RU2604378C1 - Centrifuge for cleaning technical oils - Google Patents
Centrifuge for cleaning technical oils Download PDFInfo
- Publication number
- RU2604378C1 RU2604378C1 RU2015124717/05A RU2015124717A RU2604378C1 RU 2604378 C1 RU2604378 C1 RU 2604378C1 RU 2015124717/05 A RU2015124717/05 A RU 2015124717/05A RU 2015124717 A RU2015124717 A RU 2015124717A RU 2604378 C1 RU2604378 C1 RU 2604378C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- radial
- centrifuge
- column
- flow
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B9/00—Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
- B04B9/06—Fluid drive
Landscapes
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам, предназначенным для разделения жидких неоднородных систем с помощью центробежных сил, и может быть использовано для очистки от механических загрязнений и воды, например, топлив, масел, гидравлических и моющих жидкостей при их регенерации на предприятиях, а также непосредственно на мобильных агрегатах.The invention relates to devices for separating heterogeneous liquid systems using centrifugal forces, and can be used to clean mechanical impurities and water, for example, fuels, oils, hydraulic and washing liquids during their regeneration in enterprises, as well as directly on mobile units .
Известна центрифуга /1/ с гидроприводом для очистки жидкости, например масла, в двигателе внутреннего сгорания, содержащая колонку ротора, установленную на неподвижной оси с отверстием для подвода жидкости в ротор и снабженную реактивными соплами, попарно расположенными на различном расстоянии от оси. Полость для центробежной очистки жидкости образована между колонкой и стаканом ротора и разделена на секции цилиндрической ставкой с перфорированной крышкой.Known centrifuge / 1 / with a hydraulic actuator for cleaning liquids, such as oils, in an internal combustion engine, containing a rotor column mounted on a fixed axis with a hole for supplying fluid to the rotor and equipped with jet nozzles in pairs located at different distances from the axis. A cavity for centrifugal liquid cleaning is formed between the column and the rotor glass and divided into sections by a cylindrical head with a perforated cover.
При работе этой центрифуги очищаемая жидкость сначала поступает в секцию очистки ротора между колонкой и вставкой, где, двигаясь снизу-вверх, очищается от наиболее крупных примесей. Затем через верхнюю перфорированную крышку поступает в секцию между вставкой и стаканом ротора, двигается вниз к соплам, очищаясь от мелких примесей.During the operation of this centrifuge, the liquid to be cleaned first enters the rotor cleaning section between the column and the insert, where, moving from bottom to top, it is cleaned of the largest impurities. Then, through the upper perforated cover, it enters the section between the insert and the rotor glass, moves down to the nozzles, being cleaned of small impurities.
К недостаткам этой центрифуги относятся сложность конструкции гидропривода, при использовании двух пар реактивных сопел, располагаемых на различных расстояниях до оси вращения, причем необоснованное увеличение количества сопел может привести к снижению кпд реактивного гидропривода, уменьшению частоты вращения ротора и в итоге к ухудшению сепарационной эффективности центрифуги. Кроме того, возникают значительные гидравлические потери потока очищаемой жидкости в полости ротора, как следствие, изменения направления ее движения на 180° при перетекании из одной секции очистки в другую.The disadvantages of this centrifuge include the complexity of the hydraulic drive design, when using two pairs of jet nozzles located at different distances from the axis of rotation, and an unreasonable increase in the number of nozzles can lead to a decrease in the efficiency of the jet hydraulic drive, a decrease in the rotor speed and, as a result, to a deterioration in the separation efficiency of the centrifuge. In addition, significant hydraulic losses occur in the flow of the liquid being cleaned in the rotor cavity, as a result, a change in the direction of its movement by 180 ° when flowing from one cleaning section to another.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является центрифуга, описанная в авторском свидетельстве SU 1830748 /2/, содержащая корпус, установленный в нем в подшипниках при помощи верхнего и нижнего шипов ротор с реактивными соплами, включающий барабан, колонку с основанием, содержащую радиальные входные и выходные каналы и вертикальный канал с ответвлениями для подвода очищенной жидкости к реактивным соплам, причем вертикальный канал колонки выполнен по ее оси, а его ответвления расположены наклонно, внешние торцы радиальных входных и выходных каналов колонки размещены на одинаковом расстоянии от оси барабана, на основании колонки в зоне расположения выходного отверстия радиального входного канала установлен кольцевой дефлектор, причем отношение величины расстояния от оси барабана до выходного отверстия указанного канала к величине зазора между стенкой дефлектора и внешним торцом канала составляет r1/δ=5-6.The closest analogue of the claimed invention is a centrifuge described in the copyright certificate SU 1830748/2 /, containing a housing mounted in it with bearings using the upper and lower spikes of the rotor with jet nozzles, including a drum, a column with a base containing radial inlet and outlet channels and a vertical channel with branches for supplying the purified liquid to the jet nozzles, the vertical channel of the column being made along its axis, and its branches are inclined, the outer ends of the radial inlet and the outlet channels of the column are placed at the same distance from the axis of the drum, an annular deflector is installed on the base of the column in the area of the outlet of the radial inlet channel, and the ratio of the distance from the axis of the drum to the outlet of the specified channel to the gap between the deflector wall and the outer end of the channel is r 1 / δ = 5-6.
Недостатком этой центрифуги является ее низкая сепарационная эффективность. Одной из основных сепарационных характеристик центрифуги является предельный диаметр частиц dy, гарантированно улавливаемых в ней. Он определяется из выражения /3/.The disadvantage of this centrifuge is its low separation efficiency. One of the main separation characteristics of a centrifuge is the maximum particle diameter d y guaranteed to be trapped in it. It is determined from the expression / 3 /.
, ,
где R и r - границы пути осаждения частиц в радиальном направлении;where R and r are the boundaries of the path of deposition of particles in the radial direction;
τ - время осаждения.τ is the deposition time.
Границы пути осаждения частиц в роторе зависят от его внутреннего устройства и организации ввода жидкости в ротор и вывода из него. В центрифуге, принятой за прототип, ввод-вывод жидкости в роторе осуществляется в радиальном направлении через два отверстия в колонке. В этом случае движение жидкости в роторе имеет выраженный струйный характер. Это затопленные турбулентные струи, расширяющиеся из-за подсоса окружающей жидкости /4/. В силу этого, в роторе наблюдается неравномерное распределение скоростей жидкости, наличие застойных и вихревых зон, что препятствует осаждению частиц и делает неопределенными границы пути осаждения частиц R и r. Используемый дефлектор на участке ввода жидкости в ротор служит лишь для поворота струй жидкости, но не обеспечивает равномерного распределения потока по его поперечному кольцевому сечению. К тому же, поток, направленный дефлектором в осевом направлении, согласно теории затопленных струй /4/, будет расширяться, и часть его устремится к центральной области ротора (к колонке). Частицы загрязнений, занесенные потоком в эту область, перемещаясь далее под действием центробежных сил к периферии, будут подхвачены центральной частью потока и затянуты в радиальные выходные каналы, т.е. в очищенный поток.The boundaries of the path of deposition of particles in the rotor depend on its internal structure and the organization of the introduction of fluid into and out of the rotor. In the centrifuge adopted for the prototype, the input-output of fluid in the rotor is carried out in the radial direction through two holes in the column. In this case, the fluid motion in the rotor has a pronounced jet character. These are flooded turbulent jets expanding due to suction of the surrounding fluid / 4 /. Because of this, the rotor exhibits an uneven distribution of fluid velocities, the presence of stagnant and vortex zones, which prevents the deposition of particles and makes the boundaries of the particle deposition path R and r undefined. The deflector used in the fluid inlet portion of the rotor serves only to rotate the fluid jets, but does not provide a uniform flow distribution over its transverse annular section. In addition, the flow directed by the deflector in the axial direction, according to the theory of flooded jets / 4 /, will expand, and part of it will rush to the central region of the rotor (to the column). Particles of contaminants brought by the stream into this region, moving further under the action of centrifugal forces to the periphery, will be picked up by the central part of the stream and drawn into the radial output channels, i.e. into the cleaned stream.
Целью изобретения является улучшение качества очистки жидкости путем оптимальной организации ее движения внутри ротора: равномерно распределенным по кольцевому сечению потоком, параллельно его оси, а также снижение гидравлического сопротивления центрифуги.The aim of the invention is to improve the quality of liquid purification by optimally organizing its movement inside the rotor: a stream uniformly distributed over the annular section, parallel to its axis, and also reducing the hydraulic resistance of the centrifuge.
Поставленная цель достигается тем, что в известной центрифуге, содержащей корпус, установленный в нем в подшипниках ротор с реактивными соплами, включающий барабан, колонку с основанием, содержащую радиальные входные каналы и вертикальный канал, выполненный по ее оси, согласно изобретению в крышке барабана и основании колонки выполнены концентричные проточки одинакового радиуса R, в них установлены два распределительных диска с радиальными прорезями, образующие кольцевые полости вокруг колонки, с которыми сообщаются через радиальные каналы в верхней части колонки вертикальный входной канал и симметрично расположенные отверстия входа в форсунки реактивного гидропривода в нижней ее части. Причем проточки являются также дефлекторами для перевода движения жидкости при входе в ротор вверху из радиального направления в осевое и при выходе внизу из осевого в радиальное. Кроме того, на распределительных дисках закреплен цилиндрический стакан радиусом r, отделяющий внутреннюю непроточную полость ротора от его периферийной проточной части, для того, чтобы предотвратить отклонение струй потока внутрь цилиндрической области ротора, радиусом менее r.This goal is achieved by the fact that in a known centrifuge containing a housing, a rotor with jet nozzles mounted in it in bearings, including a drum, a column with a base containing radial inlet channels and a vertical channel made along its axis, according to the invention, in the drum cover and base the columns are made concentric grooves of the same radius R, two distribution discs with radial slots are installed in them, forming annular cavities around the column, which communicate through radial analys in the upper part of the column are the vertical inlet channel and symmetrically located openings of the entrance to the nozzles of the jet hydraulic drive in its lower part. Moreover, the grooves are also deflectors for translating the movement of the liquid when entering the rotor at the top from the radial direction to the axial and when leaving the bottom from the axial to the radial. In addition, a cylindrical cup of radius r separating the internal non-flow cavity of the rotor from its peripheral flow part is fixed to the distribution discs in order to prevent the flow jets from deflecting into the cylindrical region of the rotor with a radius of less than r.
Радиусы дефлекторов R находятся в соотношении с внутренним радиусом барабана Rв, как R/Rв=0,5…0,7, что соответствует грязевому объему 75…50% от всего внутреннего объема ротора.The radii of the deflectors R are in proportion to the inner radius of the drum R in , as R / R in = 0.5 ... 0.7, which corresponds to the mud volume of 75 ... 50% of the total internal volume of the rotor.
Радиус цилиндрического стакана r обоснован условиями недопущения смыва осажденных на внутренней поверхности барабана ротора загрязнений потоком жидкости, что характеризуется выражениемThe radius of the cylindrical glass r is justified by the conditions for preventing the washing out of the dirt deposited on the inner surface of the drum of the rotor drum by the fluid flow, which is characterized by the expression
Q/π(R2-r2)≤0,05…0,18,Q / π (R 2 -r 2 ) ≤0.05 ... 0.18,
где Q - расход жидкости через центрифугу, м3/с;where Q is the flow rate through the centrifuge, m 3 / s;
0,05…0,18 - допустимая скорость потока, м/с.0.05 ... 0.18 - permissible flow rate, m / s.
Для равномерного распределения потока по его кольцевому сечению число радиальных прорезей в распределительных дисках должно быть не менее 12.For uniform distribution of the flow over its annular section, the number of radial slots in the distribution discs must be at least 12.
Для снижения гидравлических потерь в роторе кольцевые полости, образованные распределительными дисками вокруг колонки, должны быть перегорожены радиальными лопатками числом не менее 3-х.To reduce hydraulic losses in the rotor, the annular cavities formed by the distribution discs around the column must be blocked by radial vanes of at least 3 in number.
На фиг. 1 представлен продольный разрез центрифуги, а на фиг. 2 и 3 - поперечные сечения колонки А-А и Б-Б.In FIG. 1 is a longitudinal section through a centrifuge, and FIG. 2 and 3 are cross-sections of columns AA and BB.
Центрифуга содержит корпус 1 с крышкой 2, в которых на подшипниках качения установлен ротор, включающий в себя колонку 3 и барабан 4, скрепленные гайкой 5. На колонку 3 надеты два распределительных диска 6 и 7 равного наружного диаметра, имеющие на периферии одного из своих торцов радиальные прорези. Распределительные диски 6 и 7 этими торцами прилегают к плоскостям двух концентричных проточек одинакового наружного радиуса R, выполненных в крышке барабана 4 и в основании колонки 3, образуя систему радиальных каналов 16 и 17 и кольцевые полости 11 и 13 у стенок колонки 3. Обе проточки являются дефлекторами, обеспечивающими изменение направления движения потока жидкости из радиального в осевое (в верхней части ротора) и из осевого в радиальное (в нижней его части). На распределительные диски 6 и 7 снаружи надет цилиндрический стакан 8 с наружным радиусом r, отделяющий проточную периферийную часть ротора от его внутренней центральной и непроточной. В колонке 3 выполнен осевой канал 9, соединяющийся вверху с несколькими радиальными (или радиально-осевыми) каналами 10. Эти каналы 10 выходят в кольцевую полость 11, образованную распределительным диском 6 и крышкой барабана 4. В основание колонки 3 симметрично вкручены форсунки 12 реактивного гидропривода, вход в которые выполнен из кольцевой полости 13, образованной распределительным диском 7 и основанием колонки. Кольцевые полости 11 и 13 перегорожены несколькими лопатками 14 и 15 для снижения гидравлических потерь.The centrifuge contains a housing 1 with a
Центрифуга работает следующим образом. Очищаемая жидкость, например, масло, подается под давлением через штуцер 18 в осевой канал 9 колонки 3, из которого вверху по радиальным (или радиально-осевым) каналам 10 поступает в кольцевую полость 11, а из нее в систему радиальных каналов 16 верхнего распределительного диска 6. На выходе из этих каналов дефлектор концентричной проточки в крышке барабана изменяет направление потока с радиального на осевое, и далее жидкость движется вниз параллельно стенкам стакана 8. Под действием центробежных сил из потока масла выделяются и осаждаются на стенке барабана 4 механические примеси и вода, имеющие большую, чем масло, плотность. В нижней части ротора очищенное масло, повернув на 90° при помощи нижнего дефлектора проточки в основании колонки 3, устремляется в радиальные каналы 17 нижнего распределительного диска 7 и далее попадает в кольцевую полость 13, из которой через форсунки 12 выбрасывается в поддон 19 корпуса 1, создавая реактивный вращающий момент. Из поддона 19 через сливное отверстие 20 очищенная жидкость поступает в отдельную емкость.The centrifuge operates as follows. The liquid to be cleaned, for example, oil, is supplied under pressure through the
Описанная конструкция позволяет обеспечить движение потока жидкости параллельно оси вращения ротора с равномерным распределением его по кольцевому сечению. Такая организация течения снижает гидравлические потери и повышает качество очистки.The described design allows for the movement of the fluid flow parallel to the axis of rotation of the rotor with its uniform distribution over the annular section. Such organization of the flow reduces hydraulic losses and improves the quality of cleaning.
Источники информацииInformation sources
1. Патент 347089 B04B 9/06, опубл. 10.08.1972, бюл. №24.1. Patent 347089
2. Патент SU 1830748 A1, 1989, B04B 1/00, 9/06.2. Patent SU 1830748 A1, 1989, B04B 1/00, 9/06.
3. Григорьев М.А. Очистка масла в двигателях внутреннего сгорания / М.А. Григорьев. - М.: Машиностроение, 1983. - 148 с.3. Grigoriev M.A. Oil purification in internal combustion engines / M.A. Grigoryev. - M.: Mechanical Engineering, 1983. - 148 p.
4. Гиневский А.С. Теория турбулентных струй и следов / А.С. Гиневский. - М.: Машиностроение, 1969. - 400 с.4. Ginevsky A.S. Theory of turbulent jets and traces / A.S. Ginevsky. - M.: Mechanical Engineering, 1969. - 400 p.
Claims (5)
Q/π(R2-r2)≤0,050,18,
где Q - расход жидкости через центрифугу, м3/с;
0,050,18 - допустимая скорость потока, м/с.3. A centrifuge for the purification of technical oils according to claim 1, characterized in that the radius of the cylindrical cup r is justified by the conditions for preventing the flushing of contaminants deposited on the inner surface of the rotor drum with a fluid flow, which is characterized by the expression
Q / π (R 2 -r 2 ) ≤0.05 0.18,
where Q is the flow rate through the centrifuge, m 3 / s;
0.05 0.18 - allowable flow rate, m / s.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015124717/05A RU2604378C1 (en) | 2015-06-23 | 2015-06-23 | Centrifuge for cleaning technical oils |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015124717/05A RU2604378C1 (en) | 2015-06-23 | 2015-06-23 | Centrifuge for cleaning technical oils |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2604378C1 true RU2604378C1 (en) | 2016-12-10 |
Family
ID=57776959
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015124717/05A RU2604378C1 (en) | 2015-06-23 | 2015-06-23 | Centrifuge for cleaning technical oils |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2604378C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU195223U1 (en) * | 2018-12-26 | 2020-01-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) | OIL CENTRIFUGAL FILTER |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU347089A1 (en) * | И. П. Агафонов Минский ордена Ленина тракторный завод | |||
SU537702A1 (en) * | 1974-11-15 | 1976-12-05 | Московский технологический институт мясной и молочной промышленности | Liquid separator |
SU1398915A2 (en) * | 1985-12-04 | 1988-05-30 | Азово-Черноморский Институт Механизации Сельского Хозяйства | Centrifuge for dehydration of oil |
RU2033860C1 (en) * | 1991-07-03 | 1995-04-30 | Азово-Черноморский Институт Механизации Сельского Хозяйства | Liquid-cleaning centrifuge |
US7764376B2 (en) * | 2004-05-14 | 2010-07-27 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Systems and methods for measurement of a specimen with vacuum ultraviolet light |
RU2470715C1 (en) * | 2011-07-21 | 2012-12-27 | Открытое акционерное общество "Алтай-кокс" | Centrifuge |
-
2015
- 2015-06-23 RU RU2015124717/05A patent/RU2604378C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU347089A1 (en) * | И. П. Агафонов Минский ордена Ленина тракторный завод | |||
SU537702A1 (en) * | 1974-11-15 | 1976-12-05 | Московский технологический институт мясной и молочной промышленности | Liquid separator |
SU1398915A2 (en) * | 1985-12-04 | 1988-05-30 | Азово-Черноморский Институт Механизации Сельского Хозяйства | Centrifuge for dehydration of oil |
RU2033860C1 (en) * | 1991-07-03 | 1995-04-30 | Азово-Черноморский Институт Механизации Сельского Хозяйства | Liquid-cleaning centrifuge |
US7764376B2 (en) * | 2004-05-14 | 2010-07-27 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Systems and methods for measurement of a specimen with vacuum ultraviolet light |
RU2470715C1 (en) * | 2011-07-21 | 2012-12-27 | Открытое акционерное общество "Алтай-кокс" | Centrifuge |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU195223U1 (en) * | 2018-12-26 | 2020-01-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) | OIL CENTRIFUGAL FILTER |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2682543C1 (en) | Separating system for gas cleaning | |
US7824459B2 (en) | Centrifugal separator | |
SE525091C2 (en) | An apparatus for purifying a gas | |
EP1993702B2 (en) | Centrifugal separator | |
RU2576599C1 (en) | Apparatus for cleaning crankcase gases | |
US8678204B2 (en) | Centrifugal separator | |
NO321660B1 (en) | Method and apparatus for purifying gas | |
SE442413B (en) | centrifugal | |
RU2604378C1 (en) | Centrifuge for cleaning technical oils | |
EP1105219B1 (en) | Entraining device for a centrifugal separator | |
CN111001500A (en) | Inner flow passage of one-way centrifugal pump centrifuge | |
EA023358B1 (en) | Separator | |
US10960413B2 (en) | Separator for removing contaminants from a liquid by use of a rotating cylindrical chamber comprising at least three zones of drive surfaces, each driven by fluid flowing through the separator | |
RU2335326C1 (en) | Immersion water intake filter with dynamic module | |
KR100978345B1 (en) | Centrifugal filter with beveled nozzle | |
RU2725791C1 (en) | Full-flow centrifuge with vortex drive | |
RU2614699C1 (en) | Gas-liquid separator | |
CN105745024A (en) | Hybrid centrifugal filter | |
US4283005A (en) | Pump and centrifugal separator apparatus | |
US4045145A (en) | Pitot pump with turbulence elimination | |
RU120577U1 (en) | DEVICE FOR CLEANING LIQUIDS FROM IMPURITIES | |
RU2758406C1 (en) | Centrifuge with vortex drive and adjustable flow of cleaned liquid | |
CN102220184B (en) | Hydraulic oil on-line purifying device based on supergravity technology | |
RU2518769C1 (en) | Turbopump for two fluids | |
WO2009127769A1 (en) | A method for cleansing gaseous medium flows with liquid or solid washing media by using a cyclone separator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180624 |