RU2772339C1 - Full-flow centrifuge with a vortex drive and independent autonomous arrangement - Google Patents
Full-flow centrifuge with a vortex drive and independent autonomous arrangement Download PDFInfo
- Publication number
- RU2772339C1 RU2772339C1 RU2021106257A RU2021106257A RU2772339C1 RU 2772339 C1 RU2772339 C1 RU 2772339C1 RU 2021106257 A RU2021106257 A RU 2021106257A RU 2021106257 A RU2021106257 A RU 2021106257A RU 2772339 C1 RU2772339 C1 RU 2772339C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- centrifuge
- liquid
- column
- hydraulic drive
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 7
- 230000002093 peripheral Effects 0.000 claims 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 241000731961 Juncaceae Species 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
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 масел, топлив, гидравлических и моющих жидкостей при их регенерации, а также непосредственно при эксплуатации машин.The invention relates to devices designed to separate liquid heterogeneous systems using centrifugal forces, and can be used to remove mechanical impurities and water from oils, fuels, hydraulic and washing fluids during their regeneration, as well as directly during the operation of machines.
Известна полнопоточная центрифуга с вихревым приводом [Патент на изобретение RU 2725791 C1, В04В 1/02, В04В 3/00, В04В 9/06. Полнопоточная центрифуга с вихревым приводом / Снежко А.В., Снежко В.А. - Заявка: 2019135898; 07.11.2019; опубл. 06.07.2020. Бюл. №19.] для очистки жидкостей, содержащая корпус с основанием и крышкой, размещенный внутри него на подшипниках ротор, включающий барабан, колонку с каналами для подвода и отвода очищаемой жидкости, гидропривод турбинного типа, состоящий из направляющего аппарата, установленного в основании корпуса под ротором и рабочего колеса, прикрепленного к колонке ротора. Гидропривод представляет собой центробежную радиально-осевую турбину. Ее направляющий аппарат в виде вихревой камеры, имеет один или несколько тангенциальных входных каналов и формирует вращающийся и конически расходящийся поток на выходе из центрального отверстия. Рабочее колесо турбины имеет лопатки и каналы проточной зоны, расположенные под тем же углом конусности. Через них поток вводится во внутреннюю область ротора через систему отверстий в колонке. Вывод очищенной жидкости из ротора осуществляется через нижний шип колонки, размещенный в центральной нерабочей зоне вихревой камеры.Known full-flow centrifuge with a vortex drive [Patent for invention RU 2725791 C1,
Недостатком этой центрифуги является необходимость отвода из ее корпуса утечек жидкости через цилиндрическое уплотнение вращающегося ротора и направляющего аппарата гидропривода. Тем самым центрифуга теряет автономность своего размещения. Ее положение в пространстве увязано с расположением емкости, куда сбрасываются эти утечки: поскольку транспортировка жидкости гравитационная, то центрифуга должна находиться выше емкости.The disadvantage of this centrifuge is the need to remove liquid from its housing through the cylindrical seal of the rotating rotor and the guide apparatus of the hydraulic drive. Thus, the centrifuge loses the autonomy of its placement. Its position in space is linked to the location of the container where these leaks are discharged: since the transportation of liquid is gravitational, the centrifuge must be located above the container.
Такая проблема существует у многих центрифуг с гидроприводом, особенно у центрифуг со струйно-реактивным приводом, или приводом типа ковшевой турбины, в которых отводу из полости корпуса подлежат не только утечки через бесконтактные уплотнения, но и очищенная жидкость.This problem exists in many hydraulically driven centrifuges, especially jet-jet or bucket-type centrifuges, in which not only leaks through non-contact seals, but also purified liquid must be vented from the housing cavity.
Среди возможных вариантов решения автономности расположения центрифуги известен способ принудительного отвода жидкости [А. с. SU 1409330, В 04 В 3/00. Центрифуга для очистки жидкости / В.А. Снежко, Е.М. Пироженко, И.Я. Чернышенко. - Заявка: 3976701/30, 10.09.1985; Опубл. 15.07.1988. Бюл. №26. и Патент US4046315, 6.09.1977, Центробежный сепаратор с насосом для сброса (Centrifugal separator with discharge pump)], собираемой в корпусе струйно-реактивиой центрифуги - очищенной и утечек через ее уплотнения с помощью струйного насоса. Недостаток этого способа состоит в том, что эжекция отводимой очищенной жидкости осуществляется струей загрязненной жидкости. Тем самым снижается сепарационная эффективность центрифуги.Among the possible options for solving the autonomy of the location of the centrifuge, a method of forced removal of liquid is known [A. with. SU 1409330, B 04
Целью изобретения является обеспечение полнопоточной центрифуге с вихревым приводом независимого автономного расположения относительно объекта ее использования и улучшение качества очистки жидкости.The aim of the invention is to provide a full-flow centrifuge with a vortex drive with an independent autonomous location relative to the object of its use and to improve the quality of liquid purification.
Эта цель достигается тем, что эжекция у течек жидкости через цилиндрическое уплотнение осуществляется струйным насосом, установленным на входе в центрифугу. В этой связи, нагнетаемый в центрифугу поток загрязненной жидкости, проходя предварительно через струйный насос, засасывает также загрязненные утечки и далее после прохождения через ротор выходит из центрифуги очищенным. Таким образом, центрифуга фактически работает подобно фильтру, имеет вход под напором загрязненной жидкости и выход очищенной также под напором. Тем самым ее расположение в пространстве по отношению к обслуживаемому агрегату не ограничено.This goal is achieved by the fact that the ejection of liquid leaks through the cylindrical seal is carried out by a jet pump installed at the inlet to the centrifuge. In this regard, the stream of contaminated liquid injected into the centrifuge, passing through the jet pump, also sucks in contaminated leaks and then, after passing through the rotor, leaves the centrifuge cleaned. Thus, the centrifuge actually works like a filter, has an inlet under the pressure of the contaminated liquid and an outlet of the cleaned one also under pressure. Thus, its location in space in relation to the serviced unit is not limited.
Установка струйного насоса на входе в центрифугу снижает напор перед вихревым приводом и далее на его выходе. Однако в силу особенностей работы вихревого гидропривода такой конструктивный вариант реалистичен, поскольку известно, что получить высокую скорость вращения ротора с помощью вихревого гидропривода можно при небольшом напоре рабочей жидкости. К тому же малый объем эжектируемой жидкости (утечек) при большом объеме эжектирующей (рабочей жидкости) способствует сравнительно небольшому перепаду давлений в струйном насосе.Installing a jet pump at the inlet to the centrifuge reduces the pressure in front of the vortex drive and further at its outlet. However, due to the peculiarities of the operation of the vortex hydraulic drive, such a design option is realistic, since it is known that it is possible to obtain a high rotor speed using a vortex hydraulic drive with a small pressure of the working fluid. In addition, a small volume of ejected fluid (leaks) with a large volume of ejecting (working fluid) contributes to a relatively small pressure drop in the jet pump.
На фиг. 1 представлена схема центрифуги, на фиг. 2 - вид и разрез ее нижней части со струйным насосом.In FIG. 1 shows a diagram of a centrifuge, Fig. 2 - view and section of its lower part with a jet pump.
Центрифуга состоит из корпуса 1 с основанием 2 и крышкой 3, ротора, включающего колонку 4 и барабан 5, скрепленные гайкой 6. К основанию 2 крепится корпус 7 направляющего аппарата турбины гидропривода, в котором установлена нижняя опора ротора 8 с подшипником 9, вихревой камерой 10 с тангенциальными входными каналами и крышкой 11. Между нижней опорой ротора 8 и внутренними стенками корпуса 7 образована кольцевая цилиндрическая полость I для подачи жидкости к вихревой камере 10. В нижней части основания 2 установлен колпак-дефлектор 12, благодаря которому образуется компактная полость II для сбора утечек жидкости из уплотнений ротора.The centrifuge consists of a
К корпусу 7 направляющего аппарата крепится струйный насос, состоящий из обоймы 13, сопла 14, диффузора 15, причем выход из диффузора 15 осуществляется тангенциально в цилиндрическую полость I корпуса 7 направляющего аппарата турбины гидропривода, а приемная камера III насоса между его обоймой 13, диффузором 15 и соплом 14 соединена дренажным каналом 16 с полостью II корпуса под колпаком-дефлектором 12.A jet pump is attached to the
В нижней части колонки 4 ротора снаружи установлено коническое рабочее колесо турбины 17 с радиальными каналами прямоугольного сечения.In the lower part of the
Коническое рабочее колесо турбины 17 зафиксировано на валу колонки коническим фланцем 18, который вместе с каналами образует проточную зону центробежной радиально-осевой турбины. Напротив каждого канала колеса в днище колонки 4 выполнены отверстия для ввода жидкости из турбинной ступени в сепарирующую полость ротора. Вывод жидкости из ротора осуществляется через систему радиальных каналов, образованных крышкой барабана 5 и колонкой 4, центральное сверление в пей и нижнюю опору ротора 8.The conical impeller of the
В крышке 3 установлена верхняя опора ротора 19 с подшипником 20.In the
Центрифуга работает следующим образом.The centrifuge works as follows.
Очищаемая жидкость под давлением подастся в сопло 14 струйного насоса (фиг. 1, 2), проходит диффузор 15, создавая разряжение в приемной камере III насоса, и нагнетается тангенциально в кольцевую цилиндрическую полость I корпуса 7 направляющего аппарата турбины гидропривода. Далее закрученный предварительно поток проходит тангенциальные каналы вихревой камеры 10, приобретая кинетический момент, и растекается коническим слоем из верхнего центрального отверстия крышки 11 вихревой камеры, попадая в каналы конического рабочего колеса турбины 17. При этом поток взаимодействует с лопатками колеса и приводит ротор во вращение. Перемещаясь вдоль каналов в радиально-осевом направлении, жидкость через отверстия в днище колонки 4 поступает в сепарирующую полость ротора и устремляется вверх вдоль оси его вращения. В верхней части ротора очищенная в центробежном поле жидкость через радиальные каналы колонки и днища барабана 5 поступает в ее центральное сверление, откуда направляется вниз. Вывод очищенной жидкости из ротора осуществляется через отверстие в его нижней опоре ротора 8.The liquid to be cleaned under pressure will be supplied to the
Утечки загрязненной жидкости через бесконтактное цилиндрическое уплотнение турбинной ступени - между крышкой 11 вихревой камеры и коническим фланцем 18 рабочего колеса при вращении ротора отбрасываются на периферию и благодаря колпаку-дефлектору 12 концентрируются в узкой полости II основания 2 центрифуги. Поскольку эта полость соединена дренажным каналом 16 с приемной камерой III струйного насоса, то происходит принудительное откачивание этих утечек и направление их в составе основного потока обратно к гидроприводу центрифуги. Таким образом, наличие колпака-дефлектора 12 предотвращает разбрызгивание жидкости во внутренней полости корпуса 1 центрифуги, попадание ее на ротор и, тем самым, оказания дополнительного сопротивления его вращению.Contaminated liquid leaks through the non-contact cylindrical seal of the turbine stage - between the cover 11 of the vortex chamber and the
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2772339C1 true RU2772339C1 (en) | 2022-05-18 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2786627C1 (en) * | 2022-09-19 | 2022-12-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Донской ГАУ) | Centrifuge with upper location of vortex hydraulic drive and open case |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU182958A1 (en) * | REACTIVE CENTRIFUGE FOR FUEL CLEANING ^ "^ '^ OR OIL | |||
US4557831A (en) * | 1984-04-12 | 1985-12-10 | Mack Trucks, Inc. | Centrifugal filter assembly |
RU2033860C1 (en) * | 1991-07-03 | 1995-04-30 | Азово-Черноморский Институт Механизации Сельского Хозяйства | Liquid-cleaning centrifuge |
WO2005087383A1 (en) * | 2004-03-17 | 2005-09-22 | Hengst Gmbh & Co. Kg | Impulse centrifuge for the purification of the lubricating oil from an internal combustion engine |
RU2725791C1 (en) * | 2019-11-07 | 2020-07-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Донской ГАУ) | Full-flow centrifuge with vortex drive |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU182958A1 (en) * | REACTIVE CENTRIFUGE FOR FUEL CLEANING ^ "^ '^ OR OIL | |||
US4557831A (en) * | 1984-04-12 | 1985-12-10 | Mack Trucks, Inc. | Centrifugal filter assembly |
RU2033860C1 (en) * | 1991-07-03 | 1995-04-30 | Азово-Черноморский Институт Механизации Сельского Хозяйства | Liquid-cleaning centrifuge |
WO2005087383A1 (en) * | 2004-03-17 | 2005-09-22 | Hengst Gmbh & Co. Kg | Impulse centrifuge for the purification of the lubricating oil from an internal combustion engine |
US7713185B2 (en) * | 2004-03-17 | 2010-05-11 | Hengst Gmbh & Co., Kg | Impulse centrifuge for the purification of the lubricating oil from an internal combustion engine |
RU2725791C1 (en) * | 2019-11-07 | 2020-07-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Донской ГАУ) | Full-flow centrifuge with vortex drive |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2786627C1 (en) * | 2022-09-19 | 2022-12-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Донской ГАУ) | Centrifuge with upper location of vortex hydraulic drive and open case |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3440080B2 (en) | Method and plant for purifying gas generated by a combustion engine | |
US7081146B2 (en) | Apparatus for simultaneous cleaning of a liquid and a gas | |
US4333748A (en) | Rotary gas/liquid separator | |
US8425670B2 (en) | Plant for separating oil from a gas mixture, and a method for separating oil from a gas mixture | |
CN108290097B (en) | Separator device for cleaning gases | |
KR102014008B1 (en) | Centrifuges for Gas Cleaning | |
JPH11503662A (en) | Centrifugal liquid purification device | |
US4406651A (en) | Multi-phase self purging centrifuge | |
US4161448A (en) | Combined separator and pump with dirty phase concentrator | |
KR890000146B1 (en) | Energy recuperation centrifuge | |
RU2772339C1 (en) | Full-flow centrifuge with a vortex drive and independent autonomous arrangement | |
CN106660057B (en) | Centrifugal removing separator | |
US4283005A (en) | Pump and centrifugal separator apparatus | |
RU2725791C1 (en) | Full-flow centrifuge with vortex drive | |
RU2786627C1 (en) | Centrifuge with upper location of vortex hydraulic drive and open case | |
US3847327A (en) | Centrifugal separator | |
RU2758406C1 (en) | Centrifuge with vortex drive and adjustable flow of cleaned liquid | |
US4045145A (en) | Pitot pump with turbulence elimination | |
GB2028689A (en) | Gas-liquid centrifugal separator | |
EP4272871A1 (en) | A centrifugal separator comprising a turbine casing | |
RU2518769C1 (en) | Turbopump for two fluids | |
RU2067892C1 (en) | Centrifugal liquid cleaner | |
CN107096649B (en) | Centrifugal separator with discharge channel | |
JPH0975783A (en) | Centrifugal machine cleaner | |
KR101181734B1 (en) | Operating method of centrifugal separator |