SU772598A2

SU772598A2 - Combination-type hydraulic cyclone

Info

Publication number: SU772598A2
Application number: SU782577513A
Authority: SU
Inventors: Владимир Александрович Вайдуков; Николай Иванович Козлов; Владимир Юрьевич Липманович; Анатолий Иванович Самохвалов
Priority date: 1978-02-08
Filing date: 1978-02-08
Publication date: 1980-10-23

Description

II

Изобретение относитс к устройствам дл очистки эмульсий, содержащих механические примеси, под действием центробежных сил и фильтровани , и может быть использовано в хикшческой, нефтехимической, пищевой и других отрасл х промь иленности.The invention relates to devices for the purification of emulsions containing mechanical impurities under the action of centrifugal forces and filtration, and can be used in the chemical, petrochemical, food and other industries.

пЪ основному авт.св.№ 691206 известен комбинированный гидроциклон , используемый дл очистки суспензий или эмульсий, снабженный центральной трубой, размещенной внутри фильтровального патрона,и коллекторной крышкой, установленной над фильтровальным патроном. Коллекторна крышка выполнена с-осевыми отверсти ми и радиальными каналами, соедин кицими верхнюю часть корпуса гидроциклона с центральной трубой. В верхней части корпуса гидроциклона установлен цилиндрический отражатель дл направлени исходного потока в сторону вершины конического корпусуA main hydraulic circuit known for cleaning suspensions or emulsions, equipped with a central tube placed inside the filter cartridge, and a collector cap installed above the filter cartridge, is known to the main author. The collector cover is made with axial holes and radial channels, connecting the upper part of the body of the hydrocyclone with the central tube with a Qizimi. A cylindrical reflector is installed in the upper part of the hydrocyclone case to direct the initial flow towards the apex of the conical case.

Недостатком устройства вл етс то, что при обработке устойчивых тонкодисперсных эмульсий необходимо подбирать фильтрующий патрон с очень малыми порами, меньшими размера шариков дисперсных эмульгиро- ванных включений, в-результате чегоThe disadvantage of the device is that when processing stable fine-dispersed emulsions, it is necessary to select a filter cartridge with very small pores, smaller size of balls of disperse emulsified inclusions, resulting in

по вл етс высокое сопротивление и, соответственно, мала производитель ность известного устройства при об;работке УСТОЙЧИВЫХ эмульсий..A high resistance appears and, accordingly, the productivity of the known device is low when processing SUSTAINABLE emulsions.

5 Цель изобретени - повышение эффективности разделени и производительности аппарата.5 The purpose of the invention is to increase the efficiency of separation and productivity of the apparatus.

Поставленна цель достигаетс тем, что гидроциклон снабжен гхи10 линдро-коническйм коалесцирующим патроном, расположенным между фильтровальным патроном и цилиндрическим отражателем, и примыкающей к конической части коалесцирующегоThe goal is achieved by the fact that the hydrocyclone is equipped with a ghi10 lindro-conic coalescing cartridge located between the filter cartridge and the cylindrical reflector and adjacent to the conical part of the coalescing

15 патрона трубой с патрубком отвода скоалесцированной жидкости, установленной соосно центральной сквозной трубе.15 cartridge pipe with a pipe outlet co-liquid, installed coaxially through the central pipe.

Стенка коалесцирующего цилиндро20 конического патрона выполн етс из пористого материала с размерами пор, превышающими размер шариков эмульгированной дисперсной фазы жидкости .The wall of the coalescing cylinder 20 of the conical cartridge is made of a porous material with pore sizes exceeding the size of the balls of the emulsified dispersed liquid phase.

25 Одновременно пористый материал выполн етс смачиваемым по отношению к дисперсной легкой среде.25 At the same time, the porous material is made wettable with respect to a dispersed light medium.

Благодар указанным отличительным особенност м скорость ( производительность) прохождени дисперснЬй жидкой среды возрастает, а шарики эмульсионной жидкости, проника в поры стенки коалесцирующего патрона в результате стесненного движени и прилипани своей устойчивой наружной оболочкой к поверхности пор замедл ют свое движение, сталкиваютс между собой. При этом наружна оболочка их разрушаетс и мельчайшие шарики дисперсной жидкости сливаютс , вьщавлива сь в полость патро на в виде укрупненных капель, создава благопри тные услови дл фильтровани а центральном патроне с укрупленными размерами пор. Тем са}иым повышаетс производительность аппара та, обеспечиваетс повышенное качает во очистки эмульсий. Введение дополнительной трубы, соосной с центральной сквозной трубой, способствует отводу накапл ющейс выдел емой т желой жидкости из конической части коалесцируювдего патрона. На фиг. 1 представлен общий вид аппарата в разрезе; на фиг. 2 - схема движени эмульсионной жидкости в порах стенки коалесцирующего цилиндр конического патрона; на фиг. 3 - раз рез А-А на фиг. if на фиг. 4 - разре Б-Б на фиг. 1. Комбинированный гидроциклон состо ит из цилиндро-конического корпуса 1 тангенциального патрубка 2 подачи не ходной эмульсионной жидкости, цилинд рического отражател 3 дл стабилиза восход щего вихр жидкости, коалесци рующего цилиндро-конического патрона 4 с цилиндрической, стенкой 5 из пористого материала, смачиваемого по отношению к дисперсионной жидкой фа зе, и с размером пор, превыиакщ м размер шариков мелкой дисперсной фазы жидкости, фильтровального патрона б, центральной сквозной трубки 7, верхн часть которой соединена с радиальными каналами 8 коллекторной кужкаки 9. В верхней части цилиндро-конического корпуса 1 расположена сливна камера 10 с патрубком отвода 11. По лость сливной камеры 10 сообщаетс с полостью центрального фильтроваль ного патрона б при помощи осевых отверс Ий 12 коллекторной крышки 9 BeixiiHHa конической частикорпуса 1 снабжена Песковым патрубком 13, погружённым в песковую камеру 14 с патрубком 15 отвода. Вершина, коническЪй части коалесцирующегта патрона 4 примыкает к трубе 16, сбосной с центральной сквозной трубкой 7. Труба 16 опущена в песковую камеру 14, заглушена снизу и имеет боковой патрубок 17 с вентилем на конце дл регулировани выхода вццеленной жид кости. Верхний конец трубы 16 имеет отверсти 18, сообщающие полость конуса коалесцирующего патрона 4 с полостью трубы 16. Сливную камеру 10 аппарата пронизывает шток 19, закрепленный в коллекторной крышке 9 дл удобства разборки гидроциклона. Работа предлагаемого комбинированного гидроциклона осуществл етс следующим образом. Исходна эмульси , например дизельное топливо с эмульсионной водой, содержаща механические примеси, по тангенциальному патрубку 2 под давлением подаетс в полость цилиндро-конического корпуса 1, где она интенсивно закручиваетс и в виде вихр устремл етс к песковому патрубку 13. Наиболее плотна часть жидкостной смеси за счет значительных центробежных сил перемещаетс к периферии и выгружаетс через песковый патрубок 13 сгущенной пульпой в песковую камеру 14, а часть жидкости дизельное топливо, включающее тонкодисперсную часть эмульсионной воды и наиболее легкие механические приме си, восход щим объединенным вихреь« движетс , омыва поверхность коалесцирующего цилиндро-конического патрона 4. Причем цилиндрическа стенка 5 патрона 4 выполнена из пористого фторопласта, смачиваемого по отношению к дизельному топливу и не смачиваемого по отношению к воде. Поэтому дизельное топливо восход щего вихр легко пронизывает цилиндрическую стенку 5 патрона 4, а тонкодисперсные шарики эмульсионное воды, имеющие снаружи устойчивую оболочку из дизельного топлива, проника в поры, двигаютс стесненно, замедленно и прилипа наружной дизельной пленкой к повер;1сности пор, а также, сталкива сь между собой, разрушают эту устойчивую оболочку, сливаютс между собой и выдавливаютс в полость коалесцирукадего патрона 4 в виде укрупненных капель воды, которые oceдёuot в нижннно коническую его часть , накапливаютс и в виде свободной воды отвод тс посредством отверстий 18 полости трубы 16 и далее через боковой патрубок 17 посредством вентил на его конце. Дизельное топливо из полости коалесцирующего патрона 4 дополнительно проходит через центральный фильтрук ций патрон б уже с крупными порами , поскольку тонкодисперсна часть эмульсионной воды уже превращена в укрупненные капли,т.е. создаю с благопри тные услови дл фильтровани . Фильтрат дизельного топлива из фильтровального патрона 6 через осевые отверсти 12 коллекторной крышки 9 отводитс в сливную камеру 10 и дгшее чарез патрубок 11. Легкие механические примеси, уносимые с восход щим потоком дизельного топлива, смываютс с гладкой поверхности коалесцирьгющего цилиндро-конического патрона 4 и через радиальные каналы 8 коллекторной крышки 9 н полость центральной сквозной трубки 7 сбрасываютс в полость песковой камеры 14.Due to these distinctive features, the speed (throughput) of the dispersion of the liquid medium increases, and the balls of the emulsion liquid, penetrating into the pores of the wall of the coalescing cartridge as a result of the constrained movement and sticking of their stable outer shell to the surface of the pores, slow down their movement and collide with each other. In this case, the outer shell of them is destroyed and the smallest balls of dispersed liquid are merged into the cavity of the cartridge in the form of enlarged droplets, creating favorable conditions for filtering in the central cartridge with enlarged pore sizes. Thus, the productivity of the apparatus is improved, and the increased pumping during the emulsion cleaning is ensured. The introduction of an additional pipe, coaxially with the central through pipe, facilitates the removal of the accumulated evacuating heavy liquid from the conical part of the coalescing all of the cartridge. FIG. 1 shows a general view of the apparatus in section; in fig. 2 is a flow chart of the emulsion fluid in the pores of the wall of the coalescing cylinder of a conical cartridge; in fig. 3 - time cut AA in FIG. if in FIG. 4 is a section BB in FIG. 1. The combined hydrocyclone consists of a cylindrical-conical body 1 of a tangential nozzle 2 for feeding a non-moving emulsion liquid, a cylindrical reflector 3 for stabilizing an upward vortex of a liquid that coalesces cylindrical-conical cartridge 4 with a cylindrical, wall 5 of porous material wetted along with respect to the dispersion liquid phase, and with a pore size that exceeds the size of the balls of the small dispersed liquid phase, the filter cartridge b, the central through tube 7, the upper part of which is connected to There are drainage chambers 10 with a branch pipe 11 located in the upper part of the cylinder-conical body 1. The cavity of the drain chamber 10 communicates with the cavity of the central filter cartridge b by means of axial recesses of the I 12 of the collector cover 9 BeixiiHHa of the conical part of the housing 1 provided with a Sand pipe 13, immersed in a sand chamber 14 with a pipe 15 outlet. The tip of the conical part of the coalescing cartridge 4 is adjacent to the pipe 16, inlet with the central through tube 7. The pipe 16 is lowered into the sand chamber 14, plugged from the bottom and has a lateral nipple 17 with a valve at the end for controlling the output of the targeted liquid. The upper end of the pipe 16 has holes 18, which connect the cavity of the cone of the coalescing cartridge 4 with the cavity of the pipe 16. The drain chamber 10 of the apparatus penetrates the rod 19 fixed in the collector cap 9 for easy disassembly of the hydrocyclone. The operation of the proposed combined hydrocyclone is carried out as follows. The original emulsion, for example diesel fuel with emulsion water containing mechanical impurities, is fed through a tangential nozzle 2 under pressure into the cavity of the cylindrical-conical body 1, where it is swirled violently and rushes in the form of a vortex to the sand conduit 13. The most dense part of the liquid mixture is the expense of significant centrifugal forces moves to the periphery and is discharged through the sand pipe 13 with thickened pulp into the sand chamber 14, and a part of the liquid diesel fuel, including the fine dispersed part of the emu sionnoy water and the lightest mechanical Prima in B, upward joint vihre "moves by washing the surface of the coalescing cylindro-conical chuck 4. Moreover, the cylindrical wall 5 of the cartridge 4 is made of porous polytetrafluorethylene, wettable with respect to diesel fuel, and not wettable with respect to water. Therefore, the upward vortex diesel fuel easily penetrates the cylindrical wall 5 of the cartridge 4, and the fine emulsion water balls, which have a stable shell of diesel fuel from the outside, penetrate the pores, move restrainedly, slowed down and adhere to the edge of the outer diesel film; colliding with each other, they destroy this stable shell, merge with each other and squeeze into the cavity of the coalescing of his cartridge 4 in the form of enlarged water droplets, which are deposited in the lower conical part of it, accumulate and are in the form of free water are withdrawn through holes 18, the cavity of the pipe 16 and further through the lateral branch pipe 17 by the fan at its end. Diesel fuel from the cavity of the coalescing cartridge 4 additionally passes through the central filtering of the cartridge b already with large pores, since the finely dispersed part of the emulsion water is already converted into enlarged droplets, i.e. create favorable filtering conditions. The diesel fuel filtrate from the filter cartridge 6 through the axial holes 12 of the collector cover 9 is discharged into the drain chamber 10 and the outer pipe 11. Light mechanical impurities, carried away with the upward flow of diesel fuel, are washed off the smooth surface of the coalescing cylindro-conical cartridge 4 and through the radial the channels 8 of the collector cover 9 in the cavity of the central through tube 7 are dropped into the cavity of the sand chamber 14.

Таким образом за счет наличи коалесцирующего патрона , предлагаема конструкци .комбинированного гидроциклона значительно повышает эффективность устройства при улучшенном качестве очистки эмульсионных жидкостей за счет предварительного коалесцировани эмульгированной воды. Ожидаекшй экономический эффект от внедрени одного аппарата составл ет 50 тыс. руб.Thus, due to the presence of a coalescing cartridge, the proposed design of a combined hydrocyclone significantly increases the efficiency of the device while improving the quality of purification of emulsion liquids due to preliminary coalescence of emulsified water. The expected economic effect from the introduction of one unit is 50 thousand rubles.

Форглула изобретени Forglula Invention

Комбинированный гидроциклон по авт. св. № 691206, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности разделени и производительности аппарата, он снабжен цилиндро-коническим коалесцирующим патроном, расположенным между фильтровальным патроном и цилиндрическим отражателем, и примыкающей к конической части когшесцирующего патрона трубой с патрубком отвода скоалесцированной жидкости, установленной соосно центральной сквозной трубе.Combined hydrocyclone auth. St. No. 691206, characterized in that, in order to increase the separation efficiency and productivity of the apparatus, it is equipped with a cylindrical-conical coalescing cartridge located between the filtering cartridge and a cylindrical reflector, and a pipe adjacent to the conical part of the combining cartridge with a coaxially liquid outlet pipe coaxially central through pipe.

6-66-6

ФогЛFogL

Claims

Claim

Combined hydrocyclone according to ed. St. No. 691206, characterized in that, in order to increase the separation efficiency and productivity of the apparatus, it is equipped with a cylindrical-conical coalescing cartridge located between the filter cartridge and a cylindrical reflector, and a pipe adjacent to the conical part of the coalescing cartridge with a coalescing liquid discharge pipe installed coaxially with the central fluid through pipe.

P

I

FIG. 2

Φιη.3