SU822912A1 - Устройство дл очистки жидкости - Google Patents

Description

Изобретение относится к технике очистки жидкостей от механических примесей с использованием фильтрования и эффекта циклонной очистки жидкостей.

Устройство ДЛЯ ОЧИСТКИ' жидкости может быть использовано как для очистки сточных вод от механических примесей, так и буровых жидкостей от выбуренной породы.

Известен сепаратор для отделения твердых примесей, который содержит фильтрующий элемент, выполненный в виде цилиндра, открытого с торцов, ’· и расположен с возможностью вращения внутри корпуса сепаратора соосно ему. В полость сепаратора введен патрубок, посредством которого газовый поток, подлежащий очистке, поступает через нижний открытый торец во внутрь фильтрующего элемента. Очищенный газовый поток отводится через отводящий патрубок, а твердые частицы, отделенные от газа, удаляются через нижний шламовый патрубок. Фильтрующий элемент крепится на валу, установленному в корпусе на подшипниковых опорах Г11.

Недостатком устройства является то, что очищаемый газ или жидкость вводится во внутреннюю полость фильтрующего элемента. При вращении фильтрующего элемента механические примеси забивают последний с внутренней стороны, что уменьшает эффективность очистки.

Отмеченный недостаток частично устранен в гидротурбоциклоне, в кото·?· ром полый фильтр в нижнем торце снабжен герметичной крышкой, а в верхнем открытом его торце неподвижно укреплены стяжки, выполненные в виде лопастей гребного винта. Входной патрубок для подачи жидкости, подлежащий очистке, Введен тангенциально в полость корпуса таким образом, что эта жидкость поступает на вращательно установленный в полости корпуса фильтр с его внешней стороны. На внешней стороне фильтра задерживаются механические примеси, а очищенная жидкость, прошедшая во внутреннюю полость фильтра, отводится через верхний его торец и отводящий патрубок. Задержанные механические примеси центробежными силами удаляются с наружной поверхности фильтра, что способствует его самоочищению.

В известном гидротурбоциклоне очищенная жидкость из полости фильтра отводится чеуеэ патрубок, установленный над верхним торцом фильтра, что создает противодавление на поступающую на фильтр извне очищенную жид-, кость. Это ухудшает эффективность очистки. К тому же требуется дополнительная потеря энергии на вращение ’ фильтра, так как он должен вращаться, йогруженный в жидкость, которой заполнена также и внутрення полость фильтра, т.е. ухудшается экономичность работы привода гидротурбоцикло- Ю на.

Кроме этого, наружная поверхность фильтра в известном гидротурбоциклоне вращается в полости корпуса, которая заполнена жидкостью; включающей 15 абразивные частицы мехпримесей. Эти абразивные мехпримеси, соприкасаясь с вращающимся фильтрующим элементом, приводят к его интенсивному износу, что также ухудшает эффективность работы гидротурбоциклона.

Наиболее близким к предлагаемому, по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее цилиндрический корпус с коническим днищем, тангенциальным входным патрубком и патрубками отвода очищенной жидкости и сгущенной фракции, смонтированный.внутри корпуса на приводном валу полый цилиндрический фильтрующий элемент в виде 30 стакана ΉНедостатком известного устройства является малая эффективность работы устройства.

Цель изобретения — повышение сте- 35 пени очистки жидкости и снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено концентрично расположенными снаружи фильтрую- до щего элемента кольцевыми перегородками, соединенными между собой верхними торцами, при этом патрубок отвода очищенной жидкости присоединен к дну стакана, тангенциальный входной патрубок установлен между перегородками, а нижние кромки внешней и внутренней перегородок размещены соответственно ниже и выше дна стакана.

На фиг. 1 представлено устройство,, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1,с коническим днищем 2, пат- _ рубком 3 для отвода сгущенной фракции * (механических примесей). в полости корпуса 1 на подшипникрвых ortopax — верхней 4 и нижней 5, установлен полый фильтрующий элемент в виде стакана 6 с сеткой 7 '. и.₍ днищем 8. Для при- 60 нудительного вращения фильтрующего элемента служит привод 9 с клиноременной передачей 10. Удаление очищенной жидкости из внутрнней полости фильтрующего элемента осуществляется' 65 при помощи патрубка 11 отвода, который укреплен к днищу 8 последнего и выполнен в виде полого вала, установленного в нижней подшипниковой опоре 5. Патрубок 11. гидравлически сообщен с полостью фильтрующего эле- мента б и выведен из полости корпуса 1 через вершину конического днища 2 и сальниковое уплотнение 12.

Кроме этого, в полости корпуса 1 установлены две концентрично расположенные соосно корпусу перегородки — внутренняя 13- и внешняя 14. Верхние торцы этих перегородок 13 и 14 герметично соединены друг с другом и образуют между собой кольцевую полость 15, в которую тангенциально введен входной патрубок 16, служащий, для подачи в устройство жидкости, подлежащей очистке. Перегородки 13 и 14 выполнены таким образом, что нижний торец внутренней перегородки 13 расположен ниже аналогичного торца внешней перегородки 14, что обеспечивает соответствующие условия осаждения механических примесей, отделяемых от жидкости. Перегородки 13 и 14 укреплены к внутренней стенке корпуса 1 при помощи ребер 17..

Устройство работает следующим образом.

Жидкость, подлежащая очистке, поступает по входному патрубку 16 в верхнюю часть кольцевой полости 15 и перемещается в нижнюю часть полости корпуса, где из нее выпадают в осадок на коническое днище 2 наиболее крупные механические примеси. Жидкость, несущая мелкие механические примеси, продолжает движаение в верхнюю часть полости корпуса через кольцевой зазор, расположенный между внутренней стенкой корпуса 1 и наружной стенкой перегородки 14, где про-’ ходит над верхними, герметично соединеннымц торцами перегородок 13 и 14 и входит в полость внутренней перегородки 13, в которой установлен и вращается принудительно при помощи привода 9 и клиноременной передачи 10 фильтрующий элемент 6. Жидкость дроникает сквозь сетку 7 и входит, во внутреннюю полость фильтрующего элемента, откуда через патрубок 11 выводится из устройства. Благодаря тому, что очищенная жидкость свободно сливается через патрубок 11, внутренняя полость фильтрующего элемента б всегда опорожнена,что способствует более интенсивному проникновению через сетку 7 очищенной жидкости, а также уменьшается усилие, необходимое для вращения фильтрующего элемента 6. Задержанные на внешней стенке сетки 7 механические примеси за счет центробежного усилия, действующего/ на них, отбрасываются на внутреннюю стенку перегородки 13, по которой перемещаются к нижнему ее торцу и спускаются на днище 2. Так как нижний торец перегородки 13 расположён ниже такого же торца перегородки 14, то предотвращается возможность, смещения сгущенной фракции, отделенной фильтром и выпавшей из полости перегородки 13, с неочищенной жидкостью, двигающейся в верхнюю часть полости корпуса 1, т.с. к фильтру 6·. Выпавшая в осадок на днище 2 сгущенная .фракция (механические примеси) удаляется через патрубок 3 отвода сгущенto ной фракции.

Наличие в устройстве патрубка отвода очищенной жидкости,выполненного в виде вала, установленного'на нижней подшипниковой опоре, расположенной в 15 днище корпуса, позволяет улучшить прохождение жидкости сквозь фильтрующий элемент и уменьшить величину крутящего момента, энергопотери для вращения фильтра. Наличие перегородок, уста- 20 НОвленных концентрично ,в полости корпуса, в которых нижние кромки расположены на разных уровнях по высоте? а верхние торцы герметично соединены, обеспечивают лучшие условия для осаж- jg дения в осадок механических примесей. Все это, в конечном результате, обеспечивает более эффективную работу устройства.

Claims (2)

1 - . Изобретение относитс  к технике очистки жидкостей от механических примесей с использованием фильтрова ни  и эффекта циклонной очистки жид костей . Уа ройство дл  ОЧИСТКИ жидкости может быть использовано как дл  очи ки сточных вод от механических прим сей, так и буровых жидкостей от выбуренной породы. Известен сепаратор дл  отделени  твердых примесей, который содержит фильтрующий элемент, выполненный в виде цилиндра, открытого .с TOptxoB, и расположен с возможностью вращени  внутри корпуса сепаратора соосно ему. В полость сепаратора введен патрубок, посредством которого газо вый поток, подлежащий очистке, поступает через нижний открытый торец во внутрь фильтрующего элемента. Очищенный газовый поток отводитс  ч рез отвод щий патрубок, а твердые частицы, отделенные от газа, удал ю с  через нижний шламовый патрубок. Фильтрующий элемент крепитс  на вал установленному в корпусе на подшипниковых опорах Til. Недостатком устройства  вл етс  то, что очищаемый газ или жидкость вводитс  во внутреннюю полость фйльтрующего элемента. При вращении фильтрующего элемента механические примеси забивают последний -с внутренней стороны, что уменьшает эффективность очистки. Отмеченный недостаток частично устранен в гидротурбоциклоне, в кото-г ром полый фильтр в нижнем торце снабжен герметичной крышкой, а в верхнем открытом его торце неподвижно укреплены ст жки, выполненные в виде лопастей гребного винта. Входной патрубок дл  подачи жидкости, подлежащий Очистке, йведен тангенциально в полость корпуса таким образом, что эта жидкость поступает на вращательно установленный в полости корпуса фильтр с его внешней стороны. На внешней стороне фильтра задерживаютс  механические примеси, а очищенна  жидкость, прошедша  во внутреннюю полость фильтра, отводитс  через верхний его торец и отвод щий патрубок . Задержанные механические примеси центробежными силами удаш ютс  с наружной поверхности фильтра, что способствует его самоочищению. В известном гидротурбоциклоне очищенна  жидкость из полости фильтра отводитс  чеуеэ патрубок, установле ный над верхним торцом фильтра, что создает противодавление на поступаю щую на фильтр извне очищенную жид-. кость. Это ухудшает эффективность очистки. К тому же требуетс  дополнительна  потер  энергии на вращение фильтра, так как он должен вращатьс  догруженный в жидкость, -которой заполнена также и внутренн  полость фильтра, т.е. ухудшаетс  экономичность работу привода гидротурбоцикл на. Кроме этого, наружна  поверхность фильтра в известном гидротурбоцикло не врадаетс  в полости корпуса, кото ра  заполнена жидкостью/ включающей абразивные частицы мехпримесей. Эти абразивные мехпримеси, соприкаса сь с вращающимс  фильтрующим элементом привод т к его интенсивному износу, что также ухудшает эффективность раб ты гидротурбоциклона. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату  вл етс  устройство, содержащее цилиндрический корпус с коническим днищем, тангенциальным входньм патрубком и патрубками отвода очищенной жидкости и сгущенной фракции, смонтированный, внутри корпу са на приводном валу полый цилиндрический фильтрующий элемент в виде стакана з. Недостатком известного устройства  вл етс  мала  эффективность работы устройства. Цель изобретени  - повышение степени очистки жидкости и снижение эне гозатрат. Поставленна  цель достигаетс  тем что устройство снабжено концентрично расположенными снаружи фильтрующего элемента кольцевыми перегородками , соединенными между собой верхними торцами, при этом патрубок отвода очищенной жидкости присоединен к дну стакана, тангенциальный входной патрубок установлен между перегородками , а нижние кромки внешней и внутренней перегородок размещены соответственно ниже и выше дна стакана , На фиг. 1 представлено устройство общий ВИД; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.. Устройство содержит .цилиндрически корпус 1 ,с коническим днищем 2, патрубком 3 дл  отвода сгущенной .фракци ( механических примесей). в полости корпуса 1 на подшипниковых oiiopax - верхней 4 и нижней 5, установлен полый фильтрующий элемент в виде стака на 6 с сеткой 7. и днищем 8. Дл  принудительного вращени  фильтрующего элемента служит привод 9 с клиноременной передачей 10. Удаление очищен Hoia жидкости из внутрнней полости фильтрующего элемента осуществл етс  при помощи патрубка 11 отвода, который укреплен к днищу 8 последнего и выполнен в виде полого вала, установленного в нижней подшипниковой опоре 5. Патрубок 11. гидравлически сообщен с полостью фильтрующего эле- мента б и выведен из полости корпуса 1 через вершину конического днища 2 и сальниковое уплотнение 12, Кроме этого, в полости корпуса 1 установлены две концентрично расположенные соосно корпусу перегородки - внутренн   13- и внешн   14. Верхние торцы этих перегородок 13 и 14 герметично соединены друг с другом и образуют между собой кольцевую полость 15, в которую тангенциально введен входной патрубок 16, служащий, дл  подачи в устройство жидкости, подлежащей очистке. Перегородки 13 и 14 выполнены таким образом, что нижний торец внутренней перегородки 13 расположен ниже аналогичного торца внешней перегородки 14, что обеспечивает соответствующие услови  осаждени  механических примесей, отдел емых от жидкости. Перегородки 13 и 14 укреплены к внутренней стенке корпуса 1 при помощи ребер 17.. Устройство работает следующим образом . Жидкость, подлежаща  очистке, поступает по входному патрубку 16 в верхнюю часть кольцевой полости 15 и перемещаетс  в нижнюю часть полости корпуса, где из нее выпадают в осадок на коническое днище 2 наиболее крупные механические примеси. Жидкость, несуща  мелкие механические примеси, продолжает движаение в верхнюю часть полости корпуса через кольцевой зазор, расположенный между внутренней стенкой корпуса 1 и наружной стенкой перегородки 14, где проходит над верхними, герметично соёдиненным торцами перегородок 13 и 14 и входит в полость внутренней перегородки 13, в которой установлен и вращаетс  принудительно при помощи привода 9 и клиноременной передачи 10 фильтрующий элемент 6. Жидкость цроникает сквозь сетку 7 и входит, во внутреннюю полость фильтрующего элемента, откуда через патрубок 11 выводитс  из устройства. Благодар  тому, что очищенна  жидкость свободно сливаетс  через патрубок 11, внутренн   полость фильтрующего элемента б всегда опорожнена,что способствует более интенсивному гтроникновению через сетку 7 очищенной жидкости, а также уменьшаетс  усилие, необходимое дл  вращени  фильтрующего элемента 6. Задержанные на внешней стенке сетки 7 механические примеси за счет центробежного усили , действующего/ на .них, отбрасываютс  на в.нутреннюр) стенку перегородки 13, по которой перемещаютс  к нижнему ее торцу и .пускаютс  на днище .2. Так как ниж- НИИ торец перегЪродки 13 расположён ниже такого же торца перегородки 14, то предотвращаетс  возможность, смещени  сгущенной фракции, отделенной фильтром и выпавшей из полости перегородки 13, с неочищенной жидкостью, двигающейс  в верхнюю часть полости корпуса 1, т.«г. к фильтру б-. Выпавша  в осадок на днище 2 сгущенна  .фракци  (механические примеси) удал етс  через патрубок 3 отвода сгущенной фракции. Наличие в устройстве патрубка отвода очищенной жидкости,выполненного в виде вала, .установленного на нижней подшипниковой опоре, расположенной в днище корпуса, позвол ет улучшить про хождение жидкости сквозь фильтрующий элемент и уменьшить величину крут щего момента, энергопотери дл  вращени  ильтра. Наличие перегородок, установленных концентрично ,в полости корпуса , в которых нижние кромки расположены на разных уровн х по высоте а ве)рхние торцы герметично соединены обеспечивают лучшие услрви  дл  осаждени  в осгадок механических примесей Все это, в конечном результате, обеспечивает более эффективную работу устройства. Формула изобретени  Устройство дл  очистки жидкости, содержащее цилиндрический корпус с коническим днищем, тангенциальным входным патрубком и патрубками отвода очищенной жидкости и сгущенной фракции, смонтированный внутри корпуса на приводном валу полый цилиндрический фильтрующий элемент в виде стакана,, отличающеес  тем, что, с целью повышени  степени очистки жидкости и снижени  энергозатрат, оно снабжено концентрично расположенными снаружи фильтрующего элемента кольцевыми перегородками, соединенными между собой верхними кромками, при этом патрубок отвода очищенной жидкости присоединен к дну стакана, тангенциальный входной патрубок установлен между перегородками, а нижние кромки внешней и внутренней перегородок размещены соответственно ниже и выше дна стакана. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Датент США 3447290, кл. 55-322, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР № 610565, кл. В 04 С 9/00, 1976.

Очищенна  шид1(ость

фиг.}

Фиг.2