RU2471566C2

RU2471566C2 - Set of cleaners

Info

Publication number: RU2471566C2
Application number: RU2010148211/05A
Authority: RU
Inventors: Леонид Фёдорович Медведев; Юрий Михайлович Паутов; Родион Петрович Казанцев; Сергей Юрьевич Щуцкий; Александр Сергеевич Семёновых; Александр Сергеевич Васильев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро машиностроения"
Priority date: 2010-11-25
Filing date: 2010-11-25
Publication date: 2013-01-10
Also published as: RU2010148211A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to cyclone set system for separation of solid materials from fluids. Housing of proposed set is composed of hollow cylinder, its inside diverging toward its ends and being divided by solid radial web at its centre. Housing is closed by covers at its faces articulated therewith. Housing channels arranged in sets uniformly along its circumference accommodates cyclone elements fitted by means of adapters and integrated in binary hydraulic cyclones.

EFFECT: separation of different media, high efficiency.

3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к агрегатным циклонам, в которых осевое направление вихревого потока в каждом циклонном элементе изменяется на противоположное (более конкретно - к батарейным гидроциклонам для отделения твердых материалов от текучей среды). Основной областью его применения являются главные циркуляционные насосные агрегаты (ГЦНА), в состав которых входят лопастные насосы с механическим уплотнением вала, предназначенные для ядерных энергетических установок (ЯЭУ) с легководным теплоносителем, преимущественно для энергоблоков атомных электростанций (АЭС).The invention relates to aggregate cyclones, in which the axial direction of the vortex flow in each cyclone element is reversed (more specifically, to battery hydrocyclones for separating solid materials from the fluid). The main area of its application is the main circulation pump units (GTsNA), which include vane pumps with a mechanical shaft seal, designed for nuclear power plants (NPP) with light-water coolant, mainly for nuclear power plants (NPPs).

Насосы, обеспечивающие циркуляцию теплоносителя в контуре, проходящем через ядерный реактор, принято называть главными циркуляционными насосами (ГЦН). На АЭС в качестве ГЦН широко применяют лопастные насосы с механическим уплотнением вращающегося вала. ГЦН вместе с выносным приводящим электродвигателем, а также обслуживающие (вспомогательные) системы и контрольно-измерительные средства образуют ГЦНА. Энергоблоки средней и большой мощности снабжают несколькими ГЦНА, при этом каждый ГЦН является насосом постоянного действия.Pumps that circulate the coolant in the circuit passing through the nuclear reactor are called main circulation pumps (MCP). At nuclear power plants, impeller pumps with mechanical sealing of a rotating shaft are widely used as MCPs. The MCP together with the external driving electric motor, as well as the service (auxiliary) systems and instrumentation form the MCP. Medium and high power units supply several MCPs, with each MCP being a continuous pump.

Для предотвращения выхода теплоносителя из циркуляционного контура вдоль вала ГЦН устанавливают узел уплотнения вала, обычно включающий торцовые уплотнения. В узел уплотнения (в частности, для охлаждения и смазки его элементов) подают воду, очищенную от твердых примесей. Для удаления тонкодисперсного шлама (взвеси) рекомендуют (как наиболее подходящие) устройства, работающие на принципе центробежной сепарации, в частности гидроциклонные аппараты [см., например, Тебенихин Е.Ф. Безреагентные методы обработки воды в энергоустановках. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 144 с. - (Б-ка теплотехника): с.61 (рис.3.10)].To prevent the coolant from leaving the circulation circuit, a shaft seal assembly is installed along the MCP shaft, usually including mechanical seals. In the seal assembly (in particular, for cooling and lubricating its elements) serves water purified from solid impurities. To remove fine sludge (suspension), devices (based on the principle of centrifugal separation), in particular hydrocyclone devices, are recommended (as the most suitable) [see, for example, Tebenikhin E.F. Non-reagent water treatment methods in power plants. - 2nd ed., Revised. and add. - M .: Energoatomizdat, 1985 .-- 144 p. - (B-ka heat engineering): p.61 (Fig. 3.10)].

Известен бинарный гидроциклон [а.с. 822909 СССР, МПК³ B04C 5/02. - Опубл. 23.04.1981, Бюл. №15], содержащий два сопряженных цилиндроконических корпуса, входной патрубок, расположенный в зоне сопряжения корпусов, рассекатель, установленный с противоположной входному патрубку стороны, сливные и песковые патрубки, сливную камеру с патрубком для отвода осветленной жидкости. Недостатком этого устройства является существенно ограниченная производительность при заданной эффективности удаления твердых примесей. С целью увеличения общей производительности при обеспечении требуемой эффективности циклонные элементы (микроциклоны, единичные гидроциклоны) в меньшем или большем количестве объединяют (с разделением между ними потока сепарируемой среды), образуя соответственно групповой или батарейный гидроциклоны (мультициклоны) [см., например, Терновский И.Г., Кутепов A.M. Гидроциклонирование. - М.: Наука, 1994. - 390 с.: с.19].Known binary hydrocyclone [and.with. 822909 USSR, IPC ³ B04C 5/02. - Publ. 04/23/1981, Bull. No. 15], comprising two conjugated cylindrical-conical bodies, an inlet pipe located in the zone of conjugation of the bodies, a divider mounted on the opposite side of the inlet pipe, drain and sand pipes, a drain chamber with a pipe for draining clarified liquid. The disadvantage of this device is the significantly limited performance at a given removal efficiency of solid impurities. In order to increase the overall productivity while ensuring the required efficiency, the cyclone elements (microcyclones, single hydrocyclones) are combined in a smaller or larger amount (with separation of the separated medium flow between them), forming respectively a group or battery hydrocyclones (multicyclones) [see, for example, Ternovsky I .G., Kutepov AM Hydrocyclone. - M .: Nauka, 1994. - 390 p.: P.19].

Из подобных гидроциклонных аппаратов известен батарейный гидроциклон [патент 2312713 РФ, МПК B04C 5/28. - Опубл. 20.12.2007, Бюл. №35], включающий корпус батарейного гидроциклона с патрубками подачи исходной суспензии (сепарируемой среды, осветляемого продукта) и вывода сгущенного продукта, циклонные элементы, каждый из которых сформирован в отдельном цилиндроконическом корпусе. Все циклонные элементы объединены в съемный блок посредством нижней и верхней плит, снабженных сквозными отверстиями для размещения соответственно цилиндрической части корпуса и патрубка отвода осветленного продукта каждого циклонного элемента. В полости, образованной корпусом батарейного гидроциклона, верхняя плита разделяет камеру осветленного продукта и приемную камеру, а нижняя плита - приемную и шламовую камеры. Камера осветленного продукта ограничена верхней плитой и крышкой батарейного гидроциклона, снабженной центральным отверстием для отвода осветленного продукта и образующей с корпусом разъемное соединение (например, болтовое с использованием фланцев корпуса и крышки). Все зазоры между каждым циклонным элементом и верхней и нижней плитами, а также между последними и корпусом батарейного гидроциклона упруго уплотнены.Of these hydrocyclone devices, a battery hydrocyclone is known [RF patent 2312713, IPC B04C 5/28. - Publ. 12/20/2007, Bull. No. 35], including the case of a battery hydrocyclone with nozzles for supplying the initial suspension (separated medium, clarified product) and output of the condensed product, cyclone elements, each of which is formed in a separate cylinder-conical housing. All cyclone elements are combined into a removable block by means of the lower and upper plates provided with through holes for accommodating, respectively, the cylindrical part of the housing and the branch pipe for removing the clarified product of each cyclone element. In the cavity formed by the battery hydrocyclone body, the upper plate separates the clarified product chamber and the receiving chamber, and the lower plate separates the receiving and sludge chambers. The chamber of the clarified product is limited by the top plate and the cover of the battery hydrocyclone, equipped with a central hole for discharging the clarified product and forming a detachable connection with the housing (for example, bolted using the flanges of the housing and cover). All gaps between each cyclone element and the upper and lower plates, as well as between the latter and the housing of the battery hydrocyclone, are elastically sealed.

Эффективность разделения данного батарейного гидроциклона по сравнению с единичным циклонным элементом снижена из-за невозможности обеспечения работы всех циклонных элементов в оптимальном режиме. Выполнение каждого из циклонных элементов в отдельном корпусе влечет необходимость установки в батарейном гидроциклоне значительного количества узлов уплотнения. Возможность нарушений их работы при высокой температуре сепарируемой среды, вызывающих перетечки между смежными камерами в корпусе батарейного гидроциклона, ограничивает надежность последнего.The separation efficiency of this battery hydrocyclone compared with a single cyclone element is reduced due to the inability to ensure the operation of all cyclone elements in the optimal mode. The execution of each of the cyclone elements in a separate housing entails the need to install a significant number of seal assemblies in a battery hydrocyclone. The possibility of disturbances in their operation at a high temperature of the separated medium, causing leakage between adjacent chambers in the housing of a battery hydrocyclone, limits the reliability of the latter.

Задача, решаемая изобретением, состоит в увеличении надежности батарейного гидроциклона, а также в приближении его эффективности удаления твердых примесей к эффективности единичного циклонного элемента, работающего в оптимальном режиме. При осуществлении изобретения могут быть получены, в частности, следующие технические результаты:The problem solved by the invention is to increase the reliability of the battery hydrocyclone, as well as to approximate its removal efficiency of solid impurities to the efficiency of a single cyclone element operating in the optimal mode. In the implementation of the invention can be obtained, in particular, the following technical results:

во-первых, уменьшение неравномерности распределения потока сепарируемой среды между циклонными элементами;firstly, reducing the uneven distribution of the flow of the separated medium between the cyclone elements;

во-вторых, исключение возможности перетечек между приемной камерой и камерой осветленного продукта, а также уменьшение необходимого количества узлов уплотнения между приемной и шламовой камерами;secondly, the exclusion of the possibility of leakages between the receiving chamber and the camera clarified product, as well as reducing the required number of seal nodes between the receiving and slurry chambers;

в-третьих, расширение диапазона теплофизических свойств сепарируемой среды при сохранении эффективности удаления твердых примесей.thirdly, expanding the range of thermophysical properties of the separated medium while maintaining the efficiency of removal of solid impurities.

Как решение задачи, позволяющее достигнуть эффекта с указанными характеристиками, предлагается блок очистителей, включающий корпус, образующую с последним разъемное соединение выходную крышку, снабженную центральным отверстием для отвода осветленного продукта, и циклонные элементы, у которого в каналах, выполненных в корпусе и расположенных группами равномерно по его окружности, с помощью насадков образованы циклонные элементы, объединенные в бинарные гидроциклоны.As a solution to the problem, which allows to achieve an effect with the indicated characteristics, a purifier unit is proposed that includes a housing that forms, with the latter, a detachable outlet cover, provided with a central hole for the discharge of the clarified product, and cyclone elements, in which the channels are uniformly arranged in groups around its circumference, cyclone elements combined into binary hydrocyclones are formed using nozzles.

В отличие от прототипа корпус выполнен в виде полого цилиндра, ограниченного в радиальном направлении соосными цилиндрическими поверхностями, причем части полости корпуса, примыкающие к его торцам, расширены в сторону последних относительно средней части этой полости посредством по крайней мере одной ступени, выполненной на поверхности полости,Unlike the prototype, the casing is made in the form of a hollow cylinder, radially bounded by coaxial cylindrical surfaces, and the parts of the body cavity adjacent to its ends are expanded towards the latter relative to the middle part of this cavity by means of at least one stage made on the surface of the cavity,

с одного торца корпус перекрыт выходной крышкой, снабженной патрубком для отвода осветленного продукта, а с другого торца - входной крышкой, образующей с корпусом разъемное соединение и снабженной патрубком для подвода сепарируемой среды, причем оба патрубка направлены по геометрической оси корпуса,from one end, the casing is closed by an outlet cover equipped with a nozzle for discharging the clarified product, and from the other end by an inlet cover forming a detachable connection with the case and provided with a nozzle for supplying a separated medium, both nozzles directed along the geometric axis of the case,

полость корпуса разделена сплошной радиальной перегородкой, расположенной в средней части этой полости со стороны выходной крышки, на поверхности внутренней стороны входной крышки выполнен (соосно корпусу) кольцевой разделительный выступ, сопрягаемый по радиусу с поверхностью средней части полости корпуса, при этом приемная камера ограничена центральной частью входной крышки и ее разделительным выступом, радиальной перегородкой полости корпуса и частью последнего между ними, камера осветленного продукта - выходной крышкой, радиальной перегородкой полости корпуса и частью последнего между ними, а шламовая камера - периферийной частью входной крышки и ее разделительным выступом и частью корпуса между ними,the body cavity is divided by a continuous radial partition located in the middle part of this cavity from the side of the outlet cover, an annular dividing protrusion (aligned with the body) is made (coaxial to the body), mating in radius with the surface of the middle part of the body cavity, while the receiving chamber is bounded by the central part the inlet cover and its dividing protrusion, the radial partition of the body cavity and a part of the latter between them, the clarified product chamber is the outlet cover, radially th partition of the housing and a part of the latter between them, and the slurry chamber - peripheral part of the front cover and its separation protrusion and part of the body between them,

в корпусе между камерой осветленного продукта и шламовой камерой выполнены сквозные продольные каналы, средней части каждого из которых придана цилиндроконическая форма с сужением к шламовой камере, причем указанные каналы расположены парами равномерно по окружности корпуса, а каналы в этих парах соединены посредством сквозных радиальных каналов цилиндрической формы, выполненных в корпусе между его наружной поверхностью и приемной камерой, каждый из которых проходит посередине между смежными продольными каналами, объединенными в данную пару, частично пересекая цилиндрические области средних частей этих каналов,through longitudinal channels are made in the housing between the clarified product chamber and the slurry chamber, the middle part of each of which is given a cylindrical shape with a narrowing to the slurry chamber, said channels being arranged in pairs evenly around the circumference of the body, and the channels in these pairs are connected by cylindrical through radial channels made in the housing between its outer surface and the receiving chamber, each of which passes in the middle between adjacent longitudinal channels, combined in yes a pair, partially intersecting the cylindrical regions of the middle parts of these channels,

в каждом продольном канале со стороны камеры осветленного продукта установлен сливной насадок со сквозным осевым отверстием, ограничивающий цилиндрическую часть циклонного элемента и образующий сливной патрубок последнего, а со стороны шламовой камеры - песковый насадок со сквозным осевым отверстием, завершающий коническую часть циклонного элемента и образующий песковый патрубок последнего,in each longitudinal channel, a clarified nozzle with a through axial hole is installed on the chamber of the clarified product, which limits the cylindrical part of the cyclone element and forms a drain pipe of the latter, and on the side of the slurry chamber, a sand nozzle with a through axial hole, which completes the conical part of the cyclone element and forms a sand pipe the last

в каждом радиальном канале корпуса установлен входной насадок, образующий разъемное соединение с корпусом и снабженный продольным отверстием, ведущим из приемной камеры в соответствующую пару продольных каналов и образующим входной патрубок для обоих циклонных элементов, выполненных в указанной паре продольных каналов, а также углублениями, продолжающими поверхность цилиндрических областей средних частей этих каналов и формирующими рассекатель, направленный к указанному отверстию со стороны внешней поверхности корпуса.in each radial channel of the housing there is an inlet nozzle forming a detachable connection with the housing and provided with a longitudinal hole leading from the receiving chamber to the corresponding pair of longitudinal channels and forming an inlet pipe for both cyclone elements made in the specified pair of longitudinal channels, as well as recesses extending the surface cylindrical regions of the middle parts of these channels and forming a divider directed to the specified hole from the outer surface of the housing.

В частных случаях выполнения изобретение может характеризоваться следующими признаками. Расширение полости корпуса с каждого торца выполнено двумя ступенями, а на поверхности внутренней стороны каждой из указанных крышек выполнен (соосно корпусу) кольцевой центрирующий выступ, сопрягаемый по радиусу с поверхностью ступени, прилегающей к соответствующему торцу корпуса, и заполняющий эту ступень. Патрубок для отвода сгущенного продукта выполнен на периферийной части входной крышки за кольцевым разделительным выступом.In particular cases, the invention may be characterized by the following features. The expansion of the body cavity from each end is made in two steps, and on the surface of the inner side of each of these covers is made (coaxial to the body) an annular centering protrusion, mating in radius with the surface of the step adjacent to the corresponding end of the body, and filling this step. The pipe for the removal of condensed product is made on the peripheral part of the inlet cover behind the annular dividing protrusion.

Изобретение (в частном выполнении) поясняется чертежами:The invention (in a private embodiment) is illustrated by drawings:

Фиг.1 - блок очистителей (общий вид),Figure 1 - block cleaners (General view),

Фиг.2 - сопряжение крышек блока очистителей с его корпусом,Figure 2 - pairing of the covers of the unit of cleaners with its body,

Фиг.3 - каналы в корпусе блока очистителей (в плоскости разреза А-А),Figure 3 - channels in the housing of the block of cleaners (in the plane of the section aa),

Фиг.4 - проточная часть бинарного гидроциклона (разрез Б-Б),Figure 4 - flow path of a binary hydrocyclone (section BB),

Фиг.5 - бинарный гидроциклон в корпусе блока очистителей (разрез А-А).Figure 5 - binary hydrocyclone in the body of the block of cleaners (section aa).

Блок очистителей включает корпус 1, выполненный в виде полого цилиндра, ограниченного в радиальном направлении соосными цилиндрическими поверхностями. С одного торца корпус 1 перекрыт входной крышкой 2, снабженной патрубком 3 для подвода сепарируемой среды. С другого торца корпус 1 перекрыт выходной крышкой 4, снабженной патрубком 5 для отвода осветленного продукта. Патрубки 3 и 5 направлены по геометрической оси корпуса 1. Корпус 1 с помощью своих фланцев 6 и 7 образует с крышками 2 и 4 разъемные соединения (например, посредством шпилек с гайками).The purifier unit includes a housing 1 made in the form of a hollow cylinder bounded in the radial direction by coaxial cylindrical surfaces. From one end, the housing 1 is blocked by an inlet cover 2, equipped with a pipe 3 for supplying a separated medium. At the other end, the housing 1 is covered by an outlet cover 4 provided with a pipe 5 for draining the clarified product. The nozzles 3 and 5 are directed along the geometric axis of the housing 1. The housing 1, using its flanges 6 and 7, forms detachable connections with covers 2 and 4 (for example, by means of studs with nuts).

Полость корпуса 1 разделена сплошной радиальной перегородкой 8, расположенной в средней части этой полости со стороны выходной крышки 4. Части полости корпуса 1, примыкающие к его торцам, расширены в сторону последних относительно средней части этой полости. Расширение с каждого торца выполнено (в данном случае) двумя ступенями: со стороны входной крышки 2 ступенями 9 и 10, со стороны выходной крышки 4-11 и 12 (в общем случае в пределах высоты соответствующих фланцев 6 и 7 корпуса 1).The cavity of the housing 1 is divided by a continuous radial partition 8 located in the middle part of this cavity from the side of the outlet cover 4. The parts of the cavity of the housing 1 adjacent to its ends are expanded towards the latter relative to the middle part of this cavity. The extension from each end is performed (in this case) in two steps: from the side of the inlet cover 2 in steps 9 and 10, from the side of the outlet cover 4-11 and 12 (in general, within the height of the corresponding flanges 6 and 7 of the housing 1).

На поверхности внутренней стороны выходной крышки 4 выполнен (соосно корпусу 1) кольцевой центрирующий выступ 13. Одной стороной выступ 13 сопряжен по радиусу с поверхностью прилегающей к торцу корпуса 1 ступени 11, заполняя ее, при этом следующая ступень 12 по существу продолжает поверхность другой стороны выступа 13. Па поверхности внутренней стороны входной крышки 2 выполнены (соосно корпусу 1) кольцевые выступы: центрирующий 14 (большего диаметра) и разделительный 15 (меньшего диаметра). Одной стороной выступ 14 сопряжен по радиусу с поверхностью прилегающей к торцу корпуса 1 ступени 9, заполняя ее, при этом следующая ступень 10 по существу продолжает поверхность другой стороны выступа 14. Разделительный выступ 15 (обечайка) сопряжен по радиусу с поверхностью средней части полости корпуса 1.An annular centering protrusion 13 is made (coaxial to the housing 1) on the surface of the inner side of the output cover 4. On one side, the protrusion 13 is radially mated to the surface adjacent to the end of the housing 1 of the step 11, filling it, while the next step 12 essentially extends the surface of the other side of the protrusion 13. Pa the surface of the inner side of the inlet cover 2 is made (coaxial to the housing 1) annular protrusions: centering 14 (larger diameter) and dividing 15 (smaller diameter). On one side, the protrusion 14 is radially conjugated with the surface adjacent to the end face of the housing 1 of the step 9, filling it, while the next step 10 essentially extends the surface of the other side of the protrusion 14. The separation protrusion 15 (shell) is radially mated with the surface of the middle part of the cavity of the housing 1 .

Входная крышка 2 снабжена патрубком 16 для отвода сгущенного продукта, расположенным на ее периферийной части за кольцевым разделительным выступом 15 (патрубки 3, 5 и 16 могут быть выполнены, например, в виде штуцеров). Выходная крышка 4 уплотнена кольцевой прокладкой 17 (например, резиновой), а входная крышка 2 - кольцевой прокладкой 18 (например, резиновой), установленной в кольцевой канавке выступа 15 крышки 2, и кольцевой прокладкой 19 (например, резиновой), установленной под фаской фланца 6.The inlet cover 2 is equipped with a pipe 16 for discharge of the condensed product located on its peripheral part behind the annular dividing protrusion 15 (pipes 3, 5 and 16 can be made, for example, in the form of fittings). The outlet cover 4 is sealed with an annular gasket 17 (for example, rubber), and the inlet cover 2 with an annular gasket 18 (for example, rubber) installed in the annular groove of the protrusion 15 of the cover 2, and an annular gasket 19 (for example, rubber) mounted under the chamfer of the flange 6.

Таким образом, в полости корпуса 1 образованы (естественным путем) три камеры простых геометрических форм. Приемная камера 20 ограничена центральной частью входной крышки 2 и ее разделительным выступом 15, радиальной перегородкой 8 полости корпуса 1 и частью последнего между ними. Камера осветленного продукта 21 ограничена радиальной перегородкой 8, выходной крышкой 4 и частью корпуса 1 между ними. Шламовая камера 22 ограничена периферийной частью входной крышки 2 и ее разделительным выступом 15 и частью корпуса 1 между ними. При этом между приемной камерой 20 и шламовой камерой 22 установлен лишь один узел уплотнения - кольцевая прокладка 18, что повышает надежность блока очистителей. Приемная камера 20 и камера осветленного продукта 21 обладают осевой симметрией.Thus, in the cavity of the housing 1 are formed (in a natural way) three chambers of simple geometric shapes. The receiving chamber 20 is limited by the Central part of the inlet cover 2 and its separation protrusion 15, the radial partition 8 of the cavity of the housing 1 and a part of the latter between them. The chamber of the clarified product 21 is limited by a radial partition 8, an output cover 4 and a part of the housing 1 between them. Slurry chamber 22 is limited to the peripheral part of the inlet cover 2 and its separation protrusion 15 and the part of the housing 1 between them. Moreover, between the receiving chamber 20 and the slurry chamber 22, there is only one sealing unit - an annular gasket 18, which increases the reliability of the cleaner unit. The receiving chamber 20 and the clarified product chamber 21 have axial symmetry.

В корпусе 1 между камерой осветленного продукта 21 и шламовой камерой 22 выполнены сквозные продольные каналы 23 с тремя участками в каждом. Участки 24 и 25, примыкающие соответственно к камере осветленного продукта 21 и шламовой камере 22, выполнены цилиндрическими, а соединяющий их участок 26 выполнен в виде сужающегося к шламовой камере 22 конуса. При этом средняя часть каждого из каналов 23, включающая участок 26 и примыкающую к нему область участка 24, имеет цилиндроконическую форму. Каналы 23, выполненные в четном количестве, размещены парами равномерно по окружности корпуса 1. В этих парах каналы 23 соединены посредством вдвое меньшего количества сквозных радиальных каналов 27 цилиндрической формы, выполненных в корпусе 1 между его наружной поверхностью и приемной камерой 20, каждый из которых проходит посередине между смежными продольными каналами 23, объединенных в данную пару, частично пересекая цилиндрические участки 24 средних частей этой пары каналов 23.In the housing 1, between the chamber of the clarified product 21 and the slurry chamber 22, through longitudinal channels 23 are made with three sections in each. Sections 24 and 25 adjacent respectively to the clarified product chamber 21 and the slurry chamber 22 are cylindrical, and the section connecting them 26 is made in the form of a cone tapering to the slurry chamber 22. Moreover, the middle part of each of the channels 23, including section 26 and the adjacent area of section 24, has a cylindrical shape. Channels 23, made in even numbers, are arranged in pairs evenly around the circumference of the housing 1. In these pairs, the channels 23 are connected by half the number of through radial channels 27 of cylindrical shape made in the housing 1 between its outer surface and the receiving chamber 20, each of which passes in the middle between adjacent longitudinal channels 23 combined in a given pair, partially intersecting the cylindrical sections 24 of the middle parts of this pair of channels 23.

Со стороны камеры осветленного продукта 21 в каждом продольном канале 23 на его цилиндрическом участке 24 установлен сливной насадок 28 со сквозным осевым отверстием 29, ограничивающий цилиндрическую часть циклонного элемента и образующий сливной патрубок последнего. Насадки 28 поджаты кольцом 30 с отверстиями для прохождения осветленного продукта в камеру 21 и образуют с корпусом 1 разъемное соединение (например, посредством винтов 31 со стопорными шайбами). Со стороны шламовой камеры 22 в каждом продольном канале 23 на его цилиндрическом участке 25 установлен песковый насадок 32 со сквозным осевым отверстием, завершающий коническую часть циклонного элемента и образующий песковый патрубок последнего, при этом поверхность конической области 33 этого отверстия продолжает коническую поверхность участка 26 канала 23. Насадки поджаты кольцом 34 с отверстиями для прохождения сгущенного продукта в шламовую камеру 22 и образуют с корпусом 1 разъемное соединение (например, посредством винтов 35 со стопорными шайбами). Таким образом, проточную часть каждого циклонного элемента образуют соответствующие сливной насадок 28, песковый насадок 32 и расположенная между ними средняя часть (цилиндроконической формы) продольного канала 23.On the chamber side of the clarified product 21, in each longitudinal channel 23, on its cylindrical section 24, a drain nozzle 28 is installed with a through axial hole 29 defining the cylindrical part of the cyclone element and forming a drain pipe of the latter. The nozzles 28 are pressed by a ring 30 with holes for the passage of the clarified product into the chamber 21 and form a detachable connection with the housing 1 (for example, by means of screws 31 with lock washers). On the side of the slurry chamber 22, in each longitudinal channel 23, on its cylindrical section 25, a sand nozzle 32 with a through axial hole is installed, which completes the conical part of the cyclone element and forms the sand pipe of the latter, while the surface of the conical region 33 of this hole continues the conical surface of the portion 26 of the channel 23 The nozzles are pressed by a ring 34 with holes for the passage of condensed product into the sludge chamber 22 and form a detachable connection with the housing 1 (for example, by means of screws 35 with a locking and washers). Thus, the flow part of each cyclone element is formed by the corresponding drain nozzles 28, sand nozzles 32 and the middle part (cylindrical-conical) of the longitudinal channel 23 located between them.

В каждом радиальном канале 27 корпуса 1 установлен входной насадок 36 с углублениями 37, продолжающими поверхность цилиндрических участков 24 соответствующей пары продольных каналов 23. Насадок 36 снабжен продольным отверстием 38, ведущим из приемной камеры 20 в указанную пару каналов 23 и образующим входной патрубок бинарного гидроциклона (последний включает два циклонных элемента, выполненных в этой же паре продольных каналов 23). При этом углубления 37 формируют рассекатель 39 потока в бинарном гидроциклоне, направленный к отверстию 38 со стороны внешней поверхности корпуса 1. Поверхность рассекателя 39 плавно (непрерывно по касательной) и симметрично сопряжена с поверхностью каждого из цилиндрических участков 24 указанной пары каналов 23. Насадок 36 снабжен сопрягаемым с внешней поверхностью корпуса 1 фланцем 40, с помощью которого образовано разъемное соединение насадка 36 с корпусом 1 (например, посредством винтов 41 со стопорными шайбами). Насадок 36 уплотняют кольцевой прокладкой 42 (например, резиновой).In each radial channel 27 of the housing 1, an inlet nozzle 36 is installed with recesses 37 extending the surface of the cylindrical sections 24 of the corresponding pair of longitudinal channels 23. The nozzle 36 is provided with a longitudinal hole 38 leading from the receiving chamber 20 to the specified pair of channels 23 and forming the inlet pipe of the binary hydrocyclone ( the latter includes two cyclone elements made in the same pair of longitudinal channels 23). In this case, the recesses 37 form a flow divider 39 in a binary hydrocyclone directed to the hole 38 from the outer surface of the housing 1. The surface of the divider 39 is smoothly (continuously tangentially) and symmetrically mated to the surface of each of the cylindrical sections 24 of the indicated pair of channels 23. The nozzle 36 is provided a flange 40 mating with the outer surface of the housing 1, by means of which a detachable connection of the nozzle 36 with the housing 1 is formed (for example, by means of screws 41 with lock washers). The nozzles 36 are sealed with an annular gasket 42 (e.g., rubber).

При изготовлении блока очистителей сначала в корпусе 1 выполняют радиальные каналы 27. Затем в каждый радиальный канал 27 корпуса 1 устанавливают заготовку входного насадка 36 без цилиндрических углублений 33 и фиксируют ее в корпусе 1 (например, соединив фланец 40 насадка 36 с корпусом 1 посредством штифта 43). Выполняя в корпусе 1 продольные каналы 23, одновременно на заготовках входных насадков 36 получают углубления 37. Пару продольных каналов 23 и входной насадок 36, выполненные совместно, одинаково маркируют для обеспечения правильной сборки блока очистителей.In the manufacture of the cleaner unit, radial channels 27 are first made in the housing 1. Then, a blank of the inlet nozzle 36 without cylindrical recesses 33 is installed in each radial channel 27 of the housing 1 and fixed in the housing 1 (for example, by connecting the flange 40 of the nozzle 36 to the housing 1 by means of a pin 43 ) Performing longitudinal channels 23 in the housing 1, at the same time, recesses 37 are obtained on the blanks of the input nozzles 36. A pair of longitudinal channels 23 and the input nozzles 36, made together, are identically marked to ensure the correct assembly of the wiper block.

При работе блока очистителей сепарируемую среду (например, очищаемый теплоноситель) подают через патрубок 3 в приемную камеру 20, из которой сепарируемая среда через продольные отверстия 38 входных насадков 36 поступает во все циклонные элементы (по направлению касательной к их цилиндрической поверхности), где разделяется на две фракции. Осветленный продукт из каждого циклонного элемента через осевое отверстие 29 сливного насадка 28 поступает в камеру осветленного продукта 21, из которой уходит через патрубок 5 за пределы блока очистителей. При этом сплошная радиальная перегородка 8 в полости корпуса 1 исключает возможность перетечек между приемной камерой 20 и камерой осветленного продукта 21. Сгущенный продукт через осевое отверстие пескового насадка 32 поступает в шламовую камеру 22, из которой уходит через патрубок 16 за пределы блока очистителей.During the operation of the purifier unit, a separated medium (for example, a cleaned coolant) is supplied through a pipe 3 to a receiving chamber 20, from which the separated medium through the longitudinal openings 38 of the inlet nozzles 36 enters all the cyclone elements (in the direction tangent to their cylindrical surface), where it is divided into two fractions. The clarified product from each cyclone element through the axial hole 29 of the drain nozzle 28 enters the chamber of the clarified product 21, from which it leaves through the pipe 5 outside the purifiers. In this case, a continuous radial partition 8 in the cavity of the housing 1 eliminates the possibility of overflows between the receiving chamber 20 and the clarified product chamber 21. The thickened product passes through the axial hole of the sand nozzle 32 into the sludge chamber 22, from which it leaves through the nozzle 16 outside the cleaners block.

В каждом бинарном гидроциклоне образующие его циклонные элементы выполнены зеркально симметрично. В блоке очистителей бинарные гидроциклоны расположены одинаковым образом относительно входного патрубка 3 и приемной камеры 20, а также камеры осветленного продукта 21 и выходного патрубка 5. Такое выполнение обеспечивает равномерное по существу распределение между циклонными элементами поступающей в приемную камеру 20 сепарируемой среды и, следовательно, возможность работы всех циклонных элементов блока очистителей в оптимальном режиме, а кроме того, и уменьшение гидравлического сопротивления блока очистителей. Асимметричное относительно шламовой камеры 22 расположение патрубка 16 для отвода сгущенного продукта слабо влияет на режим работы циклонных элементов вследствие существенного различия расходов осветленного и сгущенного продуктов. Характер сопряжения крышек 2 и 4 с корпусом 1, совместное выполнение входного насадка 36 с соответствующей парой продольных каналов 23 и сохранение такого комплекта при сборке блока очистителей также способствуют уменьшению гидравлического сопротивления последнего.In each binary hydrocyclone, the cyclone elements forming it are made mirror symmetrically. In the purifier unit, binary hydrocyclones are located in the same way with respect to the inlet pipe 3 and the receiving chamber 20, as well as the clarified product chamber 21 and the outlet pipe 5. This embodiment provides a substantially uniform distribution between the cyclone elements of the separated medium entering the receiving chamber 20 and, therefore, the operation of all cyclone elements of the purifier unit in the optimal mode, and in addition, a decrease in the hydraulic resistance of the purifier unit. Asymmetric relative to the slurry chamber 22, the location of the pipe 16 for the removal of condensed product weakly affects the mode of operation of the cyclone elements due to a significant difference in the costs of clarified and condensed products. The nature of the mating of covers 2 and 4 with the housing 1, the joint implementation of the inlet nozzle 36 with the corresponding pair of longitudinal channels 23 and the preservation of such a set when assembling the wiper unit also contribute to a decrease in the hydraulic resistance of the latter.

В блоке очистителей обеспечена возможность ступенчатого изменения его расходной характеристики (в пределах его максимальной производительности с сохранением по существу эффективности удаления твердых примесей). Регулировку на требуемую производительность выполняют при снятой входной крышке 2 путем установки со стороны приемной полости 20 заглушек (на чертежах не показаны) в отверстия 38 входных насадков 36.In the purifier unit, the possibility of a stepwise change in its flow rate characteristics (within its maximum performance while maintaining essentially the removal of solid impurities) is ensured. Adjustment to the required performance is performed when the inlet cover 2 is removed by installing from the side of the receiving cavity 20 plugs (not shown) in the openings 38 of the input nozzles 36.

В блоке очистителей обеспечена также возможность его применения для сепарации сред с иными, чем вода, теплофизическими свойствами (в частности, масел для подшипников скольжения) путем использования сменных комплектов насадков (сливных 28, песковых 32 и входных 36) с соответствующими геометрическими характеристиками.The purifier unit also provides the possibility of its use for the separation of media with thermophysical properties other than water (in particular, oils for sliding bearings) by using replaceable nozzle sets (drain 28, sand 32 and input 36) with the corresponding geometric characteristics.

Объединение циклонных элементов в бинарные гидроциклоны уменьшает необходимое количество входных насадков 36 и соответствующих радиальных каналов 27 в корпусе 1, что упрощает изготовление и повышает надежность блока очистителей. Разъемные соединения крышек 2 и 4 с корпусом 1 обеспечивают удобство и простоту доступа ко всем элементам блока очистителей для их обслуживания и ремонта.The combination of cyclone elements in binary hydrocyclones reduces the required number of inlet nozzles 36 and the corresponding radial channels 27 in the housing 1, which simplifies the manufacture and increases the reliability of the cleaner unit. The detachable connections of the covers 2 and 4 with the housing 1 provide convenience and ease of access to all elements of the wiper unit for their maintenance and repair.

Claims

1. The purifier unit, comprising a housing that forms, with the latter, a detachable connection, an exit cover provided with a central hole for draining the clarified product, and cyclone elements, characterized in that the housing is made in the form of a hollow cylinder, radially bounded by coaxial cylindrical surfaces, and parts of the cavity the housing adjacent to its ends are expanded towards the latter relative to the middle part of this cavity by means of at least one step made on the surface of the cavity, with about the bottom of the housing is closed by an outlet cover equipped with a nozzle for discharging the clarified product, and from the other end by an inlet cover forming a detachable connection with the housing and equipped with a nozzle for supplying a separated medium, both nozzles directed along the geometric axis of the housing, the cavity of the housing is divided by a continuous radial partition located in the middle part of this cavity from the side of the outlet cover, an annular dividing projection which is radially controllable with the surface of the middle part of the body cavity, while the receiving chamber is bounded by the central part of the inlet cover and its dividing protrusion, the radial partition of the body cavity and part of the latter between them, the clarified product chamber is the output cover, the radial partition of the body cavity and part of the latter between them and the slurry chamber - the peripheral part of the inlet cover and its dividing protrusion and part of the housing between them, in the housing between the clarified product chamber and the slurry chamber in through longitudinal channels were made, the middle part of each of which was given a cylindrical shape with narrowing to the slurry chamber, moreover, these channels are arranged in pairs evenly around the circumference of the body, and the channels in these pairs are connected by through radial channels of cylindrical shape made in the body between its outer surface and a receiving chamber, each of which passes in the middle between adjacent longitudinal channels combined in a given pair, partially intersecting the cylindrical regions of the middle parts of these channels, in each longitudinal channel, from the chamber of the clarified product, a drain nozzle with a through axial hole is installed, bounding the cylindrical part of the cyclone element and forming a drain pipe of the latter, and from the side of the slurry chamber, a sand nozzle with a through axial hole ending the conical part of the cyclone element and forming a sand nozzle of the latter, in each radial channel an inlet nozzle is installed, forming a detachable connection with the housing and provided with a longitudinal bore a hole leading from the receiving chamber to the corresponding pair of longitudinal channels and forming an inlet for both cyclone elements made in the specified pair of longitudinal channels, as well as recesses extending the surface of the cylindrical regions of the middle parts of these channels and forming a divider directed to the specified hole from the outside body surface.

2. The block of cleaners according to claim 1, characterized in that the parts of the body cavity adjacent to its ends are expanded towards the latter relative to the middle part of this cavity by two steps made on the surface of the cavity, and coaxial is made on the surface of the inner side of each of these covers the housing is an annular centering protrusion, mating in radius with the surface of the step adjacent to the corresponding end of the housing, and filling this step.

3. The block of cleaners according to claim 1, characterized in that the pipe for removing the condensed product is made on the peripheral part of the inlet cover behind the annular dividing protrusion.