Гидроциклон

 

Изобретение относится к центробежногравитационному разделению сточных и промышленных вод, Цель - повышение эффективности классификации. В верхней части цилиндрического корпуса (К) 1 установлена коническая диафрагма 2. Под диафрагмой 2 расположена цилиндриче , екая вставка (ЦВ) 3 с двумя патрубками (П) подвода исходного питания в ЦВ 3. В нижней части К 1 установлен П 5 для отвода песков. В верхней части К 1 расположены кольцевой водослив 6 с отводящим П 7 и полупогружное кольцо 8. Внутри кольца 8 установлена сливная воронка 9 с регулируемым уровнем, соединенная с трубой 10 отИзобретение относится к гидравлической классификации жидкостей от взвешенных оседающих тяжелых и всплывающих легких примесей и может быть использовано на предприятиях строительной индустрии для очистных сооружений сточных и промышленных вод. вода всплывающих примесей. На воронке 9 ниже ее верхней кромки установлен поплавок 11. Между воронкой 9 и трубой 10 расположена гибкая вставка. Регулировка уровня воронки 9 осуществляется через блоки 15 тросом. Для этой цели имеется ручная лебедка 16. Внутренняя поверхность воронки 9 и поверхность поплавка 11 выполнены из легкосмачиваемого нефтепродуктами материала . В месте примыкания П 4 к поверхности ЦВ 3 установлены кавитационные камеры Они выполнены в виде отрезков П со смещенными относительно друг друга выступами на его противоположных стенках , образующими канал. Исходное питание подается через П 4 в пространство, ограниченное ЦВ 3. На выходе из камер образуются многочисленные газовые пузырьки. В результате склопывания пузырьков тяжелые примеси освобождаются от обволакивающих их легких примесей (нефтеродуктов). Тяжелые примеси разгружаются через П 5. Всплывающие примеси удаляются через воронку 9 и трубу 10. Очищенная вода переливается через водослив 6 и отводится через П 7. Всплывающие примеси частично задерживаются диафрагмой 2 и через трубы-стояки 13 подают в пространство, ограниченное кольцом 8. 1 з. п. ф-лы, 7 ил. Цель изобретения - повышение эффективности классификации. На фиг. 1 схематично изображен гидроциклон , продольный разрез, на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - узел II на фиг. 2 (трудносмачиваемый нефтепродуктами материал воронки); на фиг, 4 - узел I на фиг. 2 t (Л С ON XJ 00 00 Јь

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК (я)л В 03 В 5/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОВРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4748213/03 (22) 11,10.89 (46) 15.12.91. Бюл. ¹ 46 (71) Государственный проектный институт

"Ярославский промстройпроект" (72) В. Я, Морев, А. Г. Панфилов и Ю. Г, Иванов (53) 621.928.37{088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 542657, кл. В 04 С 1/00, 1975.

Лихачев Н. И. Канализация населенных мест и промышленных предприятий М.

Стройиздат, 1981, с. 127, рис. 13,3в.

{54) ГИДРОЦИКЛОН (57) Изобретение относится к центробежногравитационному оазделению, сточных и промышленных вод, Цель — повышение эффективности классификации. В верхней части. цилиндрического корпуса (К) 1 установлена коническая диафрагма 2. Под диафрагмой 2 расположена цилиндриче. ская вставка (ЦВ) 3 с двумя патрубками (П) подвода исходного питания в ЦВ 3. В нижней части К 1 установлен П 5 для отвода песков. В верхней части К 1 расположены кольцевой водослив 6 с отводящим П 7 и полупогружное кольцо 8, Внутри кольца 8 установлена сливная воронка 9 с регулируемым уровнем, соединенная с трубой 10 отИзобретение относится к гидравлической классификации жидкостей от взвешенных оседающих тяжелых и всплывающих легких примесей и может быть использовано на предприятиях строительной индустрии для очистных сооружений сточных и промышленных вод. Ы„, 1697884 А1 вода всплывающих примесей. На воронке 9 ниже ее верхней кромки установлен поплавок 11, Между воронкой 9 и трубой 10 расположена гибкая вставка. Регулировка уровня воронки 9 осуществляется через блоки 15 тросом, Для атой цели имеется ручная лебедка 16. Внутренняя поверхность воронки 9 и поверхность поплавка 11 выполнены из легкосмачиваемого нефтепродуктами материала. В месте примыкания П 4 к поверхности ЦВ 3 установлены кавитационные. камеры. Они выполнены в виде отрезков П со смещенными относительно друг друга выступами на его противоположных стенках, образующими канал. Исходное питание подается через П 4 в пространство, ограчиченное ЦВ 3. На выходе из камер образуют-, ся многочисленные газовые пузырьки. В результате склопывания пузырьков тяжелые примеси освобождаются от обволакива- (Л ющих их легких примесей (нефтеродуктов).

Тяжелые примеси разгружаются через П 5.

Всплывающие примеси удаляются через воронку 9 и трубу 10. Очищенная вода переливается через водослив 6 и отводится через

П 7, Всплывающие примеси частично задерживаются диафрагмой 2 и через трубы-сто- О" яки 13 подают в пространство, ограниченное кольцом 8. 1 з. и. ф-лы, 7 ил, Цель изобретения — повышение эффективности классификации.

На фиг. 1 схематично изображен гидроциклон, продольный разрез; на фиг. 2- узел

1 на фиг. 1; на фиг. 3 — узел ll на фиг. 2 (трудносмачиваемый нефтепродуктами материал воронки); на фиг, 4 — узел ll на фиг. 2

1697884 (легкосмачиваемый нефтепродуктами материал воронки); на фиг. 5 — разрез А — А на фиг, 1; на фиг. 6 — узел 1И на фиг. 5; нэ фиг.-7— схема потоков жидкости в гидроциклоне.

Гидроциклон включает цилиндроконический корпус 1, установленную в верхней части:корпуса коническую диафрагму 2, расположенную под конической диафрагмой цилиндрическую вставку 3, два тэнгенциэльных патрубка 4 подвода исходного питания в цилиндрическую вставку 3, В нижней части корпуса 1 установлен пэтрубок 5 для отвода песков. B верхней части корпуса 1 . расположены кольцевой водослив 5 с отводящим патрубком 7 и маслоудер>кивающее кольцо 8, Внутри маслоудерживающего кольца 8 установлена (с возможностью вертикального перемещения) сливная воронка

9, соединенная с трубой 10 отвода всплывающих примесей. На сливной воронке 9 ниже ее верхней кромки установлен поплавок 11.

Между сливной воронкой 9 и трубой 10 отвода всплывающих примесей расположена гибкая вставка 12. С конической диафрагмой 2 соединены трубы-стояки 13. Труба 10 отвода всплывающих примесей зафиксирована в центре конической диафрагмы 2 центрирующим устройством 14, на котором .закреплены блоки 15. На наружной части кольцевого еодослива 6 установлена ручная лебедка 16, которая посредством троса 17, пропущенного через блоки 15, соединена со сливной воронкой 9.

Внутренняя поверхность сливной воронки 9 и поверхность поплавка 11 выполнены .из легкосмачиваемого нефтепродуктами материала (например, силиката или хлопчатобумажной ткани).

B месте примыкания патрубков 4 подвода исходного питания к поверхности цилиндрической вставки 3 установлены кавитационные камеры 18. Они выполнены в виде отрезков пэтрубка со смещенными относительно друг друга выступами на его противоположных стенках, образующими канал 19. Наружная (rto отношению к центру гидроциклона) поверхность кавитационной камеры 18 выполнена плавно переходящей по направлению движения жидкости от конической поверхности 20 в вогнутую 21 и оканчивающейся резко обрывающимся выступом 22. Внутренняя (по отношению к центру гидроциклона) поверхность камеры выполнена с резко обрывающимся аналогичным выступом 23, обращенным к вогнутой поверхности 21 камеры и смещенным навстречу направлению движения жидкости относительно выступа 22 на величину .

Укаэанная конфигурация кавитационный камеры 18 соответствует форме известной в испытательной технике камеры Шретера— высокоэффективного источника кавитации, Гидроциклон работает следующим об5 разом.

Очищаемая среда через патрубки 4 подвода исходного питания тангенциально вводится в пространство, ограниченное цилиндрической вставкой 3. При этом воз"0 никает замкнутый круговой циркуляционный поток. Тяжелые примеси опускаются в коническую часть корпуса 1 и удаляются через патрубок 5. Осадок из конической части

15 корпуса 1 удаляют насосами, гидроэлеваторами или под гидростатическим давлением воды. Грубодисперсные всплывающие примеси задерживаются кольцом 8 и удаля ются через воронку 9 и отводящую трубу 10, При

20 этом характер (перманентный или дискретный) слива жидкости в воронку 9 зависит от смачивающей способности жидкой среды материала воронки (т.е. от углами смачивания„см. фиг. 3 и 4). Очищенная вода пере-.

25 ливэегся в кольцевой водослив 6 и отводится через отводящий патрубок 7, Всплывающие примеси, находящиеся в корпусе I, задерживаются конической диафрагмой 2 и через трубы-стояки 13 попадают в

30 пространство,. ограниченное кольцом 8, Очищаемая среда при вводе в гидроциклон движется по каналу 19 камеры 18. При этом поток жидкости по ходу движения сначала выступом 23 отклоняется к вогнутой повер35 хности 21, которая s совокупности с выступом 22 вторично отклоняет поток жидкости, таким образом последний дважды претерпевает возмущение, при этом благодаря вышеуказанной конфигурации кавитационной

40 камеры 18 происходит внезапное расширение потока на выходе из камеры 18. Выступы 23 и 22 являются для движущейся жидкости источниками образования многочисленных газовых пузырьков-каверн (визу-.

45 ально обнаруживаемых по вспениванию жидкости или диагностируемых, например, с помощью переносного индикатора кавитации марки ПИК-1 и другого средства). Пузырьки при сходе с выступов 23 и 22

50 выносятся вместе с жидкостью во внутреннее пространство циклона, где и схлопываютс я, При схлопывании газовых пузырьковкаверн происходит реализация их потенци55 альной энергии в энергию ударной волны, вызывающей динамическое воздействие на окружающую газовый пузырек-каверну массу жидкости, в которой находятся взвешенные примеси, разрушая ее и способствуя освобождению тяжелых примесей от обволакивающих их легких примесей (нефтепро1697884 дуктов), Вращение потока в корпусе гидроциклона способствует агломерации взвешенных частиц и увеличению их гидравлической крупности, при этом улуч- 5 шается качество очистки и продолжительность отстаивания структурных тяжелых частиц сокращается. Особенности схемы движения гидропотоков (см. фиг, 7) обуслов-. лены тангенциальным вводом жидкости в 10 пространство. or ран ичен ное цилиндрической вставкой 3, при этом восходящий поток, дойдя до ее верха, разделяется на два потока, Один из них — основной движется по спирали к центральному отверстию в диаф- 15 рагме 2, другой, в котором транспортируются выделившиеся в восходяшем потоке взвешенные вещества, направляется вниз в пространство между стенками вставки 3 и корпуса 1. Этот поток предотвращает на- 20 копление взвешенных веществ под диафрагмой 2 и смывает их в коническую часть корпуса 1. Вспенивающие примеси из-под диафрагмы 2 через стояки 13 попадают в пространство, экранированное кольцом 8, 25 откуда удаляются через воронку 9. Очищенная вода поднимается . по диафрагме 2 и сливается в кольцевой водослив 6, откуда отводится через патрубок 7.

Центральная часть гидроциклона заня- 30 та зонами циркуляции, Полезный объем гидроциклона (см, фиг, 7, заштриховано) составляет 257;.

Регулировка погружения воронки 9 в. зависимости от положения уровня линии 35 слива и толщины слоя (Л h) всплывающих примесей в объеме, ограниченном кольцом .

8, легко осуществляется наматыванием троса 17 на ручную лебедку 16 или другое подо.бное устройство, при этом трос 17 через 40 блоки 15 погружает воронку на необходимый уровень слива. При изменении уровня слива (трос 17 сходит с лебедки) благодаря поплавку 11 и гибкой вставке 12 воронка 9 занимает требуемое положение.

Формула изобретения

1. Гидроциклон, включающий цилиндроконический корпус, установленную в верхней части корпуса коническую диафрагму, расположенную под конической диафрагмой цилиндрическую вставку, два тангенциальных патрубка подвода исходного питания в цилиндрическую вставку. установленный в нижней части корпуса патрубок для отвода песков, расположенные в верхней части корпуса кольцевой водослив с отводящим патрубком и маслоудерживающее кольцо, установленную внутри маслоудерживающего кольца сливную воронку и соединенную со сливной воронкой трубу отвода всплывающих примесей, о т л и ч а юшийся тем, что. с целью повышения эффективности классификации, он снабжен установленным на сливной воронке ниже ее верхней кромки поплавком, расположенной между сливной воронкой и трубой отвода всплывающих примесей гибкой вставкой и расположенными в месте примыкания патрубков подвода исходного питания к поверхности цилиндрической вставки, смещенными относительно друг друга выступами на противоположных стенках патрубков подвода исходного питания, при этом сливная воронка установлена с возможностью вертикального перемещения.

2. Гидроциклон по и. 1, о т л и ч а ю щ ий с я тем, чтО внутренняя поверхность сливной воронки и поверхность поплавка выполнены из легкосмачиваемого нефтепродуктами материала.

1697854

gati

f69788q гЪ®ж unv3 кто литания

7?

f8

//1

Пад5од ислаЯ юга .ф ттачия

1697884

Составитель В. Митянин

Редактор В. Фельдман Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Заказ 1698 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101