SU1533764A1

SU1533764A1 - Hydrocyclone

Info

Publication number: SU1533764A1
Application number: SU884409832A
Authority: SU
Inventors: Николай Алексеевич Кудрявцев; Вадим Александрович Диков; Алексей Иванович Пронин; Габдульбар Гарифзянович Гарифзянов; Рашит Низамович Яруллин
Original assignee: Горьковский Политехнический Институт
Priority date: 1988-04-12
Filing date: 1988-04-12
Publication date: 1990-01-07

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл разделени суспензий под действием центробежных сил и может быть использовано, в частности, дл очистки сточных вод. Цель изобретени - повышение эффективности и стабильности показателей разделени в услови х непосто нства концентрации исходной суспензии, поступающей на разделение. Гидроциклон состоит из корпуса 1 с входным 2, песковым 3 и сливным 5 патрубками, сливной камеры 5 со штуцером 6, эжектора 7 с питающим патрубком 8 и всасывающим патрубком 9, причем последний с помощью всасывающего трубопровода (ВТ) 10 и компенсационного трубопровода (КТ) 11 соединен через регулирующее устройство 12 со сливной камерой 5 и с помощью КТ 11 с патрубком 8. Регулирующее устройство 12 включает корпус 13 с отверсти ми 14, 15 и 16, внутри которого размещен регулирующий орган (РО) 17, и соединено с датчиком 18 концентрации суспензий 18. ВТ 10 снабжен обратным клапаном 19. При изменении концентрации в исходной суспензии посто нство ее на входе в гидроциклон обеспечивает РО 17, который в зависимости от показаний датчика 18 измен ет размеры проходных сечений отверстий 14 и 15, регулиру разбавление исходной суспензии осветленной жидкостью. 1 ил.The invention relates to a device for separating suspensions under the action of centrifugal forces and can be used, in particular, for wastewater treatment. The purpose of the invention is to increase the efficiency and stability of the separation performance under conditions of non-concentration concentration of the initial suspension entering the separation. A hydrocyclone consists of a housing 1 with an inlet 2, a sandbox 3 and a drain 5 nozzles, a drain chamber 5 with a fitting 6, an ejector 7 with a supply nozzle 8 and a suction nozzle 9, the latter using the suction pipe (BT) 10 and a compensation pipe (CT) 11 is connected via a regulating device 12 with a drain chamber 5 and using CT 11 with a socket 8. The regulating device 12 includes a housing 13 with holes 14, 15 and 16, inside which is placed a regulator (PO) 17, and is connected to a concentration sensor 18 suspensions 18. BT 10 is equipped with inverse Valve 19. When the concentration in the initial suspension changes, its constancy at the inlet to the hydrocyclone is provided by PO 17, which, depending on the readings of sensor 18, changes the dimensions of the flow sections of the holes 14 and 15, adjusting the dilution of the initial suspension with the clarified liquid. 1 il.

Description

315315

лирующее устройства 12 включает корпус 13 с отверсти ми И, 15 и 16, вмутри которого размещен регулирующий орган (РО) 17, и соединено с датчиком 18 концентрации суспензии. ВТ 1C снабжен обратным клапаном 19. При изменении концентрации в исходной сус The device 12 includes a housing 13 with holes I, 15 and 16, inside of which a regulating body (PO) 17 is placed, and connected to the suspension concentration sensor 18. BT 1C is equipped with a check valve 19. When the concentration changes in the initial suspension

пензии посто нство ее на входе в гидроциклон обеспечивает РО 17, который в зависимости от показаний датчика 18 измен ет размеры проходных сечений отверстий 1U и 15, регулиру разбавление исходной суспензии осветленной жидкостью. 1 ил.The constancy of its constancy at the entrance to the hydrocyclone is provided by PO 17, which, depending on the readings of sensor 18, changes the dimensions of the flow sections of the openings 1U and 15, regulating the dilution of the initial suspension with clarified liquid. 1 il.

Изобретение относитс к устройствам дл разделени суспензий под действием центробежных сил и может быть использовано в химической, пищевой и других отрасл х промышленности, в частности дл очистки сточных вод.The invention relates to devices for separating suspensions under the action of centrifugal forces and can be used in the chemical, food and other sectors of the industry, in particular for wastewater treatment.

Цель изобретени - повышение эффективности и стабильности показателей разделени в услови х непосто нства концентрации исходной суспензии, поступающей на разделение.The purpose of the invention is to increase the efficiency and stability of the separation performance under conditions of non-concentration concentration of the initial suspension entering the separation.

На чертеже представлен гидроциклон общий вид в разрезе.The drawing shows a hydrocyclone general view in section.

Гидроциклон состоит из корпуса 1 с входным тангенциальным патрубком 2, Песковым патрубком 3, сливным патрубком и сливной камеры 5 со штуцером 6. К аходному патрубку 2 гидроциклона присоединен эжектор 7 с питающим патрубком 8 и всасывающим патрубком 9. Последний с помощью всасывающего трубопровода 10 соединен со сливной камерой 5, а с помощью компенсационного трубопровода 11 - с питающим патрубком 8. Соединение трубопроводов 10 и 11 с патрубками 8 и 9 осуществл етс через регулирующее устройство 12, включающее корпус 13 с отверсти ми , соедин ющими его соответственно с трубопроводами 10, 11 и патрубком 9. Внутри корпуса 13 размещен регулирующий орган 17, выполненный в виде подвижной в осевом направлении гильзы, имеющей отверсти дл прохода жидкости (суспензии) и соединенной с приводом регулирующего устройства 12. Возможно и другое выполнение регулирующего устройства, например в виде поворотного трехпозиционного крана. Регулирующее устройство 12 соединено с датчиком 18 концентрации суспензии во входном патрубке 2. Дл предотвращени возможности попадани исходной, загр зненной твердой фазой суспензии в сливную камеру (при остановке , пуске гидроциклона) всасываюThe hydrocyclone consists of a housing 1 with an inlet tangential pipe 2, a sand pipe 3, a drain pipe and a drain chamber 5 with fitting 6. An ejector 7 is connected to the auxiliary pipe 2 of the hydrocyclone 8 and the suction pipe 9. The latter is connected with the suction pipe 10 to the drain chamber 5, and with the help of a compensating conduit 11 - with the supply nozzle 8. The connection of the pipelines 10 and 11 with the nozzles 8 and 9 is carried out through the regulating device 12, including the housing 13 with openings connecting it o respectively with the pipes 10, 11 and the pipe 9. Inside the housing 13 is placed the regulator 17, made in the form of a sleeve movable in the axial direction, having openings for the passage of fluid (suspension) and connected to the actuator of the regulating device 12. It is also possible to perform another regulating device , for example in the form of a rotary three-position crane. The regulating device 12 is connected to the suspension concentration sensor 18 in the inlet nozzle 2. In order to prevent the initial suspension contaminated with the solid phase from entering the drain chamber (when the hydro cyclone is stopped or started), I suck

5five

00

30thirty

3535

5 five

40 40

4545

5050

5555

щий трубопровод 10 снабжен обратным клапаном 19.The pipeline 10 is provided with a check valve 19.

Гидроциклон работает следующим образом .Hydrocyclone works as follows.

Исходна раздел ема суспензи под давлением через входной патрубок 2 поступает в корпус гидроциклона, где приобретает вращательное движение . Под действием центробежных сил происходит разделение суспензии, при этом твердые частицы в виде сгущенной суспензии вывод тс из гидроциклона через песковый патрубок 3, а осветленна жидкость выводитс через сливной патрубок 4, сливную камеру 5 и штуцер 6. В услови х, сопровождающихс изменением концентрации твердой фазы в исходной суспензии, осуществл етс регулирование работы гидроциклона с помощью регулирующего органа 17.The initial separated suspension under pressure through the inlet pipe 2 enters the body of the hydro cyclone, where it acquires a rotational motion. Under the action of centrifugal forces, the suspension is separated, while solid particles in the form of a thickened suspension are removed from the hydrocyclone through the sand port 3, and the clarified liquid is withdrawn through the drain pipe 4, the discharge chamber 5 and fitting 6. Under conditions accompanied by a change in the concentration of the solid phase in the initial suspension, the cyclone is controlled by the regulator 17.

Когда концентраци исходной суспензии находитс на нижнем пределе регулировани , регулирующий орган 17 находитс в крайнем правом положении, отверстие 15 полностью открыто и проходное сечение (т.е. сечение, определ ющее величину расхода протекающей через него жидкой среды) трубопровода 11 максимально, отверстие, же 1 полностью закрыто и проходное сечение трубопровода 10 минимально (равно нулю). Когда концентраци исходной суспензии находитс на верхнем пределе регулировани , регулирующий орган 17 находитс в крайнем левом положении. При этом, наоборот, отверстие 15 полностью закрыто, а отверстие полностью открыто, соответственно проходное сечение трубопровода 11 минимально (равно нулю), а трубопровода 10 максимально. Размеры отверстий 1 и 15 выбираютс таким образом , чтобы расходы жидкой среды, поступающей через каждое из них в полностью открытом состо нии в эжектор 7, были одинаковыми.When the concentration of the initial suspension is at the lower control limit, the regulator 17 is in the extreme right position, the opening 15 is fully open and the flow area (i.e., the section defining the flow rate of the liquid medium flowing through it) of the pipeline 11 is maximum, the opening 1 is completely closed and the flow area of the pipeline 10 is minimal (equal to zero). When the concentration of the initial suspension is at the upper control limit, the regulator 17 is in the extreme left position. At the same time, on the contrary, the opening 15 is completely closed, and the opening is fully open, respectively, the flow area of the pipeline 11 is minimal (equal to zero), and the pipeline 10 is maximum. The dimensions of the openings 1 and 15 are chosen so that the flow rates of the liquid medium flowing through each of them in the fully open state to the ejector 7 are the same.

При номинальном значении концентрации исходной суспензии регулирующий орган 17 находитс в промежуточном положении, когда оба отверсти I1 и 15 частично открыты и в патрубок У эжектора 7 поступают потоки суспензии (жидкости) из обоих трубопроводов , при этом концентраци суспензии во входном патрубке 2 гидроциклона находитс на оптимальном уровне. При повышении концентрации исходной суспензии относительно ее номинального значени соответственно концентрации в патрубке 2 датчик 18- подает сигнал рассогласовани на регулирующее устройство 12, привод которого начинает перемещать орган 17 влево. При этом проходное сечение трубопровода 11 уменьшаетс , а трубопровода 1U увеличиваетс . Относительное количество осветленной жидкости, почти не содержащей твердой фазы, поступающей в эжектор 7 из сливной камеры 5 увеличиваетс , в результате чего после смешени ее здесь с исходной суспензией происходит разбавление (уменьшение концентрации) последней до прежнего оптимального уровн . При понижении концентрации исходной суспензии процесс регулировани протекает в ob- ратном направлении: привод регулирующего устройства 12 перемещает орган 17 вправо, проходное сечение трубопровода 11 увеличиваетс , а трубопровода 1U уменьшаетс , относительное количество осветленной жидкости, поступающей в эжектор 7 из сливной камеры 5, уменьшаетс , в результате чего происходит увеличение концентрации исходной суспензии во входном патрубке 2.At the nominal concentration of the initial suspension, the regulator 17 is in an intermediate position when both openings I1 and 15 are partially open and the outlet of the ejector 7 receives streams of suspension (liquid) from both pipelines, while the concentration of the suspension in the inlet nozzle 2 of the hydrocyclone is at optimum level With an increase in the concentration of the initial suspension relative to its nominal value, respectively, the concentration in the nozzle 2, the sensor 18 sends an error signal to the regulating device 12, the drive of which begins to move the organ 17 to the left. With this, the flow area of the pipe 11 is reduced, and the pipe 1U is increased. The relative amount of clarified liquid, almost free of solids, entering the ejector 7 from the discharge chamber 5 increases, with the result that after mixing it here with the initial suspension, the latter is diluted (reduced) to the former optimum level. When the concentration of the initial suspension is lowered, the regulation process proceeds in the reverse direction: the drive of the regulating device 12 moves the body 17 to the right, the flow area of the pipeline 11 increases, and the pipeline 1U decreases, the relative amount of clarified liquid entering the ejector 7 from the discharge chamber 5 decreases as a result, an increase in the concentration of the initial suspension in the inlet nozzle 2 occurs.

Таким образом, при работе гидроциклона регулирующий орган 17, измен соотношение проходных сечений трубопроводов 1C и 11, осуществл ет регулирование концентрации твердой фазы в суспензии, поступающей на разделение через патрубок 2 в корпус 1 гидроциклона, поддержива ее на посто нном оптимальном уровне. При этом несмотр на то, что количество освет1Thus, during the operation of the hydrocyclone, the regulator 17, changing the ratio of the flow areas of the pipelines 1C and 11, regulates the concentration of the solid phase in the suspension entering the separation through the nozzle 2 into the hydrocyclone body 1, maintaining it at a constant optimal level. In this case, despite the fact that the amount of light1

10ten

3376.3376.

ленной жидкости, поступающей в эжектор из сливной камеры в процессе работы гидроциклона, мен етс , общее количество суспензии, поступающей в эжектор, благодар наличию компенсирующего потока через трубопровод 11 остаетс неизменным. Соответственно неизменным остаетс и количество, а следовательно, и давление суспензии , поступающей во входной патрубок 2 гидроциклона.The amount of slurry entering the ejector, due to the presence of a compensating flow through the pipe 11, remains unchanged. Accordingly, the quantity and, consequently, the pressure of the suspension entering the inlet pipe 2 of the hydrocyclone remains unchanged.

Таким образом, в предлагаемом гидроциклоне осуществл етс стабилизаци концентрации и давлени суспензии во входном патрубке, в результате чего повышаютс эффективность и стабильность показателей разделени . Поскольку дл разбавлени исходной суспензии используетс жидкость, в наименьшей мере загр зненна твердой фазой , снижаютс по сравнению с известным гидроциклоном ее необходимое количество и затраты энергии в эжекторе , соответственно увеличиваетс дол энергии, затрачиваемой непосредственно на разделительный процесс. Это к дополнительному повышению эффективности разделени в предлагаемом гидроциклоне.Thus, in the proposed hydrocyclone, the concentration and pressure of the suspension in the inlet nozzle are stabilized, thereby increasing the efficiency and stability of the separation indices. Since the liquid used to dilute the initial suspension is the least contaminated by the solid phase, its required amount and energy consumption in the ejector are reduced compared to the known hydrocyclone, respectively, the proportion of energy expended directly on the separation process increases. This is to further improve the separation efficiency in the proposed hydrocyclone.

1515

2020

2525

30thirty

5five

00

5five

00

Claims

Invention Formula

A hydrocyclone, comprising a housing with inlet, drain and Peskovian pipes, a drain chamber, an ejector with supply and suction pipes, a suction pipe connected to the suction pipe through a regulating device, characterized in that, in order to improve the efficiency and stability of the separation indicators, x non-concentration of the initial suspension, it is equipped with a compensation pipe connecting the supply and suction nozzles of the ejector with a regulating device, the regulating device is supplied It is an organ that changes the ratio of flow areas of the compensation and suction pipelines and is connected by means of the suction pipe to the drain chamber.