RU2684078C1 - Многоступенчатая гидроциклонная установка - Google Patents
Многоступенчатая гидроциклонная установка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2684078C1 RU2684078C1 RU2018125435A RU2018125435A RU2684078C1 RU 2684078 C1 RU2684078 C1 RU 2684078C1 RU 2018125435 A RU2018125435 A RU 2018125435A RU 2018125435 A RU2018125435 A RU 2018125435A RU 2684078 C1 RU2684078 C1 RU 2684078C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- hydrocyclone
- separation stage
- inlet
- drain
- Prior art date
Links
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 71
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 8
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 2
- -1 hydro cyclones Chemical class 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 9
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 102000010410 Nogo Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010077641 Nogo Proteins Proteins 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
- B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
- B04C5/24—Multiple arrangement thereof
- B04C5/26—Multiple arrangement thereof for series flow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
- B04C7/00—Apparatus not provided for in group B04C1/00, B04C3/00, or B04C5/00; Multiple arrangements not provided for in one of the groups B04C1/00, B04C3/00, or B04C5/00; Combinations of apparatus covered by two or more of the groups B04C1/00, B04C3/00, or B04C5/00
Landscapes
- Cyclones (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройствам для разделения жидких неоднородных сред под действием центробежных сил и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и других отраслях промышленности. Многоступенчатая гидроциклонная установка состоит из гидроциклонов (ступеней разделения) с тангенциальными входными, сливными и песковыми патрубками и соединительными патрубками, соединяющими сливные патрубки гидроциклонов предыдущей ступени разделения с входными патрубками гидроциклонов последующей ступени разделения. Соединительные патрубки выполнены в виде двух отрезков труб, расположенных перпендикулярно друг другу. Один из этих отрезков одним концом соосно соединен с входным патрубком последующей ступени разделения, а другой конец тангенциально подсоединен ко второму отрезку трубы соединительного патрубка, заглушенного плоской крышкой с центральным отверстием. Другой конец второго отрезка трубы соединен соосно со сливным патрубком гидроциклона предыдущей ступени разделения. Тангенциальное соединение двух отрезков соединительного патрубка совпадает с направлением вращения закрученного потока из сливного патрубка гидроциклона предыдущей ступени разделения. Отрезок трубы соединительного патрубка, соединенный с входным патрубком гидроциклона последующей ступени разделения, выполнен в виде спирали, по закрутке совпадающей с направлением движения потока из сливного патрубка гидроциклона предыдущей ступени разделения. Проходное сечение отрезка трубы соединительного патрубка, соединенного с входным патрубком последующей ступени разделения, по форме и площади проходного сечения совпадает с входным отверстием входного патрубка гидроциклона последующей ступени разделения. Внутренний диаметр отрезка трубы соединительного патрубка, соединенного со сливным патрубком предыдущей ступени разделения, равен внутреннему диаметру сливного патрубка предыдущей ступени разделения. Технический результат: повышение эффективности разделения второй, третьей и последующих ступеней разделения. 4 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к устройствам для разделения жидких неоднородных сред под действием центробежных сил и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и других отраслях промышленности.
Известна двухступенчатая гидроциклонная установка для очистки глинистого раствора, в которой для лучшей очистки раствора последовательно применен гидроциклон грубой очистки и батарея гидроциклонов тонкой очистки [1].
Недостатком известной установки является низкая эффективность второй ступени очистки (батареи гидроциклонов тонкой очистки) ввиду того, что первая ступень очистки (гидроциклон грубой очистки) соединена со второй ступенью очистки соединительным патрубком в виде цилиндрического трубопровода. При таком исполнении соединительного патрубка происходит разрушение закрученного потока жидкости, выходящей из сливного патрубка гидроциклона первой ступени очистки и формирование из него нового закрученного потока на входе в гидроциклон второй ступени очистки. Это приводит во-первых к потере давления на входе в гидроциклон второй ступени очистки, во-вторых к снижению эффективности очистки в гидроциклоне второй ступени очистки.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является многоступенчатая гидроциклонная установка, состоящая из гидроциклонов с тангенциальными входными патрубками, сливными патрубками и песковыми патрубками. Сливной патрубок гидроциклона первой ступени соединен с тангенциальным входным патрубком гидроциклона второй ступени, сливной патрубок гидроциклона второй ступени соединен с тангенциальным входным патрубком гидроциклона третьей ступени, а сливной патрубок гидроциклона третьей ступени соединен с тангенциальным входным патрубком гидроциклона 4 ступени [2].
Недостатком известной установки является снижение эффективности разделения второй ступени по сравнению с первой, третей ступени по сравнению со второй и т.д. (т.е последующей ступени по сравнению с предыдущей).
Цель предполагаемого изобретения – повысить эффективность разделения второй, третьей и последующих ступеней разделения многоступенчатой гидроциклонной установки за счет особой конструкции патрубка, соединяющего ступени между собой (соединяющего сливной патрубок гидроциклона предыдущей ступени разделения с входным патрубком гидроциклона последующей ступени разделения).
Эта цель достигается тем, что каждая последующая ступень соединена с предыдущей соединительным патрубком, выполненным в виде двух отрезков труб, расположенных перпендикулярно друг другу, один из этих отрезков одним концом соосно соединен с входным патрубком последующей ступени разделения, а другой конец тангенциально подсоединен ко второму отрезку трубы соединительного патрубка к концу, который заглушен плоской крышкой с центральным отверстием, причем другой конец второго отрезка трубы соединен соосно со сливным патрубком гидроциклона предыдущей ступени разделения. При этом тангенциальное соединение двух отрезков соединительного патрубка совпадает с направлением вращения закрученного потока из сливного патрубка гидроциклона предыдущей ступени разделения.
Такое исполнение соединительного патрубка не разрушает структуру сформировавшегося в гидроциклоне предыдущей ступени разделения закрученного потока, выходящего из сливного патрубка гидроциклона предыдущей ступени, и этот поток в неразрушенном виде поступает на разделение во входной патрубок гидроциклон последующей ступени очистки. Такая конструкция соединительного патрубка также позволяет по сравнению с прототипом снизить количество местных сопротивлений при переходе потока разделяемой суспензии из одной ступени разделения в другую и, как следствие, повысить давление на входе в последующую ступень разделения. Увеличение давления на входе гидроциклона последующей ступени, а также сохранение структуры закрученного потока из гидроциклона предыдущей ступени разделения позволяет повысить эффективность разделения в гидроциклоне последующей ступени разделения.
При работе гидроциклона, вдоль его оси возникает воздушный столб (разрыв сплошности), в который «подсасывается» воздух как из пескового отверстия, так и из сливного отверстия. Для сохранения этого воздушного столба с «подсосом» воздуха из сливного отверстия по центру плоской крышки, заглушающей один конец трубы соединительного патрубка, выполнено отверстие. Наличие воздушного столба очень важно, так как при этом сливной поток будет обладать значительным динамическим напором, который по порядку величин близок к напору во входном патрубке. А чем выше динамический напор в сливном патрубке гидроциклона предыдущей ступени разделения и соответственно во входном патрубке гидроциклона последующей ступени разделения, тем выше эффективность разделения гидроциклона последующей ступени разделения.
Причем если выполнить отрезок трубы соединительного патрубка, соединенный с входным патрубком гидроциклона последующей ступени разделения не прямым а в виде участка спирали по закрутке совпадающей с направлением закрученного потока из сливного патрубка гидроциклона предыдущей ступени разделения, то произойдет дополнительное снижение местных сопротивлений соединительного патрубка, дополнительное повышение давления на входе в последующую ступень разделения и соответственно дополнительное повышение эффективности разделения в гидроциклоне последующей ступени разделения.
К снижению местных сопротивлений и, как следствие, повышению давления на входе в последующую ступень разделения и соответственно повышению эффективность разделения в гидроциклоне последующей ступени разделения приведет также выполнение проходного сечения отрезка трубы переходного патрубка, соединенного с входным патрубком последующей ступени разделения, по форме и площади таким же как входное отверстие входного патрубка гидроциклона последующей ступени разделения, а так же выполнение внутреннего диаметра отрезка трубы соединительного патрубка, соединенного со сливным патрубком предыдущей ступени разделения, равным внутреннему диаметру сливного патрубка предыдущей ступени разделения.
Таким образом, новая совокупность признаков, содержащаяся в заявленном техническом решении, неизвестна ни в аналогах, ни в прототипе и позволяет получить положительный эффект, указанный в цели изобретения, и соответствует критерию «существенные отличия».
На фиг.1 представлен элемент многоступенчатой гидроциклонной установки, состоящий из двух гидроциклонов: 1- гидроциклон предыдущей ступени разделения, 2- гидроциклон последующей ступени разделения (изометрия-фото); на фиг.2 - соединительный патрубок (изометрия-фото); на фиг.3- соединительный патрубок (чертеж); на фиг.4 - соединительный патрубок со спиральным отрезком (изометрия-фото).
Многоступенчатая гидроциклонная установка состоит из нескольких ступеней разделения, каждая ступень - это гидроциклон с тангенциальным входным 4 (фиг.1), сливным 5 (фиг.1) и песковым 6 (фиг.1) патрубками. Ступени соединены между собой соединительными патрубками 3 (фиг. 1,2). Соединительный патрубок (фиг. 2) представляет собой соединение двух взаимно перпендикулярных отрезков труб, один из которых 7 (фиг.3) одним концом 8 (фиг.3) соединен с входным патрубком гидроциклона последующей ступени разделения (см. фиг.1) а другой конец 9 (фиг.3) тангенциально соединен с заглушенным крышкой с центральным отверстием концом 10 (фиг.3) второго отрезка трубы 11 (фиг.3). Второй конец этого отрезка трубы
12 (фиг.3) соединен со сливным патрубком гидроциклона предыдущей ступени разделения (см. фиг.1)
Многоступенчатая гидроциклонная установка работает следующим образом (см. фиг.1,2,3).
Сливной закрученный поток из сливного патрубка гидроциклона предыдущей ступени разделения 5 поступает в отрезок трубы 11 соединительного патрубка, соединенный со сливным патрубком 5 гидроциклона предыдущей ступени разделения. Сформированный в гидроциклоне предыдущей ступени разделения закрученный поток в неразрушенном виде из отрезка трубы 11 соединительного патрубка 3 поступает в тангенциально подсоединенный отрезок трубы 7 соединительного патрубка 3 и далее во входной патрубок 4 гидроциклона последующей ступени разделения.
За счет указанной выше конструкции соединительного патрубка удается перенести без разрушения закрученный поток разделяемой среды из предыдущей ступени разделения в последующую и за счет снижения местных сопротивлений повысить давление разделяемой среды на входе во вторую ступень разделения. Оба этих фактора позволяют повысить эффективность разделения второй, третьей и последующих ступеней разделения многоступенчатой гидроциклонной установки.
[1] Авторское свидетельство СССР №123490, кл. 5а, 3130 , 1959.
[2] Авторское свидетельство СССР №1699625, кл. В 04 С 5/24, 1991.
Claims (1)
- Многоступенчатая гидроциклонная установка, состоящая из гидроциклонов (ступеней разделения) с тангенциальными входными, сливными и песковыми патрубками и соединительными патрубками, соединяющими сливные патрубки гидроциклонов предыдущей ступени разделения с входными патрубками гидроциклонов последующей ступени разделения, отличающаяся тем, что с целью повышения эффективности разделения второй, третьей и последующих ступеней разделения соединительные патрубки выполнены в виде двух отрезков труб, расположенных перпендикулярно друг другу, один из этих отрезков одним концом соосно соединен с входным патрубком последующей ступени разделения, а другой конец тангенциально подсоединен ко второму отрезку трубы соединительного патрубка, заглушенного плоской крышкой с центральным отверстием, причем другой конец второго отрезка трубы соединен соосно со сливным патрубком гидроциклона предыдущей ступени разделения, при этом тангенциальное соединение двух отрезков соединительного патрубка совпадает с направлением вращения закрученного потока из сливного патрубка гидроциклона предыдущей ступени разделения, отрезок трубы соединительного патрубка, соединенный с входным патрубком гидроциклона последующей ступени разделения, выполнен в виде спирали, по закрутке совпадающей с направлением движения потока из сливного патрубка гидроциклона предыдущей ступени разделения, проходное сечение отрезка трубы переходного патрубка, соединенного с входным патрубком последующей ступени разделения, по форме и площади проходного сечения совпадает с входным отверстием входного патрубка гидроциклона последующей ступени разделения; а внутренний диаметр отрезка трубы переходного патрубка, соединенного со сливным патрубком предыдущей ступени разделения, равен внутреннему диаметру сливного патрубка предыдущей ступени разделения.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018125435A RU2684078C1 (ru) | 2018-07-11 | 2018-07-11 | Многоступенчатая гидроциклонная установка |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018125435A RU2684078C1 (ru) | 2018-07-11 | 2018-07-11 | Многоступенчатая гидроциклонная установка |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2684078C1 true RU2684078C1 (ru) | 2019-04-03 |
Family
ID=66089946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018125435A RU2684078C1 (ru) | 2018-07-11 | 2018-07-11 | Многоступенчатая гидроциклонная установка |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2684078C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2829144C1 (ru) * | 2024-03-21 | 2024-10-24 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Моноблочный двухступенчатый гидроциклон |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU654294A1 (ru) * | 1976-06-14 | 1979-03-30 | Ивановский Химико-Технологический Институт | Многоступенчатый циклон |
| SU1699625A1 (ru) * | 1990-02-19 | 1991-12-23 | Дзержинский филиал Ленинградского научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения | Многоступенчата гидроциклонна установка |
| US5901853A (en) * | 1994-06-08 | 1999-05-11 | Singleton, Jr.; Robert S. | Apparatus and method for extracting impurities from a pulpous slurry |
| RU2351401C2 (ru) * | 2003-06-04 | 2009-04-10 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Разделительное устройство |
| US9027202B2 (en) * | 2013-03-08 | 2015-05-12 | Federal Signal Corporation | Low pressure drop dust collectors |
-
2018
- 2018-07-11 RU RU2018125435A patent/RU2684078C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU654294A1 (ru) * | 1976-06-14 | 1979-03-30 | Ивановский Химико-Технологический Институт | Многоступенчатый циклон |
| SU1699625A1 (ru) * | 1990-02-19 | 1991-12-23 | Дзержинский филиал Ленинградского научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения | Многоступенчата гидроциклонна установка |
| US5901853A (en) * | 1994-06-08 | 1999-05-11 | Singleton, Jr.; Robert S. | Apparatus and method for extracting impurities from a pulpous slurry |
| RU2351401C2 (ru) * | 2003-06-04 | 2009-04-10 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Разделительное устройство |
| US9027202B2 (en) * | 2013-03-08 | 2015-05-12 | Federal Signal Corporation | Low pressure drop dust collectors |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2829144C1 (ru) * | 2024-03-21 | 2024-10-24 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Моноблочный двухступенчатый гидроциклон |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5718226B2 (ja) | ２つの気体出口を有するサイクロン分離器及び分離法 | |
| CN106076671B (zh) | 一种脱油除砂旋流分离装置 | |
| US6190543B1 (en) | Cyclonic separator | |
| CA2841826C (en) | Pipeline type oil-water separator and cyclone generator for the same | |
| WO2018234539A3 (de) | Fliehkraftabschneider | |
| US20020112998A1 (en) | Hydro cyclone with elongate inlet | |
| CN106493005B (zh) | 一种两相旋流分离系统 | |
| US9937505B2 (en) | Cyclone separator for high gas volume fraction fluids | |
| CN111974027B (zh) | 一种利用角动量守恒的管道式多级油水分离器 | |
| CA1063974A (en) | Hydrocyclone system including axial feed and tangential transition sections | |
| US11440028B2 (en) | Uniflow cyclone separator | |
| US5100552A (en) | Cyclone separator with enlarged underflow section | |
| AU755383B2 (en) | Hydrocyclone | |
| RU2684078C1 (ru) | Многоступенчатая гидроциклонная установка | |
| US5225082A (en) | Hydrocyclone with finely tapered tail section | |
| CN102716819B (zh) | 一种变截面多叶片导流式内锥型分离器 | |
| US4908051A (en) | Axial swirl device for a contact and separation member | |
| CN2928253Y (zh) | 具有阿基米德螺线形入口的油水分离旋流器 | |
| CN208213446U (zh) | 一种具有正弦曲线溢流结构的水力旋流器 | |
| CN103124587A (zh) | 高效分相器 | |
| CN2438508Y (zh) | 具有螺旋双曲面溢流管结构的水力旋流器 | |
| RU2829144C1 (ru) | Моноблочный двухступенчатый гидроциклон | |
| CN110831700A (zh) | 带有引导叶片的旋流器 | |
| RU183954U1 (ru) | Гидроциклон с двойным входом | |
| JP2010535688A (ja) | 固体物及び気体の分離装置およびセメント製造用プラント |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200712 |