SU691206A1

SU691206A1 - Combination hydrocyclone

Info

Publication number: SU691206A1
Application number: SU762371438A
Authority: SU
Inventors: Владимир Александрович Вайдуков; Николай Иванович Козлов; Владимир Федорович Кондратьев
Priority date: 1976-06-14
Filing date: 1976-06-14
Publication date: 1979-10-15

Description

(54) КОМБИНИРОВАННЫЙ ГИДРОЦИКЛОН(54) COMBINED HYDROCYCLONE

Изобретение относитс к устройствам дл очистки суспензий или .эмульсий под действием центробежных сил и фильтровани и может быть использова но в химической, нефтехимической, пи щевой и других отрасл х промышшеннос ти. Известен гидроциклон, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливным и Песковым патрубками, центральный фильтровальный патрон, соединенный со сливным патрубком гидроциклона 1 Недостатком данного гидроциклона вл етс мала эффективность разделе ни суспензий и эмульсий. . Известен также комбинированный гидроциклон, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливным и Песковым патрубками, центральный перфорированный патрон, обт нутый фильтрутощим материалом , патрубок, соедин ющий полость фильтровального патрона с вакуумной системой и служащий одновременно дл отвода фильтрата 2. Данное устройство вл етс наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату . Известный комбинированный гидроциклон работает следующим образом. Исходную суспензмо ввод т через тангенциальный патрубсж с большой скоростью в цилиндрический корпус, где она приобретает вращательное движение вокруг центрального фильтровального патрона. Под действием вакуума фильтрат отводитс через ткань, а сгущающа с по мере спирального продвижени вниз суспензи выводитс через песковый патрубок в верйшне конуса. Спиралеобразное движение суспензии вокруг фильтровального патрона обеспечивает смыв осадка с него и частичное разделение фаз за счет центробежного эффекта. Недостатком данного устройства вл етс низка эффективность сгущени твердой фазы, обусловленна наличием вакуума в полости центрального фильтровального патрона. Пэд действием вакуума на частицы твердой фазы нисход щего вихр в полости аппарата воздействует центростремительна сила, котора значительно ослабл ет центробе:-хный эффект и способствует прит жению и оседанию мелкой взвеси твердых частиц на фильтровальной ткани центральногоThe invention relates to devices for cleaning suspensions or emulsions under the action of centrifugal forces and filtration, and can be used in the chemical, petrochemical, food and other industries. A hydrocyclone is known, which includes a cylindrical housing with a tangential inlet, a drain and a sand pipe, a central filter cartridge connected to a drain pipe of a hydrocyclone. 1 The disadvantage of this hydrocyclone is the low efficiency of dividing suspensions and emulsions. . A combined hydrocyclone is also known, including a cylindrical housing with a tangential inlet, a drain and Peskovian nozzles, a central perforated cartridge covered with filter material, a nozzle connecting the cavity of the filter cartridge with a vacuum system and simultaneously serving to drain the filtrate 2. This device is the most close to the invention to the technical essence and the achieved result. Known combined hydrocyclone works as follows. The original suspension is introduced through a tangential pipe at high speed into a cylindrical body, where it acquires rotational motion around the central filter cartridge. Under the action of vacuum, the filtrate is discharged through the fabric, and the thickening down as the spiral moves down the suspension is discharged through the sand fitting in the cone. The spiral-shaped movement of the suspension around the filter cartridge ensures that the sediment is washed away from it and the phases are partially separated due to the centrifugal effect. The disadvantage of this device is the low efficiency of solidification of the solid phase, due to the presence of vacuum in the cavity of the central filter cartridge. Pad by the action of vacuum on the particles of the solid phase of the descending vortex in the cavity of the apparatus is affected by a centripetal force, which significantly weakens the centrifuge: -the effect and contributes to the attraction and sedimentation of a fine suspension of solid particles on the filter fabric

патрона. Центростремительное воздействие вакуума на твердые частицы усиливаетс наличием в аппарате только одного нисход щего потока, тол1 ина которого незначительна. Это приводит в конечном счете к снижению производительности аппарата в процессе его работы.patron. The centripetal effect of vacuum on solid particles is enhanced by the presence of only one downward flow in the apparatus, the thickness of which is negligible. This ultimately leads to a decrease in the productivity of the apparatus in the course of its operation.

Целью изобретени вл етс повыше н е эффективности разделени суспензий и эмульсий за счет создани условий напорного фильтровани в аппарате в осветленном вторичном восход щем потоке суспензии с обеспечением отвода мелкой взвеси в песковую камеРУ .The aim of the invention is to increase the efficiency of separation of suspensions and emulsions by creating pressure filtration conditions in the apparatus in the clarified secondary upward flow of the suspension, ensuring that a fine suspension is discharged into the sand chamber.

Поставленна цель достигаетс тем что гидроциклон снабжен центральной трубой, размещенной внутри фильтровального патрона, и коллекторной крышкой, установленной над фильтровальным патроном и имеющей осевые отв рсти и радиальные каналы, соедин ющие верхнюю часть корпуса гидроциклона с центральной трубой, нижний конец Которой размещен в песковом патрубке гидроциклоиа.The goal is achieved by the fact that the hydrocyclone is provided with a central tube placed inside the filter cartridge and a collector cap installed above the filter cartridge and having axial deflectors and radial channels connecting the upper part of the hydrocyclone body to the central tube, which has a lower end placed in the sandy pipe of the hydrocyclone. .

Целесообразно также снабдить его цилиндрическим отражателем, размещенным в верхней части корпуса гидроциклона .It is also advisable to provide it with a cylindrical reflector located in the upper part of the body of the hydrocyclone.

Благодар указанным отличительным особенност м происходит распределени исходного вихревого потока в рабочей полости аппарата на два, а именно: нисход щий; концентрирующий в себе за C4GT центробежного эффекта наиболее грубую часть суспензии и внутренний , восход щий,, осветленный поток суспензии, содержащий наиболее тонкую и легкую часть включений, образующихс при дросселировании нисход щего вихревого потока через песковый патрубок,Due to these distinctive features, the initial vortex flow is distributed in the working cavity of the apparatus into two, namely: descending; concentrating in itself behind the C4GT centrifugal effect the coarsest part of the suspension and the internal, ascending, clarified flow of the suspension, containing the thinnest and lightest part of the inclusions formed by throttling the downward vortex flow through the sand nozzle,

Такое распределение исходного потока суспензии, получаемое при помощи введенного цилиндрического отражател , ведет к более благопри тным услови м дл фильтр,.вани в центральной полости аппарата через фильтровальный патрон за счет перепада давлений в напорной части аппарата и полости фильтровального патрона.This distribution of the initial suspension flow, obtained by means of an injected cylindrical reflector, leads to more favorable conditions for the filter to enter the central cavity of the apparatus through the filter cartridge due to the pressure differential in the pressure part of the apparatus and the cavity of the filter cartridge.

Одновременно введение центральной трубы, размещенной внутри фильтровального патрона, способствует отводу смытых восход шим потоком осветленной суспензии твердых, наиболее легких частиц, уносимых с этим потоком в песковую камеру, что повьлшает эффект сгущени более плотной фазы.At the same time, the introduction of a central tube placed inside the filter cartridge facilitates the removal of the solids, the lightest particles washed out by the rising flow of the clarified suspension, carried away with this flow into the sand chamber, which increases the thickening effect of the more dense phase.

На фиг, 1 представлен общий видFIG. 1 is a general view.

комбииированно1о гидро; .иклона фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1 фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг, 1 фиг. 4 - узел I F-tn фиг. 1,combined hydro; .miklon FIG. 2 is a section A-A in FIG. 1, FIG. 3 - section BB in FIG. 1, FIG. 4 shows the node I F-tn of FIG. one,

Комбинированный гидроциклон состоит из цилиндроконического корпуса 1, тангенциального патрубка 2 подачи исходной суспензии, цилиндрического отражател 3 дл стабилизадии врсхо5 д щего осветленного вихр суспензии, фильтровального патрона 4 с фильтрующим элементом 5 (например, пористый фторопласт), прикрепленного к перфорированному патрону 4 при помощи винтов 6 и шайб If центральной трубы 8, верхн часть которой соединена с радиальными каналами 9, коллекторной крышки 10с Нижн часть центральной трубы размещена в песковом патрубке 5 11 гидроциклона и снабхсеча вентилем 12 дл регулировани отвода части восход щего вихревого потока со смытьми гвердддми включени ми.A combined hydrocyclone consists of a cylindrical conical body 1, a tangential nozzle 2 supplying the initial suspension, a cylindrical reflector 3 for stabilizing the suspension clarified vortex suspension, a filter cartridge 4 with a filter element 5 (for example, a porous fluoroplast) attached to a perforated cartridge 4 using screws 6 and If washers of the central pipe 8, the upper part of which is connected to the radial channels 9, the collector cover 10c. The lower part of the central pipe is located in the sand pipe 5 11 guide a cyclone and a supply valve 12 for regulating the diversion of a part of the upward vortex flow with washing-off gates.

В верхней части цилиндроконическоQ го корпуса 1 расположен сливной патрубок 13, сообщающийс с полостью фильтровально1о патрона 4 через осевые отверсти 14 коллекторной крышки 10.In the upper part of the cylindrical housing 1 there is a drain pipe 13, which communicates with the cavity of the filter cartridge 4 through the axial holes 14 of the collector cover 10.

Комбинированный гидроциклон работает следующим образом.Combined hydrocyclone works as follows.

Исходна суспензи по тангенциальному патрубку 2 под давлением подаетс в цилиндроконический корпус 1, где она интенсивно закручиваетс и в виде вихревого потока устремл етс к пескойому патрубку 11, Наиболее плотна часть суспензии за счет значительных центробежных сил перемещаетс к периферии и выгружаетс в песковую камеру, а часть суспензии, включающа мелкие и легкие частицы осветленна суспензи ) восход щим объединенны;м вихрем движетс вверх, омыва и фильтру сь через фильтруюУ щий патрон 4 под действием перепада давлений в полост х цилиндроконического корпуса 1 и фильтровального патрона 4. Так как фильтрующий элемент 5 (пористый фторопласт) имеет 5 гладкую поверхность, мелкие твердые включени , уносимые с восход щим вихрем, легко ctvttJBaroTCH и перемещаютс вверх в зону, ограниченную цилиндрическим отражателем 3 и верхней 0 частью фильтровального патрона 4 иThe initial suspension through the tangential nozzle 2 is fed under pressure into the cylindrical housing 1, where it is intensively twisted and rushes to the sandy nozzle 11 as a vortex flow. The densest part of the suspension moves to the periphery and unloads into the sand chamber, and suspensions, including fine and light particles of the clarified suspension) ascending combined; the vortex moves upwards, washing and filtering through the filter cartridge 4 under the action of a pressure differential in The remaining cylindrical housing 1 and filter cartridge 4. Since the filter element 5 (porous fluoroplast) has 5 smooth surfaces, small solid inclusions are carried away with the upward vortex, it is easy to ctvttJBaroTCH and move upwards to the zone bounded by the cylindrical reflector 3 and the upper 0 part filter cartridge 4 and

далее через радиальные каналы 9 кол . лекторной крьплки 10 и центральную трубу 8 сбрасываютс в песковую камеру , где, объедин сь со сгущенной §5 частью суспензии, выход щей из пескового патрубка 11, используютс по назначению. Вентилем 12 регулируют выход смытого продукта в песковую камеру . Фильтрат из полости фильтроgQ вального патрона через осевые отверсти 14 коллекторной KPUUJKH 10 отводитс в сливной патрубок 13 и далее по назначению. Использование в качестве фильтрующего элемента 5 пористого фторопласта позвол ет эффективно. раздел ть Б гидроциклоне эмульсии, например отдел ть нефтепродукты (бензин , дизельное топливо и т.д.) от воддл В этом случае крупные частицы отдел ютс под действием центробежного эффекта, а мелкие эмульсионные вклю-. чени воды, уносимые восход щим пото ком в результате несмачиваемости фторопласта , перемещаютс в виде шариков по поверхности фильтровального патрона и далее по каналам 9 коллекторной крышки 10 и через центральную трубу 8 сбрасываютс в песковую кё1меРУ . Таким образом, в результате снабжени гидроциклона центральной трубой размещенной внутри фильтровального патрона, и коллекторной крышкой , установленной над фильтровальным патроном и имеющей осевые отверсти и радиальные каналы, соедин ющие йерхнюю часть корпуса гидроциклона с центрально трубой, нижний конец которой размещен в песковом патрубке гидроциклона, а также в результате установки в верхней части корпуса гидроциклона цилиндрического отражател , обеспечиваетс повышение эффективности сгущени и увеличение произ водительности устройства посредством исключени накоплени твердой взвеси на фильтрующем патроне.further through the radial channels 9 count. The electrically operated clamp 10 and the central tube 8 are discharged into the sand chamber, where, combined with the condensed §5, the part of the suspension leaving the sand socket 11 is used for its intended purpose. The valve 12 regulates the exit of the washed product into the sand chamber. The filtrate from the cavity of the filter cartridge QQ through the axial holes 14 of the collector KPUUJKH 10 is discharged into the drain pipe 13 and then to the destination. The use of porous fluoroplastic as a filtering element 5 allows effective. Separate B hydrocyclone emulsions, for example, separating petroleum products (gasoline, diesel fuel, etc.) from the water mixture. In this case, the large particles are separated by the centrifugal effect, and the small emulsion particles are turned on. Water that is carried away by the upward flow as a result of the non-wettability of the fluoroplastic material moves in the form of balls along the surface of the filter cartridge and then through the channels 9 of the collector cap 10 and through the central tube 8 is discharged into the sand trap. Thus, as a result of supplying the hydrocyclone with a central tube placed inside the filter cartridge, and a collector cap installed above the filter cartridge and having axial bores and radial channels connecting the upper part of the hydrocyclone body to the central tube, the lower end of which is placed in the sand pipe of the hydrocyclone, Also, as a result of installation of a cylindrical reflector in the upper part of the hydrocyclone body, it increases the condensation efficiency and increases spines of the device by eliminating the accumulation of solid suspension on the filter cartridge.

/3/ 3

иand

Claims

fuf .2 Claim 1. A combined hydrocyclone comprising a cylindrical body with a tangential inlet, a drain and Peskov nozzles, a central filter cartridge connected to a hydrocyclone drain nozzle, characterized in that, in order to increase the efficiency of suspension separation and emulsions, it is equipped a central tube located inside the filter cartridge and a manifold cap mounted above the filter cartridge and having axial holes and radial cables connecting the nyuyu g portion hydrocyclone body with a central pipe whose lower end is placed in peskoBOM gidrotsiklonv pipe. 2, the Fire Cyclone of claim 1, characterized in that it is provided with a cylindrical reflector disposed in the upper part of the body of the hydrocyclone. Sources of information taken into consideration in the examination 1. Polish Patent No. 64946, cl. 50 E 3/10, 1970.

2.Avtserskoy certificate of the USSR № 193443, cl. On 01 D 17/06, 1967.

b c

(Pui5

-- ABOUT