную часть легкой фазы в сливной патрубок, что существенно снижает эффективность очистки жидкости по взвешенным веществам. Кроме того, песковой патрубок внизу корпуса циклона увеличивает гидравлическое сопротивление нисходящему потоку жидкости, несущей тяжелую фазу, что также способствует захвату и уносу восходящим потоком частиц тяжелой фазы загрязнений, что нежелательно. К тому же, возможно забивание шламом пескового патрубка сгустительной воронки и возрастание его объема может привести к залповому захвату взмученной грязи во всасывающий трубопровод эжектора, к забиванию последнего и выбросу шлама в камеру гидроциклона, что приведет к нарушению технологического процесса очистки-разделения. Неизбежное накопление частиц легкой фазы в верхней части сгустительной воронки также отрицательно влияет на качество очистки жидкости, поскольку подсос эжектором взвешенных веществ в камеру гидроциклонирования требует повторного отделения загрязнений, что существенно снижает производительность аппарата и эффективность разделения компонентов среды.This design ensures the separation of suspended particles (light phase) from the heavy phase (mechanical impurities) in the cylindrical part of the apparatus in the fluid flow. The formation of a zone of reduced pressure in the form of an air column along the axis of the cyclone leads to the concentration of the light phase in the form of a foam product, however, the ascending part of the flow of purified liquid inevitably entrains a significant part of the light phase in the drain pipe, which significantly reduces the efficiency of cleaning the liquid by suspended solids. In addition, the sand pipe at the bottom of the cyclone body increases the hydraulic resistance to the downward flow of a liquid carrying a heavy phase, which also contributes to the capture and entrainment of particles of a heavy phase of contamination by an upward flow, which is undesirable. In addition, clogging of the sand pipe of the thickening funnel with slurry and an increase in its volume can lead to volley capture of turbid dirt into the suction pipe of the ejector, clogging of the latter and ejection of sludge into the hydrocyclone chamber, which will disrupt the cleaning-separation process. The inevitable accumulation of light phase particles in the upper part of the thickening funnel also negatively affects the quality of liquid purification, since the ejector suction of suspended solids into the hydrocyclone chamber requires re-separation of contaminants, which significantly reduces the productivity of the apparatus and the efficiency of separation of medium components.

Цель изобретения - повышение эффективности разделения многофазных жидких систем в поле центробежных сил при очистке сточных вод. Поставленная цель достигается тем, что в гидроциклоне, содержащем камеру гидроциклонирования (ГЦ) с патрубком тангенциального ввода жидкости, сливной трубой очищенной жидкости, расположенной по оси устройства и песковой патрубок, сгустительную камеру-бункер, в которой размещен песковой патрубок камеры гидроциклонирования, эжектор, соединенный с патрубком ввода жидкости в гидроциклон и имеющий всасывающий патрубок, связанный трубопроводом со сгустительной камерой-бункером, согласно изобретению над камерой гидроциклонирования образована отдельная камера накопления пенного продукта с патрубком отвода последнего, сообщающаяся с камерой ГЦ посредством кольцевой щели, образованной между наружной поверхностью сливной трубы, конструктивно общей для обеих камер и осевым отверстием, выполненным в основании камеры накопления пенного продукта (НПП), сливная труба несет на нижнем конце распределительно-приемный узел и имеет возможность вертикального перемещения по оси аппарата с фиксацией требуемых положений по верхнему ее концу во втулке: нижнего критического - 65 мм и верхнего критического - 105 мм, распределительно-приемный узел состоит из конфузора, закрепленного на нижнем конце сливной трубы и диска, который присоединен к конфузору посредством шпилек с образованием регулируемого в пределах 4-9 мм зазора между торцом конфузора и поверхностью диска, имеющего на образующей штыри, ориентирующие нижний конец сливной трубы по оси камеры гидроциклонирования, корпус камеры гидроциклонирования введен нижней частью в камеру-бункер на глубину в пределах 310-400 мм через горловину камеры-бункера и осевое отверстие, выполненное в перегородке камеры-бункера, внутри нижней части камеры ГЦ по оси закреплено устройство в виде неподвижной опоры, к которой с помощью шпильки присоединен конусообразный отражатель потока, имеющий возможность вертикального перемещения на шпильке, образующий зазор с торцем нижнего конца корпуса камеры гидроциклонирования в пределах 12-18 мм, а перегородка в верхней части камеры-бункера выполнена в виде диска с осевым отверстием, жестко связанного с корпусом камеры-бункера и образует кольцевую периферическую щель между образующей перегородки и внутренней поверхностью корпуса камеры-бункера.The purpose of the invention is to increase the efficiency of separation of multiphase liquid systems in the field of centrifugal forces in wastewater treatment. This goal is achieved by the fact that in a hydrocyclone containing a hydrocyclone chamber (HZ) with a tangential fluid inlet pipe, a purified liquid drain pipe located along the device axis and a sand pipe, a thickening chamber-hopper in which the sand pipe of the hydrocyclone camera is placed, an ejector connected with a nozzle for introducing liquid into the hydrocyclone and having a suction nozzle connected by a pipe to a thickening chamber-hopper, according to the invention, over an hydrocyclone chamber A separate foam product accumulation chamber with a discharge pipe of the latter is connected, communicating with the cylinder chamber through an annular gap formed between the outer surface of the drain pipe structurally common to both chambers and an axial hole made at the base of the foam product accumulation chamber (NPP), the drain pipe carries the lower end of the distribution and receiving unit and has the ability to move vertically along the axis of the apparatus with fixing the required positions along its upper end in the sleeve: the lower critical - 65 mm and critical - 105 mm, the distribution and receiving unit consists of a confuser mounted on the lower end of the drain pipe and the disk, which is connected to the confuser by means of pins with the formation of an adjustable gap between 4 to 9 mm between the end of the confuser and the surface of the disk having pins on the generatrix orienting the lower end of the drain pipe along the axis of the hydrocyclone chamber, the body of the hydrocyclone chamber is introduced with the lower part into the hopper chamber to a depth of 310-400 mm through the neck of the hopper chamber and an axial hole, filled in the bunker chamber partition, inside the lower part of the cylinder chamber, the device is fixed in the form of a fixed support along the axis, to which a cone-shaped flow reflector is attached with a pin, which can be moved vertically on the pin, forming a gap with the end of the lower end of the hydrocyclone chamber body within 12 -18 mm, and the partition in the upper part of the chamber-hopper is made in the form of a disk with an axial hole rigidly connected to the housing of the chamber-hopper and forms an annular peripheral gap between first partition and the inner surface of the hopper, the camera body.

Конструктивная схема аппарата представлена на чертеже.The structural diagram of the apparatus is shown in the drawing.

Конструкция содержит камеру ГЦ 1, предназначенную для разделения исходной среды на составляющие компоненты, вывода очищенной воды к потребителю, удаления из аппарата легкой фазы (пенного продукта) и тяжелой фазы (шлама). Камера ГЦ выполнена в виде цилиндрической трубы, нижняя часть которой входит в полость камеры-бункера 2, предназначенной для осаждения и периодического удаления тяжелой фазы, а также отвода части очищенной жидкости на рециклонирование, т.е. на входной патрубок 3, на котором установлен эжектор 4. Сверху камеры 1 размещена камера накопления и удаления пенного продукта 5, соосно камере ГЦ 1.The design contains a chamber HZ 1, intended for separation of the initial medium into its constituent components, withdrawal of purified water to the consumer, removal of the light phase (foam product) and heavy phase (sludge) from the apparatus. The GC chamber is made in the form of a cylindrical pipe, the lower part of which enters the cavity of the bunker chamber 2, designed to precipitate and periodically remove the heavy phase, as well as to divert part of the purified liquid for recycling, i.e. on the inlet pipe 3, on which the ejector is mounted 4. On top of the chamber 1 there is a chamber for accumulating and removing foam product 5, coaxial to the chamber HZ 1.

Камера ГЦ состоит из корпуса 6, с входным патрубком 3, установленным тангенциально образующей корпуса 6, сливной трубой 7, имеющей возможность вертикального перемещения по оси камеры 1 и фиксации положения во втулке 8. Внизу корпуса 6 установлена опора 9, на которой подвешен конусообразный отражатель 10 с возможностью перемещения на шпильке 11. Сливная труба 7 снизу имеет конфузор 12, к которому с регулируемым зазором присоединен посредством шпилек разделитель потока 13. Разделитель 13 выполнен в виде диска со штырями 14, центрирующими сливную трубу 7 по внутренней поверхности корпуса 6. В нижней части корпуса 6 выполнен разъем, соединение которого в виде двух смыкающихся фланцев 15 опирается на поверхность перегородки 16 камеры-бункера 2, На наружной поверхности корпуса 6 жестко закреплен фланец, обеспечивающий соединение камеры 1 с горловиной 17 камеры-бункера 2.The CC chamber consists of a housing 6, with an inlet pipe 3 installed tangentially forming the housing 6, a drain pipe 7, with the possibility of vertical movement along the axis of the chamber 1 and fixing the position in the sleeve 8. At the bottom of the housing 6 there is a support 9 on which a conical reflector 10 is suspended can be moved on the stud 11. The drain pipe 7 has a confuser 12 at the bottom, to which a flow separator 13 is connected with an adjustable gap through the studs. The separator 13 is made in the form of a disk with pins 14 centering the drain pipe 7 on the inner surface of the casing 6. In the lower part of the casing 6, a connector is made, the connection of which in the form of two interlocking flanges 15 is based on the surface of the partition 16 of the chamber-hopper 2, On the outer surface of the casing 6, a flange is fixed that connects the chamber 1 with the neck 17 of the chamber -bunker 2.

Камера-бункер 2 включает в себя корпус 18, верхнюю 19 и нижнюю 20 конусные части. Внизу части 20 размещен кран 21 для отвода сгущенного осадка. На горловине 17 установлены два патрубка 22 для отвода части очищенной жидкости на рециклонирование, соединенные с всасывающим трубопроводом, который связан с эжектором 4, установленным на трубопроводе входного патрубка 3. Внутри камеры 2 закреплена перегородка 16, выполненная в виде диска с отверстием по оси, через которое в полость камеры 2 вводится нижняя часть корпуса 6 камеры 1 и крепится на фланце горловины 17. Перегородка 16 жестко центрирована по корпусу 18 камеры-бункера 2 посредством пластин.The camera-hopper 2 includes a housing 18, upper 19 and lower 20 conical parts. At the bottom of part 20 there is a crane 21 for discharging condensed sediment. Two nozzles 22 are installed on the neck 17 for draining part of the purified liquid for recycling, connected to the suction pipe, which is connected to the ejector 4 mounted on the inlet pipe 3. Inside the chamber 2, a partition 16 is fixed, made in the form of a disk with an axial hole, through which the lower part of the housing 6 of the chamber 1 is introduced into the cavity of the chamber 2 and is mounted on the neck flange 17. The partition 16 is rigidly centered on the housing 18 of the chamber-hopper 2 by means of plates.

Камера накопления пенного продукта (НПП) 5 имеет корпус 23 с осевым отверстием 24, патрубок отвода пенного продукта с краном 25. На крышке камеры 5 размещен узел крепления 8.The foam product accumulation chamber (FFP) 5 has a housing 23 with an axial hole 24, a foam product outlet pipe with a valve 25. A fastening assembly 8 is placed on the lid of the chamber 5.

Эжектор 4 предназначен для подачи очищаемой среды в камеру 1 совместно с подсасываемым атмосферным воздухом и частью очищенной жидкости, поступающей из камеры 2 по трубопроводу 22.The ejector 4 is designed to supply a cleaned medium into the chamber 1 together with the aspirated atmospheric air and part of the purified liquid coming from the chamber 2 through the pipe 22.

Аппарат работает следующим образом.The device operates as follows.

Очищаемая среда подается под давлением через эжектор 4 во входной патрубок 3 совместно с атмосферным воздухом в камеру ГЦ 1, где интенсивно раскручивается. В результате сообщения потоку жидкости высокой скорости вращения и под действием высоких центробежных сил происходит разделение исходной среды на составляющие: легкую фазу (пенный продукт), очищенную воду и тяжелую фазу (шламовый осадок), последняя концентрируется в пристеночном слое нисходящего потока жидкости. При этом легкая фаза концентрируется в зоне воздушного столба вокруг сливной трубы 7 и отводится через кольцевую щель 24 в полость камеры пенного продукта 5. Часть нисходящего вращающегося потока очищенной жидкости в зоне размещения разделителя потока 14 направляется в зазор между торцем конфузора 12 сливной трубы 7 и разделителем потока 14 и восходящим потоком направляется через сливную трубу 7 к потребителю. Нисходящая часть вращающегося потока в пристеночной зоне корпуса 6 обеспечивает перемещение концентрированного слоя тяжелой фазы в нижнюю часть корпуса 6. На выходе из корпуса 6 нисходящий поток встречает сопротивление в виде отражателя потока 10, что существенно гасит его динамику, обеспечивая при этом смыв слоя тяжелой фазы повышенной концентрации с поверхности отражателя 10 с последующим «веерным рассеиванием» шлама по сечению камеры-бункера 2. В дальнейшем частицы тяжелой фазы оседают за счет естественной гравитации и концентрируются в нижней 20 конусной части камеры-бункера 2, а жидкость, очищенная от частиц тяжелой фазы, в виде ламинарного восходящего потока медленно поднимается к горловине 17 камеры-бункера 2 и поступает через патрубки 22 во всасывающий трубопровод, соединенный с эжектором 4. За счет создания разрежения в вакуумной камере эжектора 4 осуществляется переток части очищенной жидкости, поступающей через патрубки 22 из камеры-бункера 2 в эжектор 4 и далее - во входной патрубок 3 камеры 1. Накапливаемый осадок шлама в нижней части камеры-бункера 2 периодически удаляется через кран 21 в приемную емкость (не показана).The medium to be cleaned is supplied under pressure through the ejector 4 to the inlet pipe 3 together with atmospheric air into the chamber of the HZ 1, where it is intensively untwisted. As a result of communication of a high rotation speed fluid with high centrifugal forces, the initial medium is divided into the components: light phase (foam product), purified water and heavy phase (sludge), the latter is concentrated in the near-wall layer of the downward fluid flow. In this case, the light phase is concentrated in the zone of the air column around the drain pipe 7 and is discharged through the annular gap 24 into the cavity of the foam product chamber 5. A portion of the downward rotating stream of purified liquid in the area where the flow separator 14 is placed is directed to the gap between the end face of the confuser 12 of the drain pipe 7 and the separator flow 14 and the upward flow is directed through the drain pipe 7 to the consumer. The downward part of the rotating flow in the near-wall zone of the casing 6 moves the concentrated layer of the heavy phase to the lower part of the casing 6. At the exit from the casing 6, the downward flow encounters resistance in the form of a reflector of the flow 10, which substantially dampens its dynamics, while ensuring that the heavy phase layer is washed away concentration from the surface of the reflector 10 with subsequent "fan dispersion" of sludge over the cross section of the chamber-hopper 2. Subsequently, the particles of the heavy phase settle due to natural gravity and concentrate in the lower 20 of the conical part of the chamber-hopper 2, and the liquid purified from particles of the heavy phase, in the form of a laminar upward flow, slowly rises to the neck 17 of the chamber-hopper 2 and enters through the nozzles 22 into the suction pipe connected to the ejector 4. By creating rarefaction in the vacuum chamber of the ejector 4 is the overflow of part of the purified liquid entering through the nozzles 22 from the chamber-hopper 2 to the ejector 4 and then to the inlet pipe 3 of the chamber 1. The accumulated sludge in the lower part of the chamber-hopper 2 periodically is Busy through the valve 21 into the receptacle (not shown).

Наличие отдельной камеры НПП, размещенной выше камеры ГЦ, сообщающейся с камерой ГЦ посредством кольцевой щели, образованной между наружной поверхностью сливной трубы, общей для обеих камер, и осевым отверстием, выполненным в основании камеры НПП, в совокупности с формированием устойчивой зоны воздушного кольца вокруг части сливной трубы, погруженной в полости камер НПП и ГЦ, обеспечило гарантированный отвод, накопление и выпуск отделенного от жидкости пенного продукта (легкой фазы).The presence of a separate chamber of the NPP located above the chamber of the cylinder, communicating with the camera of the cylinder through an annular gap formed between the outer surface of the drain pipe common to both chambers, and an axial hole made at the base of the chamber of the NPP, together with the formation of a stable zone of the air ring around the part a drain pipe, immersed in the cavity of the chambers of the NPP and GC, ensured the guaranteed removal, accumulation and release of the foam product (light phase) separated from the liquid.

Перемещаемая сливная труба, выполненная совместно с распределительно-приемным узлом, установленным на нижнем конце сливной трубы, способна в камере ГЦ отбирать только очищенную жидкость (без примеси пенного продукта) в пределах протяженности зоны оптимальной работы, установленной экспериментально, когда нижнее критическое положение трубы составляет 65 мм, а верхнее критическое - 105 мм. Если нижнее критическое положение сливной трубы устанавливается менее 65 мм, наблюдается проскок в отводимую очищенную воду частиц пенного продукта, что снижает эффективность раздельного отвода двух фаз: воды и пенного продукта. Если верхнее критическое положение сливной трубы более 105 мм, то проскок легкой фазы с воздухом в слив увеличивается по сравнению с положением, описанным выше, что также нежелательно. Введение нижнего конца корпуса камеры ГЦ в полость камеры-бункера, оснащенного опорой с конусообразным отражателем на оптимальную глубину в пределах 310-400 мм, сформировало устойчивый спокойный переток очищенной жидкости к кольцевой щели между торцом корпуса камеры ГЦ и поверхностью отражателя, существенно погасив при этом момент вращения нисходящего из камеры ГЦ потока за счет значительного гидравлического сопротивления конусообразного отражателя. Указанная выше глубина погружения низа камеры ГЦ определила достаточный по длине путь течения жидкости к кольцевой периферической щели в камере-бункере для освобождения жидкости от частиц тяжелой фазы. Размещение нижнего конца камеры ГЦ на глубине менее 310 мм приближает нисходящий из этой камеры поток к поверхности перегородки камеры-бункера, что приводит к захвату и транспортированию частиц тяжелой фазы к кольцевой периферической щели, что недопустимо; при этом перегородка «работает» неэффективно как отражатель и успокоитель среды. Введение нижнего конца камеры ГЦ на глубину более 410 мм приводит к нежелательному взмучиванию верхних слоев шлама в отстойной части камеры-бункера, подъему и захвату уже осевшего шлама восходящими потоками жидкости, перетекающей в кольцевой периферический зазор на рециклонирование. Распределительно-приемный узел, состоящий из конфузора, к которому посредством шпилек присоединен диск, с возможностью регулирования зазора между диском и конфузором в пределах 4-9 мм, обеспечил процесс разделения нисходящего потока очищенной жидкости, отбора из него и отвода оптимального объема этой жидкости в сливную трубу. Зазор менее 4 мм существенно снижает производительность аппарата по сливу, а увеличение более 9 мм приводит к появлению примесей (частиц легкой и тяжелой фаз) в очищенной воде, отбираемой сливной трубой, что недопустимо.The movable drain pipe, made in conjunction with the distribution and receiving unit installed at the lower end of the drain pipe, is capable of collecting only purified liquid (without foam product admixture) in the GC chamber within the length of the optimum operation zone established experimentally when the lower critical position of the pipe is 65 mm, and the upper critical - 105 mm. If the lower critical position of the drain pipe is set to less than 65 mm, there is a breakthrough of the foam product particles into the treated purified water, which reduces the efficiency of separate removal of two phases: water and foam product. If the upper critical position of the drain pipe is more than 105 mm, then the slip of the light phase with air into the drain increases compared with the position described above, which is also undesirable. The introduction of the lower end of the cylinder chamber body into the cavity of the bunker chamber, equipped with a support with a cone-shaped reflector to the optimum depth within 310-400 mm, formed a stable quiet flow of purified liquid to the annular gap between the end of the cylinder chamber body and the reflector surface, having substantially quenched this moment rotation of the downward flow from the HZ chamber due to the significant hydraulic resistance of the cone-shaped reflector. The above-mentioned immersion depth of the bottom of the GC chamber determined a sufficiently long path of fluid flow to an annular peripheral gap in the bunker chamber to release liquid from the particles of the heavy phase. Placing the lower end of the GC chamber at a depth of less than 310 mm brings the downstream flow from this chamber to the surface of the bunker chamber partition, which leads to the capture and transportation of heavy phase particles to the annular peripheral gap, which is unacceptable; at the same time, the partition "works" inefficiently as a reflector and a sedative medium. The introduction of the lower end of the GC chamber to a depth of more than 410 mm leads to undesirable agitation of the upper layers of the sludge in the settling part of the bunker chamber, the lifting and trapping of already settled sludge by ascending fluid streams flowing into the annular peripheral clearance for recycling. The distribution and receiving unit, consisting of a confuser, to which a disk is connected through studs, with the possibility of regulating the gap between the disk and the confuser within 4–9 mm, provided the process of separation of the downward flow of purified liquid, selection from it and removal of the optimal volume of this liquid to the drain the pipe. A gap of less than 4 mm significantly reduces the performance of the apparatus for draining, and an increase of more than 9 mm leads to the appearance of impurities (particles of light and heavy phases) in the purified water taken by the drain pipe, which is unacceptable.

Возможность перемещения отражателя потока на осевой шпильке опоры позволила установить требуемый зазор в пределах 12-18 мм между торцем корпуса камеры ГЦ и поверхностью отражателя с целью регулирования объемов жидкости и шлама, перетекающих из камеры ГЦ в камеру-бункер, а также степень концентрации пристеночного слоя шлама у нижнего торца камеры ГЦ. Уменьшение зазора (менее 12 мм) нарушает динамику установившегося течения нисходящего потока в камере ГЦ за счет возрастания гидравлического сопротивления. Увеличение зазора более 18 мм существенно снижает гидравлическое сопротивление внизу камеры ГЦ, однако приводит к увеличению вертикальной составляющей скорости нисходящего потока, что вредно, поскольку при этом наблюдается процесс нежелательного перемешивания частиц тяжелой фазы с очищенной жидкостью при смывании шлама со стенки камеры ГЦ.The ability to move the flow reflector on the axial pin of the support made it possible to establish the required clearance within 12-18 mm between the end of the cylinder chamber body and the reflector surface in order to regulate the volumes of liquid and sludge flowing from the cylinder chamber to the bunker chamber, as well as the concentration level of the wall layer of the sludge at the lower end of the HZ chamber. Reducing the gap (less than 12 mm) disrupts the dynamics of the steady flow of the downward flow in the chamber of the cylinder due to the increase in hydraulic resistance. An increase in the gap of more than 18 mm significantly reduces the hydraulic resistance at the bottom of the HV chamber, however, it leads to an increase in the vertical component of the downward flow velocity, which is harmful, since an unwanted mixing of the heavy phase particles with the purified liquid is observed when washing the sludge from the wall of the HZ chamber.

Размещение перегородки в верхней части камеры-бункера, выполненной в виде диска, жестко связанного с корпусом камеры-бункера с помощью 4-х планок с образованием кольцевого периферического зазора между образующей перегородки и внутренней поверхностью корпуса камеры-бункера, позволило обеспечить отбой (отражение) фрагментов тяжелой фазы, частично захватываемых и поднимаемых восходящим потоком жидкости в камере-бункере, что гарантировало перетекание через кольцевую периферическую щель очищенной воды без примесей тяжелой фазы. Кроме того, поверхность перегородки выполняет роль успокоителя потока, стремящегося к указанной выше периферической щели.Placing the partition in the upper part of the chamber-hopper, made in the form of a disk, rigidly connected with the housing of the chamber-hopper using 4 strips with the formation of an annular peripheral gap between the generatrix of the partition and the inner surface of the chamber-hopper, it was possible to ensure the rebound (reflection) of fragments heavy phase, partially captured and raised by an upward flow of liquid in the bunker chamber, which guaranteed the flow of purified water through the annular peripheral gap without impurities of the heavy phase. In addition, the surface of the septum serves as a flow damper tending to the above-mentioned peripheral gap.

Отличительные конструктивные элементы гидроциклона в совокупности обеспечили образование нескольких технологических зон в объеме жидкости аппарата, что способствовало эффективному разделению очищаемой среды на составляющие компоненты и созданию благоприятных условий отвода разделенных продуктов, исключая частичное их перемешивание и высокую степень очистки среды.The distinctive structural elements of the hydrocyclone in the aggregate ensured the formation of several technological zones in the liquid volume of the apparatus, which contributed to the effective separation of the cleaned medium into its constituent components and the creation of favorable conditions for the removal of separated products, excluding their partial mixing and a high degree of purification of the medium.

Так, в камере ГЦ, за счет наличия сливной трубы, перемещаемой по длине, размещения на ее нижнем конце распределительно-приемного узла, образующего регулируемый зазор между конфузором и поверхностью диска, наличия конусообразного отражателя в нижней части камеры ГЦ, позволяющего регулировать зазор между нижним торцем камеры ГЦ и поверхностью данного отражателя, впервые технически в одной цилиндрической конструкции обеспечено функционирование нескольких зон разделения, очистки и отведения разделенных продуктов среды:So, in the HZ chamber, due to the presence of a drain pipe moving along the length, placement of a distribution-receiving unit at its lower end, which forms an adjustable gap between the confuser and the disk surface, the presence of a cone-shaped reflector in the lower part of the HZ chamber, which makes it possible to adjust the gap between the lower end the GC chamber and the surface of this reflector, for the first time technically in one cylindrical design the operation of several zones of separation, cleaning and removal of the separated products of the medium is ensured:

- Общей зоны интенсивного разделения среды на составляющие, протяженность которой начинается от основания камеры НПП до торца конфузора (225-265 мм) по сечению камеры ГЦ. В данной общей зоне особо выделена зона концентрации легкой фазы очищаемой жидкости (зона пониженного давления в воздушном кольце), формирующаяся вокруг сливной трубы; другая составляющая общей зоны - зона нисходящего вращающегося потока жидкости, очищенной от легкой и тяжелой фаз, протяженностью по высоте камеры от оси входного патрубка до разделительно-приемного узла; третья зона - пристеночной концентрации тяжелой фазы по длине камеры, начинается несколько ниже оси входного патрубка и заканчивается на срезе нижней части корпуса камеры.- The common zone of intensive separation of the medium into components, the length of which begins from the base of the chamber of the NPP to the end of the confuser (225-265 mm) along the section of the chamber of the central cylinder. In this common zone, the concentration zone of the light phase of the liquid being cleaned (the zone of reduced pressure in the air ring), which is formed around the drain pipe, is especially distinguished; another component of the common zone is the zone of a downward rotating fluid flow, purified from light and heavy phases, with a length along the height of the chamber from the axis of the inlet pipe to the separation-receiving unit; the third zone - the near-wall concentration of the heavy phase along the length of the chamber, begins slightly below the axis of the inlet pipe and ends at a slice of the lower part of the chamber body.

- Зоны разделения цельного нисходящего потока очищенной жидкости на две части: собственно нисходящую по длине камеры и изменяющую направление на 180° восходящую часть, которая направляется разделительно-приемным узлом в сливную трубу.- Zones for separating the entire downward flow of purified liquid into two parts: the descending part that actually descends along the length of the chamber and the ascending part that changes by 180 °, which is guided by the separation-receiving unit into the drain pipe.

- Зоны раздельного перемещения нисходящей части потока очищенной жидкости и пристеночного потока шламового продукта в направлении выхода из камеры ГЦ, протяженностью от распределительно приемного узла до опоры в нижней части корпуса камеры ГЦ.- Zones of separate movement of the downward part of the stream of purified liquid and the near-wall stream of sludge product in the direction of exit from the chamber of the cylinder, extending from the distribution receiving unit to the support in the lower part of the housing of the cylinder.

- Зоны торможения вращающегося нисходящего потока части очищенной жидкости и сгущения тяжелой фазы в районе контакта с отражателем потока.- Braking zones of the rotating downward flow of a portion of the purified liquid and thickening of the heavy phase in the area of contact with the flow reflector.

Следует особо подчеркнуть, что в многозонной гидродинамической системе потока, формируемой в камере ГЦ, отсутствуют зоны рециркуляции среды, характерные в известных конструкциях гидроциклонов, что позитивно отражается на эффективности разделения среды на компоненты, а существенный объем полости общей зоны разделения четко обозначил границы раздела отделенных компонентов жидкости. При этом за счет перемещения сливной трубы по длине полости камеры ГЦ обеспечено регулирование протяженности зон, составляющих общую зону интенсивного разделения среды, что позволило корректировать эффективность разделения и очистки сред с различной концентрацией загрязнений.It should be emphasized that in the multi-zone hydrodynamic flow system formed in the GC chamber, there are no recirculation zones characteristic of known hydrocyclone designs, which positively affects the efficiency of the separation of the medium into components, and the significant volume of the cavity of the common separation zone clearly designated the separation boundaries of the separated components liquids. At the same time, by moving the drain pipe along the length of the cavity of the GC chamber, it is possible to control the extent of the zones that make up the general zone of intensive separation of the medium, which made it possible to adjust the efficiency of separation and cleaning of media with different concentrations of contaminants.

В камере-бункере аппарата за счет установки в верхней части патрубков отвода очищенной воды на рециклонирование, размещения перегородки, образующей кольцевой периферический зазор по стенке корпуса камеры-бункера, с участием отражателя, установленного на нижнем конце внутри корпуса камеры ГЦ, обеспечено формирование следующих зон:In the chamber-hopper of the apparatus due to the installation of a purified water outlet for recycling in the upper part of the nozzles, placement of a partition forming an annular peripheral gap along the wall of the chamber-hopper body, with the participation of a reflector mounted on the lower end inside the chamber of the GC chamber, the following zones are formed:

- Зоны «веерного рассеивания» частиц тяжелой фазы (шлама), образованной под действием остаточных инерционных центробежных сил потока на выходе из камеры ГЦ, смывающего частицы шлама с поверхности конусообразного отражателя. Граница этой зоны простирается от нижнего края отражателя примерно до 1/2 радиуса по сечению полости камеры-бункера.- The zone of "fan dispersion" of particles of a heavy phase (sludge) formed under the action of residual inertial centrifugal forces of the stream at the outlet of the GC chamber, washing away the sludge particles from the surface of a conical reflector. The boundary of this zone extends from the lower edge of the reflector to approximately 1/2 of the radius along the section of the cavity of the chamber-hopper.

- Зоны естественного гравитационного осаждения частиц шлама, расположенной ниже предыдущей зоны и до уровня сгущенного осадка шлама, расположенного в нижней конусной части камеры-бункера.- Zones of natural gravitational sedimentation of sludge particles located below the previous zone and to the level of condensed sludge sediment located in the lower conical part of the bunker chamber.

- Зоны восходящего ламинарного потока жидкости, освобожденной от частиц тяжелой фазы, перетекающего в пространстве, ограниченном наружной поверхностью корпуса камеры ГЦ, перегородкой и внутренней поверхностью корпуса камеры-бункера в направлении к кольцевой периферической щели, образованной между стенкой корпуса и образующей перегородки.- Zones of an upward laminar fluid flow freed from particles of a heavy phase flowing in a space bounded by the outer surface of the chamber of the HZ chamber, the baffle, and the inner surface of the chamber of the bunker in the direction of the annular peripheral gap formed between the casing wall and the forming partition.

- Зоны перетока части осветленной жидкости, поступающей из предыдущей зоны на рециклонирование и образованной поверхностью перегородки, наружной поверхностью корпуса камеры ГЦ и поверхностью верхнего конуса камеры-бункера.- The zone of the overflow of part of the clarified liquid coming from the previous zone for recycling and formed by the surface of the partition, the outer surface of the chamber of the HZ chamber and the surface of the upper cone of the chamber-hopper.

Анализ отличительных признаков по критерию «существенные отличия» показал нижеследующее:An analysis of the distinguishing features according to the criterion of "significant differences" showed the following:

1. Образование отдельной камеры накопления пенного продукта и размещение ее над камерой гидроциклонирования, сообщение первой камеры с последней посредством кольцевой щели, образованной между наружной поверхностью сливной трубы, общей для обеих камер, и осевым отверстием в основании камеры накопления пенного продукта, в совокупности с формированием (за счет такого конструктивного построения) устойчивой зоны воздушного кольца вокруг части сливной трубы, пронизывающей камеру пенного продукта и части этой трубы, входящей в полость камеры гидроциклонирования на определенную глубину, обеспечили гарантированный отвод легкой фазы разделенной жидкости из камеры гидроциклонирования в камеру пенного продукта.1. Formation of a separate foam product accumulation chamber and its placement above the hydrocyclone chamber, communication of the first chamber with the latter through an annular gap formed between the outer surface of the drain pipe common to both chambers and an axial hole in the base of the foam product accumulation chamber, in conjunction with the formation (due to such a constructive construction) of the stable zone of the air ring around the part of the drain pipe penetrating the foam product chamber and the part of this pipe entering the chamber cavity hydrocycloning to a certain depth, guaranteed provided a light phase discharge separated liquid from the hydrocyclone chamber froth product chamber.

Признак, когда отдельные технологические камеры гидроциклона, камеры ГЦ и камера НПП, выполняющие специфические задачи, в то же время конструктивно совмещены с помощью общей для них сливной трубы в совокупности с образованием между камерами общей кольцевой щели, в один функциональный узел, обеспечивающий достижение технического результата, из патентной и технической литературы не известен, что позволяет считать его новым и существенным.It is a sign when individual technological chambers of a hydrocyclone, a GC chamber, and an NPP chamber performing specific tasks are at the same time structurally combined with the help of a common drain pipe for them together with the formation of a common annular gap between the chambers into one functional unit, which ensures the achievement of a technical result , from the patent and technical literature is not known, which allows us to consider it new and significant.

2. Конструктивное обеспечение возможности вертикального перемещения сливной трубы по оси аппарата позволило определить оптимальные ее положения по глубине камеры ГЦ, т.е. верхнее критическое, равное 105 мм и нижнее критическое - 65 мм, измеряемые по верхнему концу сливной трубы. Проведенные эксперименты с перемещением сливной трубы в совокупности с анализом состава очищенной жидкости, отбираемой из этой трубы для определения границ дозволенной концентрации частиц тяжелой фазы в сливе при разделении «экспериментальной» жидкости, неожиданно выявили эффективную протяженность приосевой зоны пониженного давления, двигаясь в направлении от кольцевой щели в основании камеры НПП, с областями повышенной и пониженной концентрации легкой фазы. Установленный факт есть важнейшее условие практической реализации оптимального технологического процесса разделения среды (в данных конкретных условиях обработки), существенно повышающее не только разделяющую способность камеры ГЦ, но и эффективность очистки среды от загрязнений.2. Constructive support for the vertical movement of the drain pipe along the axis of the apparatus made it possible to determine its optimal position along the depth of the GC chamber, i.e. the upper critical, equal to 105 mm and the lower critical, 65 mm, measured at the upper end of the drain pipe. The experiments with the movement of the drain pipe together with the analysis of the composition of the purified liquid taken from this pipe to determine the boundaries of the permissible concentration of heavy phase particles in the drain when separating the “experimental” liquid unexpectedly revealed the effective length of the axial zone of reduced pressure, moving in the direction from the annular gap at the base of the chamber of the NPP, with areas of increased and decreased concentration of the light phase. The established fact is the most important condition for the practical implementation of the optimal technological process for the separation of the medium (in these specific processing conditions), which significantly increases not only the separation ability of the HZ chamber, but also the efficiency of cleaning the environment from pollution.

Создание распределительно-приемного узла, собранного на нижнем конце сливной трубы и состоящего из конфузора, к которому посредством шпилек присоединен диск, с обеспечением регулируемого зазора между конфузором и диском в пределах 4-9 мм, позволило организовать эффективный процесс разделения цельного нисходящего потока очищенной жидкости с отбором и отводом из него оптимального объема в сливную трубу. Было установлено, что с учетом специфики движения потоков жидкости в различных зонах цилиндрической камеры ГЦ принудительный отбор части очищенной жидкости в общей зоне интенсивного разделения среды, обеспеченный зазором в 4-9 мм, наиболее оправдан для данных условий работы, поскольку сведена к минимуму возможность проскока частиц загрязнений в слив чистой жидкости и, что крайне важно, осуществляется без потери производительности аппарата по сливу.The creation of a distribution and receiving unit assembled at the lower end of the drain pipe and consisting of a confuser to which a disk is connected by means of studs, providing an adjustable gap between the confuser and the disk within 4–9 mm, allowed us to organize an efficient process for separating the entire downward flow of purified liquid from selection and removal of the optimum volume from it into the drain pipe. It was found that, taking into account the specifics of the movement of fluid flows in different zones of the cylindrical chamber of the HZ, the forced selection of part of the purified liquid in the general zone of intensive separation of the medium, provided with a gap of 4-9 mm, is most justified for these operating conditions, since the possibility of particle leakage is minimized contamination in the drain of clean liquid and, which is extremely important, is carried out without loss of performance of the apparatus for draining.

Таким образом, на основании экспериментальных исследований по использованию новых конструктивных решений, принятых в камере гидроциклонирования, удалось осуществить гарантированный, практически полный отбор одной из составляющих загрязнений, присутствующих в очищаемой среде - легкой фазы, выделив ее в компактной по протяженности зоне камеры гидроциклонирования, а также отведения в слив оптимального объема очищенной жидкости, удовлетворяющей по показателям качества очистки требованиям технических условий, предъявляемых к данной технике разделения неоднородных и несмешивающихся жидких систем, а признак, когда сливная труба гидроциклона, перемещаемая вертикально по оси камеры ГЦ и выполняющая функцию не только узла для отвода очищенной жидкости, но и функцию объекта концентрирования объема легкой фазы, которая осуществляется наружной поверхностью «рабочей» (т.е. введенной в камеру ГЦ) длины сливной трубы, в патентной и технической литературе не известен, поэтому целесообразно считать его новым и существенным.Thus, on the basis of experimental studies on the use of new design solutions adopted in the hydrocyclone chamber, it was possible to carry out a guaranteed, almost complete selection of one of the constituent contaminants present in the medium being cleaned - the light phase, highlighting it in a compact length zone of the hydrocyclone chamber, as well as diversion into the drain of the optimal volume of purified liquid, satisfying the technical specifications for this technology in terms of quality of cleaning nickname of separation of heterogeneous and immiscible liquid systems, and a sign when the drain pipe of a hydrocyclone is moved vertically along the axis of the HZ chamber and performs the function of not only a unit for draining the purified liquid, but also the function of concentrating the volume of the light phase, which is carried out by the outer surface of the “working” ( i.e., the length of the drain pipe introduced into the CC chamber) is not known in the patent and technical literature, therefore it is advisable to consider it new and significant.

В технике разделения компонентов жидких сред известно использование разделителей-отражателей потока с отводом части очищенной жидкости на слив, однако известные конструктивные решения для обеспечения функций таких приспособлений не предусматривают возможности регулирования процесса распределения-приема потока очищенной жидкости в технологическом процессе. В связи с вышеуказанным и учитывая, что в совокупности с новым и существенным признаком, т.е. конструктивным обеспечением возможности вертикального перемещения сливной трубки по оси аппарата, признак, когда распределительно-приемный узел представлен конфузором сливной трубы и диском, соединенным с последним с образованием между ним регулируемого зазора в пределах 4-9 мм, из патентной и технической литературы не известен, что позволяет считать его новым и существенным.In the technique of separating components of liquid media, it is known to use separators-reflectors of the flow with the removal of part of the purified liquid to the drain, however, the known design solutions to ensure the functions of such devices do not provide for the possibility of regulating the distribution process of receiving the flow of the purified liquid in the process. In connection with the above and given that in conjunction with a new and significant feature, i.e. constructive support for the vertical movement of the drain pipe along the axis of the apparatus, a sign when the distribution and receiving unit is represented by a confuser of the drain pipe and a disk connected to the latter with the formation of an adjustable gap between it within 4-9 mm, it is not known from the patent and technical literature that allows you to consider it new and significant.

3. Конструктивное размещение нижней части цилиндрического корпуса камеры ГЦ, оснащенной внутри опорой с конусообразным отражателем, путем введения в полость камеры-бункера на оптимальную глубину (в пределах 310-400 мм), обеспечило возможность существенно погасить динамику вращающегося потока жидкости, входящего в камеру-бункер, в том числе и за счет наличия под входящими слоями потока достаточного объема ламинарно-текущих слоев жидкости, перемещаемых в полости камеры-бункера в направлении к кольцевой периферической щели, образованной корпусом камеры-бункера и образующей перегородки. Такое положение низа корпуса камеры ГЦ определило спокойный переток очищенной жидкости к указанной выше щели, проходящей при этом достаточный по длине путь для того, чтобы освободиться от присутствия частиц тяжелой фазы за счет их гравитации в толще жидкости по глубине камеры-бункера.3. The constructive placement of the lower part of the cylindrical casing of the GC chamber, equipped inside with a support with a cone-shaped reflector, by introducing into the cavity of the bunker chamber to the optimum depth (within 310-400 mm), made it possible to substantially dampen the dynamics of the rotating fluid flow entering the chamber hopper, including due to the presence under the incoming flow layers of a sufficient volume of laminar-flowing fluid layers moved in the cavity of the chamber-hopper in the direction of the annular peripheral gap formed by mustache-hopper chamber and forms a partition. This position of the bottom of the chamber of the GC chamber determined a quiet flow of the purified liquid to the above-mentioned slit, which at the same time passes a path that is sufficient in length to free itself from the presence of heavy phase particles due to their gravity in the thickness of the liquid along the depth of the bunker chamber.

Пристеночный слой шлама, переходящий из камеры ГЦ в камеру-бункер, встречает препятствие в виде отражателя и подвергается «веерному рассеиванию» по сечению жидкости в полости камеры-бункера с последующей естественной гравитацией тяжелой фазы в нижнюю часть камеры-бункера. При этом зона «веерного рассеивания» шлама удалена от кольцевой периферической щели отвода части очищенной жидкости, подаваемой на рециклонирование, и при наличии перегородки обеспечивается гарантированное отсутствие частиц тяжелой фазы во всасывающем трубопроводе эжектора.The near-wall layer of sludge, passing from the GC chamber to the bunker chamber, encounters an obstacle in the form of a reflector and undergoes “fan scattering” along the liquid section in the cavity of the bunker chamber, followed by natural gravity of the heavy phase into the lower part of the bunker chamber. Moreover, the zone of "fan dispersion" of the sludge is removed from the annular peripheral gap of the discharge of part of the purified liquid supplied for recycling, and in the presence of a baffle, a guaranteed absence of heavy phase particles in the suction pipe of the ejector is ensured.

Установка неподвижной опоры с конусообразным отражателем и конструктивное обеспечение возможности его поступательного перемещения путем вращения на оси позволили, во-первых, создать оригинальное гидравлическое сопротивление на пути вращающегося гидродинамического потока жидкости, выходящего из камеры ГЦ, существенно изменяя при этом динамику последнего, обеспечив стабильность процесса отведения тяжелой фазы вниз камеры-бункера, направляя ламинарные струи веерными конусообразными слоями в толще жидкости, присутствующей в полости камеры-бункера. Во-вторых, достигнута возможность получения требуемого зазора (12-18 мм) между нижним торцем корпуса камеры ГЦ и поверхностью отражателя, что позволило регулировать объем перетекающего в камеру-бункер вращающегося потока жидкости и, следовательно, степень его торможения перед отражателем и изменять концентрацию пристеночного слоя шлама, также входящего в камеру-бункер.The installation of a fixed support with a cone-shaped reflector and the constructive provision of the possibility of its translational movement by rotation on the axis made it possible, firstly, to create an original hydraulic resistance in the way of a rotating hydrodynamic fluid flow exiting the GC chamber, while substantially changing the dynamics of the latter, ensuring the stability of the removal process heavy phase down the chamber-hopper, directing laminar jets with fan cone-shaped layers in the thickness of the liquid present in the cavity bunker cameras. Secondly, it was possible to obtain the required clearance (12-18 mm) between the lower end of the cylinder chamber body and the reflector surface, which made it possible to regulate the volume of the rotating fluid flow flowing into the chamber-hopper and, therefore, the degree of its braking in front of the reflector and change the wall concentration a layer of sludge, also included in the bunker chamber.

Признак, когда нижняя часть цилиндрического корпуса камеры ГЦ, совместно с размещенным в ней конусообразным отражателем (позволяющим регулировать объем перетока жидкости и концентрацию шлама, вводимых в полость отстойного устройства (камеры-бункера), введена в полость камеры бункера на оптимальную глубину, в патентной и технической литературе отсутствует, что позволяет считать его новым и существенным.It is a sign when the lower part of the cylindrical casing of the GC chamber, together with a cone-shaped reflector placed in it (allowing to regulate the volume of fluid flow and the concentration of sludge introduced into the cavity of the settling device (chamber-hopper), is introduced into the cavity of the hopper chamber to the optimum depth, in patent and technical literature is missing, which allows us to consider it new and significant.

4. Перегородка в верхней части камеры-бункера, выполненная в виде диска с осевым отверстием, жестко связанная с корпусом камеры-бункера с образованием кольцевой периферийной щели по стенке корпуса указанного бункера, выполняет многоцелевую задачу, а именно: успокаивает восходящий к кольцевой щели поток жидкости, отводит излишки объема этого потока в глубину камеры-бункера и препятствует проскоку отдельных частиц тяжелой фазы в кольцевую периферическую щель, «отражая» их в поле естественной гравитации. Конструкции перегородок-успокоителей известны в технике очистки сточных вод, однако данная простая, но многофункциональная конструкция, размещенная в верхней части камеры-бункера, который призван окончательно разделить очищенную жидкость и тяжелую фазу, из патентной и технической литературы не известна и в совокупности с существенными отличительными признаками конструкции нижней части корпуса камеры ГЦ может быть признана существенным признаком.4. The partition in the upper part of the chamber-hopper, made in the form of a disk with an axial hole, rigidly connected with the housing of the chamber-hopper with the formation of an annular peripheral gap on the wall of the housing of the specified hopper, performs a multi-purpose task, namely, it soothes the flow of liquid ascending to the annular gap , removes the excess volume of this stream into the depth of the bunker chamber and prevents the passage of individual particles of the heavy phase into the annular peripheral gap, "reflecting" them in the field of natural gravity. The design of the damping partitions is known in the wastewater treatment technique, however, this simple but multifunctional design, located at the top of the bunker chamber, which is designed to completely separate the purified liquid and the heavy phase, is not known from the patent and technical literature and in combination with significant distinctive features The design features of the lower part of the chamber of the HZ chamber can be recognized as an essential sign.

Таким образом, в заявляемом гидроциклоне существенные конструктивные отличия узлов обеспечили образование многозонной гидродинамической системы разделения в оптимальном сочетании с отстойной частью аппарата, позволяющие осуществлять процессы разделения-очистки сточной воды в потоках увеличенной протяженности и, следовательно, более продолжительное время, что повысило качественные показатели разделения сточной воды на компоненты, исключило возможность повторного перемешивания компонентов загрязнений с очищенной жидкостью и обеспечило высокую степень очистки последней от взвешенных веществ, нефтепродуктов и других видов загрязнений, достигая цели изобретения.Thus, in the inventive hydrocyclone, the significant structural differences between the nodes ensured the formation of a multi-zone hydrodynamic separation system in optimal combination with the settling part of the apparatus, allowing the separation and treatment of wastewater in increased flows and, therefore, for a longer time, which increased the quality of the separation of waste water on the components, eliminated the possibility of re-mixing the components of the contaminants with the purified liquid and both pechilo high degree of purification of the final suspended solids, oil and other contaminants achieving the purpose of the invention.

Дополнительными преимуществами заявляемого объекта являются его компактность, способность использования для нормального функционирования электронасоса невысокого давления (0,2-0,4 МПа) при достаточно высокой производительности в 9-10 м3/ч, возможность его использования как в основной технологической цепочке очистного оборудования, так и на предварительной стадии очистки сточных вод.Additional advantages of the claimed object are its compactness, the ability to use for normal operation of a low pressure electric pump (0.2-0.4 MPa) with a sufficiently high productivity of 9-10 m 3 / h, the possibility of its use as in the main processing chain of treatment equipment, and at the preliminary stage of wastewater treatment.

Claims (3)

1. Гидроциклон, содержащий камеру гидроциклонирования с патрубком тангенциального ввода жидкости, сливной трубой очищенной жидкости, расположенной по оси устройства и песковой патрубок, сгустительную камеру-бункер, в которой размещен песковой патрубок камеры гидроциклонирования, эжектор, соединенный с патрубком ввода жидкости в гидроциклон и имеющий всасывающий патрубок, связанный трубопроводом со сгустительной камерой-бункером, отличающийся тем, что над камерой гидроциклонирования образована отдельная камера накопления пенного продукта с патрубком отвода последнего, сообщающаяся с камерой гидроциклонирования посредством кольцевой щели, образованной между поверхностью сливной трубы, конструктивно общей для обеих камер, и осевым отверстием, выполненным в основании камеры накопления пенного продукта, сливная труба несет на нижнем конце распределительно-приемный узел и имеет возможность вертикального перемещения по оси аппарата с фиксацией требуемых критических положений по верхнему ее концу во втулке: 65 мм - нижнего и 105 мм - верхнего, распределительно-приемный узел состоит из конфузора, закрепленного на нижнем конце сливной трубы и диска, который присоединен к конфузору посредством шпилек с образованием регулируемого зазора в пределах 4-9 мм между торцом конфузора и поверхностью диска, имеющего на образующей штыри, ориентирующие нижний конец сливной трубы по оси камеры гидроциклонирования.1. A hydrocyclone containing a hydrocyclone chamber with a tangential fluid inlet pipe, a purified liquid drain pipe located along the axis of the device and the sand pipe, a thickening chamber-hopper in which the sand pipe of the hydrocyclone chamber is placed, an ejector connected to a pipe for introducing liquid into the hydrocyclone and having suction nozzle connected by a pipeline to a thickening chamber-hopper, characterized in that a separate foam accumulation chamber is formed above the hydrocyclone chamber the product with a discharge pipe of the latter communicating with the hydrocyclone chamber through an annular gap formed between the surface of the drain pipe structurally common for both chambers and an axial hole made in the base of the foam product storage chamber, the drain pipe carries a distribution and receiving unit at the lower end and has the possibility of vertical movement along the axis of the apparatus with fixing the required critical positions along its upper end in the sleeve: 65 mm - lower and 105 mm - upper, distribution and receiving The green consists of a confuser mounted on the lower end of the drain pipe and a disk that is attached to the confuser by means of pins to form an adjustable gap of 4–9 mm between the end of the confuser and the surface of the disk, which has pins on the generatrix that orient the lower end of the drain pipe along the camera axis hydrocyclone. 2. Гидроциклон по п.1, отличающийся тем, что корпус камеры гидроциклонирования введен нижней частью в камеру-бункер на глубину в пределах 310-400 мм через горловину камеры-бункера и осевое отверстие, выполненное в перегородке камеры-бункера, внутри нижней части камеры гидроциклонирования по оси закреплено устройство в виде неподвижной опоры, к которой с помощью шпильки присоединен конусообразный отражатель потока, имеющий возможность вертикального перемещения на шпильке, образующий зазор с торцом нижнего конца корпуса камеры гидроциклонирования в пределах 12-18 мм.2. The hydrocyclone according to claim 1, characterized in that the housing of the hydrocyclone chamber is introduced with the lower part into the chamber-hopper to a depth of 310-400 mm through the neck of the chamber-hopper and an axial hole made in the partition of the chamber-hopper inside the bottom of the chamber the hydrocyclone axis is fixed to the device in the form of a fixed support, to which a cone-shaped flow reflector is attached with a pin, which can be moved vertically on the pin, forming a gap with the end face of the lower end of the camera body within 12-18 mm. 3. Гидроциклон по п.1, отличающийся тем, что перегородка в верхней части камеры-бункера выполнена в виде диска с осевым отверстием, жестко связанного с корпусом камеры-бункера, и образует кольцевую периферическую щель между образующей перегородки и внутренней поверхностью корпуса камеры-бункера.3. The hydrocyclone according to claim 1, characterized in that the partition in the upper part of the chamber-hopper is made in the form of a disk with an axial hole rigidly connected to the housing of the chamber-hopper, and forms an annular peripheral gap between the generatrix of the partition and the inner surface of the housing of the chamber-hopper .
RU2005122582/15A 2005-07-18 2005-07-18 Hydraulic cyclone RU2302907C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005122582/15A RU2302907C2 (en) 2005-07-18 2005-07-18 Hydraulic cyclone

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005122582/15A RU2302907C2 (en) 2005-07-18 2005-07-18 Hydraulic cyclone

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005122582A RU2005122582A (en) 2007-01-27
RU2302907C2 true RU2302907C2 (en) 2007-07-20

Family

ID=37773134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005122582/15A RU2302907C2 (en) 2005-07-18 2005-07-18 Hydraulic cyclone

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2302907C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2580734C1 (en) * 2014-12-30 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Hydrocyclone oil trap with controlled operation
RU167820U1 (en) * 2016-05-24 2017-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) HYDROCYCLONE
RU2663518C1 (en) * 2017-08-22 2018-08-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет" Hydrocyclone enriching device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2580734C1 (en) * 2014-12-30 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Hydrocyclone oil trap with controlled operation
RU167820U1 (en) * 2016-05-24 2017-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) HYDROCYCLONE
RU2663518C1 (en) * 2017-08-22 2018-08-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет" Hydrocyclone enriching device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005122582A (en) 2007-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7014756B2 (en) Method and apparatus for separating immiscible phases with different densities
US4519848A (en) Separator
US5073266A (en) Apparatus for separating commingling heavier and lighter immiscible
AU2012296191B2 (en) Deaeration apparatus and method
US10343088B2 (en) Liquid refinement
RU2302907C2 (en) Hydraulic cyclone
RU2311945C1 (en) Centrifugal gas-and-liquid separator
RU2545559C1 (en) Gas treatment centrifuge
RU173778U1 (en) DEVICE FOR CENTRIFUGAL FLOTATION WASTE WATER TREATMENT
KR20000002132U (en) Sewage treatment centrifuge with separation of suspended solids
JP2014008487A (en) Sedimentary sand separation apparatus
CN111001500A (en) Inner flow passage of one-way centrifugal pump centrifuge
US7122118B2 (en) Apparatus for treatment of contaminated liquids
US2906401A (en) Grit washer
JP2009090268A (en) Cyclone type filter device
RU40015U1 (en) HYDROCYCLONE
US4375411A (en) Device for limiting vortex flow
EP0069119A1 (en) Fluid recovery system.
US3406825A (en) Centripetal separation method and apparatus
WO2013173852A1 (en) Separator and method for treatment of a contaminated liquid
US11173424B2 (en) Sand removal tank
RU207906U1 (en) INERTIAL-GRAVITATIONAL MUD FILTER WITH TANGENTIAL WATER SUPPLY
RU54824U1 (en) DEVICE FOR CLEANING OIL-CONTAINING WASTE WATERS
CN209061399U (en) A kind of tube centrifuge
RU183828U1 (en) GAS CLEANING SEPARATOR

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080719

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20100610

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110719