RU2623673C1 - Suspensions hydrotransportation unit - Google Patents

Suspensions hydrotransportation unit Download PDF

Info

Publication number
RU2623673C1
RU2623673C1 RU2016140012A RU2016140012A RU2623673C1 RU 2623673 C1 RU2623673 C1 RU 2623673C1 RU 2016140012 A RU2016140012 A RU 2016140012A RU 2016140012 A RU2016140012 A RU 2016140012A RU 2623673 C1 RU2623673 C1 RU 2623673C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
centrifugal pump
nozzle
water
suspensions
Prior art date
Application number
RU2016140012A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Иванович Зайцев
Антон Евгеньевич Лебедев
Андрей Валерьевич Дубровин
Михаил Евгеньевич Борисовский
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Промышленные инновации" (ООО "Промышленные инновации")
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 Общество с ограниченной ответственностью "Промышленные инновации" (ООО "Промышленные инновации") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Промышленные инновации" (ООО "Промышленные инновации")
Priority to RU2016140012A priority Critical patent/RU2623673C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2623673C1 publication Critical patent/RU2623673C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Cyclones (AREA)

Abstract

FIELD: engine devices and pumps.
SUBSTANCE: unit contains a vessel with a starting suspension, a centrifugal pump, a water jet elevator and a water jet pump. The unit also comprises a device for separating suspensions into a solid and a liquid phase, which is a series of spiral turns composed of pipes and having an inlet and an outlet. The outlet branch is made in the form of a replaceable divider head with two branches and a tongue. One branch is connected to the suction unit of the centrifugal pump, and the second one - to the central passive nozzle of the water jet pump whose active nozzle is connected to the centrifugal pump injection unit. The unit is provided with a water inlet fitting tangentially connected to one of the spiral turns.
EFFECT: creation of a unit that provides high efficiency at low energy costs, reliable operation with a change in the concentration of the solid phase and high productivity, and does not contain wearing rotating parts in contact with the pumped solid phase.
3 dwg

Description

Изобретение относится к гидротранспортированию суспензий. Гидротранспортирование сыпучих сред (суспензий) имеет большое распространение в различных отраслях промышленности как в России, так и за рубежом, например в химической, металлургической, а также в гидротехнической отрасли и гидромелиоративном строительстве. В потоке жидкого носителя, в основном воды, перекачиваются полезные ископаемые (уголь, руда и др.) обогатительных фабрик, огарок в системе сернокислотного производства, песок при намыве и углублении рек и др.The invention relates to the hydrotransportation of suspensions. Hydrotransport of granular media (suspensions) is widespread in various industries both in Russia and abroad, for example, in the chemical, metallurgical, as well as in the hydraulic industry and irrigation and drainage construction. Mineral resources (coal, ore, etc.) are concentrated in a liquid carrier stream, mainly water, in processing plants, cinder in the sulfuric acid production system, sand during reclamation and deepening of rivers, etc.

Одной из основных проблем транспортирования, особенно сгущенных суспензий с абразивной твердой фазой, является износ насосного оборудования. Известно устройство для транспортирования суспензий (А.С. СССР №555231, кл. E04D 13/12, 1975), которое содержит цилиндрическую камеру для разделения суспензий, которая установлена с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, разделена кольцевой перегородкой и имеет два ряда окон для вывода твердой фазы. Устройство имеет насос, вход которого связан с центральным (пассивным) соплом водоструйного элеватора. Активное сопло струйного насоса (или разгонное) служит для подачи чистой жидкости; пассивное на входе транспортируемой (перекачиваемой) суспензии.One of the main problems of transportation, especially thickened suspensions with an abrasive solid phase, is the wear of pumping equipment. A device for transporting suspensions is known (AS USSR No. 555231, class E04D 13/12, 1975), which contains a cylindrical chamber for separating suspensions, which is mounted for rotation around a vertical axis, is divided by an annular partition and has two rows of windows for solid phase output. The device has a pump, the input of which is connected to the central (passive) nozzle of the water-jet elevator. The active nozzle of the jet pump (or booster) serves to supply clean liquid; passive inlet of the transported (pumped) suspension.

Недостатки устройства:The disadvantages of the device:

- громоздкость, связанная, в том числе с наличием вращающихся частей;- cumbersomeness, including the presence of rotating parts;

- сложность регулирования при разделении на жидкую и твердую фазы, при изменении подачи суспензии, особенно с полидисперсными твердыми частицами.- the difficulty of regulation when separating into liquid and solid phases, when changing the flow of the suspension, especially with polydisperse solid particles.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для транспортирования суспензий, содержащее центробежный насос, водоструйный элеватор, неподвижный цилиндроконический корпус, подсоединенный к водоструйному элеватору и центробежному насосу, расположенную в его внутреннем объеме коническую насадку, снабженную приводом вращательного движения вокруг вертикальной оси. Устройство имеет приемник жидкой фазы, установленный на стыке цилиндрической и конической частей корпуса. На периферийной части конической насадки размещены два разделительных устройства, верхнее из которых сообщено с приемником жидкой фазы, к которому, в свою очередь, прикреплены цилиндрический и конический отбойники. Над коническим распылителем установлен цилиндрический стакан (патент РФ №2212566, 20.09.2003, МПК F04D 13/12, F04D 29/70).Closest to the proposed invention is a device for transporting suspensions containing a centrifugal pump, a water-jet elevator, a fixed cylindrical housing connected to a water-jet elevator and a centrifugal pump, a conical nozzle located in its internal volume, equipped with a rotational drive around a vertical axis. The device has a liquid phase receiver mounted at the junction of the cylindrical and conical parts of the housing. On the peripheral part of the conical nozzle are two separation devices, the upper of which is in communication with the receiver of the liquid phase, to which, in turn, the cylindrical and conical chippers are attached. A cylindrical cup is installed above the conical atomizer (RF patent No. 2212566, 09/20/2003, IPC F04D 13/12, F04D 29/70).

Недостатки данного устройства:The disadvantages of this device:

- Сложность конструкции, обусловленная, в том числе, наличием вращающихся частей, и высокие энергозатраты.- The complexity of the design, due, inter alia, to the presence of rotating parts, and high energy consumption.

- Трудности обеспечения перевода устройства для работы с одной производительности суспензии на другую.- Difficulties in ensuring the transfer of the device to work from one suspension performance to another.

- Практически невозможно использование при транспортировке суспензий с полидисперсной фазой, имеющей крупные частицы, которые могут забить зазоры между цилиндрической и конической частями.- It is practically impossible to use suspensions with a polydisperse phase, which has large particles, which can clog the gaps between the cylindrical and conical parts during transportation.

Задача изобретения - создание агрегата для транспортирования суспензий, обеспечивающего высокую эффективность при низких энергозатратах, надежность, достаточно высокую производительность и исключающего вышеуказанные недостатки.The objective of the invention is the creation of an aggregate for the transportation of suspensions, providing high efficiency at low energy consumption, reliability, high enough performance and eliminating the above disadvantages.

Поставленная задача достигается тем, что в агрегате для гидротранспортирования суспензий, содержащем устройства подачи суспензии, устройства для разделения суспензий на твердую и жидкую фазы, центробежный насос, водоструйный элеватор, согласно изобретению устройство для разделения суспензий представляет собой выполненный из труб комплекс последовательно соединенных спиральных витков, имеющий входной и выходной патрубки, причем выходной патрубок выполнен в виде сменной головки-разделителя с двумя отводами и языком, патрубок ввода воды, тангенциально подсоединенный к одному из спиральных витков, один отвод сменной головки-разделителя подключен к узлу всасывания центробежного насоса, а второй - к центральному пассивному соплу водоструйного насоса, причем узел нагнетания центробежного насоса подсоединен к его активному соплу.The problem is achieved in that in the unit for the hydrotransport of suspensions containing suspension feeding devices, devices for separating suspensions into solid and liquid phases, a centrifugal pump, a water-jet elevator, according to the invention, the suspension separation device is a series of connected spiral coils made of pipes, having an inlet and outlet nozzles, the outlet nozzle being made in the form of a replaceable separator head with two taps and a tongue, an input nozzle in rows tangentially connected to one of the spiral turns of a replaceable head outlet separator connected to the suction of centrifugal pump assembly, and the second - the passive nozzle the central water pump, the centrifugal pump pumping node connected to its active nozzle.

На фиг. 1 приведена схема агрегата для транспортирования суспензий; на фиг. 2 - схема сменной головки-разделителя с отводами и языком; фиг. 3 - сечение комплекса 3-х спиральных витков.In FIG. 1 shows a diagram of a unit for transporting suspensions; in FIG. 2 is a diagram of a replaceable separator head with taps and tongue; FIG. 3 - section of a complex of 3 spiral turns.

Агрегат для гидротранспортирования суспензий содержит емкость 1 с исходной суспензией, водоструйный элеватор 2 и водоструйный насос 3, выполненный из труб комплекс последовательно соединенных спиральных витков 4, центробежный насос 5, сменную головку-разделитель 6 с двумя отводами «а» и «б» и языком «в», патрубок ввода воды 7, тангенциально подсоединенный к одному из спиральных витков.The slurry hydrotransportation unit contains a container 1 with an initial suspension, a water-jet elevator 2 and a water-jet pump 3, a series of spiral-connected spiral turns 4 made of pipes, a centrifugal pump 5, a replaceable separator head 6 with two taps “a” and “b” and tongue “C”, water inlet pipe 7, tangentially connected to one of the spiral turns.

Агрегат работает следующим образом.The unit operates as follows.

Подлежащая транспортированию суспензия (г) из исходной емкости 1 поступает на вход водоструйного элеватора 2 через центральное пассивное сопло. Поток суспензии ускоряется за счет создаваемого в насосе разрежения с помощью высокоскоростного потока воды (д) через активное сопло. Резкое уменьшение давления приводит к увеличению скорости потока из емкости 1 через водоструйный элеватор 2. Длина магистрального участка 8, транспортирующего суспензию, рассчитывается исходя из скоростного напора, полученного на выходе из водоструйного элеватора 2. Далее высокоскоростной поток суспензии проходит через комплекс 4, состоящий из последовательно соединенных спиральных выполненных из труб витков.The suspension (g) to be transported from the original tank 1 enters the inlet of the water-jet elevator 2 through a central passive nozzle. The flow of the suspension is accelerated due to the vacuum created in the pump using a high-speed flow of water (e) through the active nozzle. A sharp decrease in pressure leads to an increase in the flow rate from the tank 1 through the water-jet elevator 2. The length of the main section 8 transporting the suspension is calculated based on the pressure head obtained at the outlet of the water-jet elevator 2. Next, the high-speed stream of the suspension passes through complex 4, consisting of connected spiral coils made of pipes.

При движении по спиральным каналам комплекса 4 поток суспензии под действием центробежных сил разделяется на твердую и жидкую фазы. Число и размер спиральных витков зависит от дисперсности частиц твердой фазы в суспензии и напора в магистральной системе. Для повышения интенсивности разделения суспензии, повышения воздействующей на частицы центробежной силы тангенциально установлен на одном из спиральных витков патрубок 7 подачи разгонной жидкости - воды.When moving along the spiral channels of complex 4, the suspension flow under the action of centrifugal forces is divided into solid and liquid phases. The number and size of spiral turns depends on the dispersion of the particles of the solid phase in the suspension and the pressure in the main system. To increase the intensity of separation of the suspension, to increase the centrifugal force acting on the particles, a nozzle 7 for supplying the accelerating liquid — water — is tangentially mounted on one of the spiral turns.

Выходной патрубок последнего по ходу движения суспензии спирального витка комплекса 4 представляет собой установленную сменную головку-разделитель 6 с языком. Поток твердой фазы (е), сформировавшейся под действием центробежных сил, на одной части по длине трубы, поступает через отвод головки-разделителя на вход водоструйного насоса 3 через центральное пассивное сопло. Жидкая фаза через второй отвод подается к узлу всасывания центробежного насоса 5, откуда нагнетается к активному соплу водоструйного насоса 3.The output pipe of the latter in the direction of the suspension of the spiral coil of complex 4 is an installed interchangeable separator head 6 with tongue. The flow of the solid phase (e), formed under the action of centrifugal forces, on one part along the length of the pipe, enters through the outlet of the separator head to the inlet of the water-jet pump 3 through a central passive nozzle. The liquid phase through the second outlet is fed to the suction unit of the centrifugal pump 5, from where it is pumped to the active nozzle of the water-jet pump 3.

Сменная головка-разделитель 6 имеет в центральной части язык, служащий для разделения потоков. Сменные головки различаются положением языка. Таким образом, в данном агрегате для транспортирования суспензий кинетическая энергия, сообщенная исходной фазе центробежным насосом, преобразуется далее для транспортирования твердой фазы по трубопроводу 9, увеличивая его скорость. Аналогично, от водоструйного элеватора 2 по трубопроводу 8. Давление на выходе превышает давление пассивной среды на входе. Расход жидкости через активное сопло зависит от соотношения давления сред на входе и от требуемого давления на выходе из водоструйного насоса. Последнее определяет длину магистрального трубопровода до следующего разделителя суспензий.Replaceable head-separator 6 has in the Central part of the tongue, which serves to separate streams. Interchangeable heads differ in the position of the tongue. Thus, in this unit for transporting suspensions, the kinetic energy imparted to the initial phase by a centrifugal pump is further converted to transport the solid phase through pipeline 9, increasing its speed. Similarly, from a water-jet elevator 2 through line 8. The outlet pressure exceeds the pressure of the passive medium at the inlet. The liquid flow rate through the active nozzle depends on the ratio of the pressure of the media at the inlet and on the required pressure at the outlet of the water-jet pump. The latter determines the length of the main pipeline to the next slurry separator.

Головка-разделитель 6 выполнена сменной. Головки различаются положением языка в центральной зоне и диаметром трубы, что необходимо при изменении концентрации твердой фазы в суспензии или переходе на транспортирование суспензий другого типа.The separator head 6 is removable. The heads differ in the position of the tongue in the central zone and the diameter of the pipe, which is necessary when changing the concentration of the solid phase in the suspension or switching to the transportation of suspensions of a different type.

Предлагаемый агрегат является достаточно простым, малоэнергоемким, не содержит вращающихся частей. Используемый здесь центробежный насос перекачивает, в основном, чистую жидкость, поэтому исключается быстрый износ рабочих колес абразивными средами.The proposed unit is quite simple, low energy, does not contain rotating parts. The centrifugal pump used here pumps mainly clean liquid, so rapid wear of the impellers by abrasive media is avoided.

Устройство разделения на твердую и чистую фазы по предлагаемому изобретению является простым при изготовлении, может быть выполнено как из металлических, так и полимерных труб. Из последних наиболее целесообразными являются трубы из полиэтилена низкого давления, так как долго не изнашиваются (не истираются).The device for separating solid and pure phases according to the invention is simple to manufacture, can be made of both metal and polymer pipes. Of the latter, pipes made of low-pressure polyethylene are most appropriate, since they do not wear out for a long time (do not wear out).

Устройство для разделения, представляющее собой комплекс спиральных витков, является, при необходимости, быстро заменяемым.The separation device, which is a complex of spiral turns, is, if necessary, quickly replaced.

В данном агрегате возможно транспортировать суспензии с полидисперсной твердой фазой и при значительных размерах частиц.In this unit, it is possible to transport suspensions with a polydisperse solid phase and with significant particle sizes.

Claims (1)

Агрегат для гидротранспортирования суспензий, содержащий устройство подачи суспензии, центробежный насос, водоструйный элеватор, устройство для разделения суспензий на твердую и жидкую фазы, отличающийся тем, что устройство для разделения суспензий на твердую и жидкую фазы представляет собой выполненный из труб комплекс последовательно соединенных спиральных витков, имеющий входной и выходной патрубки, причем выходной патрубок представляет собой сменную головку-разделитель с двумя отводами и языком, один отвод сменной головки-разделителя подключен к узлу всасывания центробежного насоса, а второй - к центральному пассивному соплу водоструйного насоса, причем узел нагнетания центробежного насоса подсоединен к его активному соплу, и патрубок ввода воды, тангенциально подсоединенный к спиральному витку.A slurry hydrotransportation unit comprising a slurry feed device, a centrifugal pump, a water-jet elevator, a device for separating suspensions into solid and liquid phases, characterized in that the device for separating suspensions into solid and liquid phases is a series of spiral tubes connected in series, made of pipes, having an inlet and outlet nozzles, and the outlet nozzle is a replaceable head-separator with two taps and tongue, one tap of the replaceable head-section the nozzle is connected to the suction unit of the centrifugal pump, and the second to the central passive nozzle of the water-jet pump, and the discharge unit of the centrifugal pump is connected to its active nozzle, and the water inlet pipe is tangentially connected to the spiral coil.
RU2016140012A 2016-10-11 2016-10-11 Suspensions hydrotransportation unit RU2623673C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016140012A RU2623673C1 (en) 2016-10-11 2016-10-11 Suspensions hydrotransportation unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016140012A RU2623673C1 (en) 2016-10-11 2016-10-11 Suspensions hydrotransportation unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2623673C1 true RU2623673C1 (en) 2017-06-28

Family

ID=59312407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016140012A RU2623673C1 (en) 2016-10-11 2016-10-11 Suspensions hydrotransportation unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2623673C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR736261A (en) * 1931-08-13 1932-11-22 Method and apparatus for pumping mixtures of fluids and solids or the like
SU555231A1 (en) * 1976-01-04 1977-04-25 Pump installation
SU1183717A1 (en) * 1980-07-03 1985-10-07 Ярославский политехнический институт Apparatus for transporting suspensions
US5267830A (en) * 1991-01-18 1993-12-07 Innovative Material Systems, Inc. Pump for abrasive materials
RU2212566C1 (en) * 2002-02-18 2003-09-20 Ярославский государственный технический университет Suspension transportation device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR736261A (en) * 1931-08-13 1932-11-22 Method and apparatus for pumping mixtures of fluids and solids or the like
SU555231A1 (en) * 1976-01-04 1977-04-25 Pump installation
SU1183717A1 (en) * 1980-07-03 1985-10-07 Ярославский политехнический институт Apparatus for transporting suspensions
US5267830A (en) * 1991-01-18 1993-12-07 Innovative Material Systems, Inc. Pump for abrasive materials
RU2212566C1 (en) * 2002-02-18 2003-09-20 Ярославский государственный технический университет Suspension transportation device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3417871A (en) Centrifugal concentrator
CN102423549A (en) Dewatering apparatus and oil-water cyclone separator of pipe type distributor oil-water separator
CN102743898A (en) Ducted two-stage flow deflector type oil-water separator and its application method
US9636614B2 (en) Gas desander
CN109641220A (en) Flotation line and method for floating
CN107755101A (en) A kind of sleeping spiral shell sedimentation concentration centrifuge
US9073059B2 (en) Method and apparatus for particle separation
RU2623673C1 (en) Suspensions hydrotransportation unit
CN201632097U (en) Settling tank with diluting and mixing functions
WO2012110766A2 (en) Cleaning system
CN103775395B (en) The jet pump of ring nozzle band commutator lug
CN108212559A (en) Whizzer, particularly disk stacked separator
CN102188841B (en) Sedimentation tank with diluting and mixing functions
CN203862407U (en) Flotation column
CN105194910A (en) Liquid degassing conveying system
RU2212566C1 (en) Suspension transportation device
CN212924481U (en) Cyclone desander with pressurization gas circuit
KR20150018514A (en) Liquid Filtration System With Energy Recovery Device
RU2641392C1 (en) Unit for hydrotransportation of loose materials
CN201727984U (en) Settling tank feeding pipe with diluting and mixing functions
CN107470019B (en) Vertical ring strong magnetic separator and method for improving ore discharging efficiency thereof
RU2454267C1 (en) Centrifugal separator
CN110486530A (en) A kind of water flow connecting shaft driven type automatically cleaning valving
RU2244598C1 (en) Hydraulic cyclone plant
CN111003747A (en) Cyclone desander with pressurization gas circuit

Legal Events

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

Effective date: 20181012