CS49385A2

CS49385A2 - Cyclone separator

Info

Publication number: CS49385A2
Application number: CS85493A
Authority: CS
Inventors: Gavan James Joseph Prendergast
Original assignee: Carroll Noel
Priority date: 1984-01-24
Filing date: 1985-01-24
Publication date: 1991-07-16
Also published as: DK164575C; ES8608342A1; DK373285A; WO1985003242A1; IL74139A0; EP0203065A4; IN164072B; GB2182868A; BR8504916A; NO168993C; DK164575B; ZA85547B; CA1269952A; PL251707A1; CU21961A3; ES539761A0; AU610007B2; IT8547591A0; NO168993B; IT8547591A1

Description

1 - f >>1 - f >>

Vynález se týká cyklonového odlučovače pro odlučování hustšísložky tekuté směsi od její řidší složky, opatřeného odlučovacíkomorou se vstupní částí na jednom konci pro přívod směsi v tan-genciálním směru ke stěně vstupní části a s osově umístěným pře-,padovýmjvýstupem, přičemž, odlučovací komora má alespoň v části své —délky·· sbíhavý-tvar'a’"větší-průrezovou'prochu''má'ňa"'v stupni mkončia s menší průřezovou plochou na osově umístěném výstupním konciodlučovací komory. V tomto cyklonovém odlučovači postupuje přivá-děná směs od jeho širší části k užší části s výstupem, přičemž?při průchodu směsi se řidší složky oddělují od hustších složek ashromažďují se v oblasti středového jádra, které je postupně vy-tlačováno do přepadového výstupu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a cyclone separator for separating a denser component of a flowable composition from its thinner component provided with a separating chamber with an inlet portion at one end for supplying a mixture in the tan-direction to the wall of the inlet portion and with an axially positioned overflow outlet; the portion of its length-converging shape and the larger-cutter portion in step m with a smaller cross-sectional area on the axially located outlet end of the separation chamber. In this cyclone separator, the feed mixture proceeds from its wider portion to the narrower portion with the outlet, wherein as the mixture passes, the thinner components separate from the denser components and collect in the central core region, which is gradually extruded into the overflow outlet.

Jsou známy cyklonové odlučovače tohoto typu, které jsou pro za-jištění potřebného proudění směsi uvnitř odlučovací komory opatře-ny soustavou vstupních otvorů, napojených na příslušná přívodnípotrubí, kterými vstupuje do komory řada tangenciálních proudůsměsi. Konstrukce takových odlučovačů je však poměrně složitá azejména při použití skupin takových odlučovačů docházelo ke znač-ným problémům při vytváření vstupních dílů těchto zařízení.Cyclone separators of this type are known which are provided with a system of inlet openings connected to respective inlet pipes through which a series of tangential streams of mixture enters the chamber to provide the necessary flow of the mixture within the separation chamber. However, the construction of such separators is relatively complex and, especially when using groups of such separators, there have been significant problems in the formation of the input parts of these devices.

Bylo také již zjištěno, že pro přívod směsi je možno využít jediného přívodního potrubí s jediným vstupem, avšak vstupní část odlučovače a také tvar a uspořádání odlučovací komory musely být navrhovány velmi přesně s ohledem na druh přiváděných materiálů.It has also been found that a single inlet manifold can be used to feed the mixture, but the inlet portion of the separator as well as the shape and configuration of the separator chamber have to be designed very precisely with respect to the type of material being fed.

Podle posledních poznatků je třeba správně volit průřez vstupní- 2 ho otvoru a tvar vstupního úseku přívodního potrubí, popřípadědalší rozměrové poměry odlučovače.According to the latest findings, it is necessary to correctly select the cross-section of the inlet opening and the shape of the inlet section of the supply line or other dimensions of the separator.

Poslední řešení v tomto oboru představuje čyklonový odlučo-vač známého provedení, který má odlučovací komoru se třemi na se-be navazujícími úseky s postupně menšími průměry, do jejíž nejěir-Ší části je zaústěno vstupní potrubí pro přívod směsi, mající kon-covou část omezenu dvěma rovinnými stěnami a dvěma evolventnímistěnami a mající tedy pravoúhelníkový průřez, přičemž vstupní po-trubí je do komory zaústěno tangenciálně. Nejširší Část odlučova-cí komory je z jedné strany ukončena čelní stěnou, kterou prochá-zí přepadová trubka pro odvádění odloučených lehčích složek směsi,umístěná v ose nejširší Části komory. U tohoto známého řešení jepoměr délky druhého úseku komory k průměru tohoto druhého úsekuroven nejméně 10 a nejvýše 25, přičemž průřez vstupního otvoru ko-mory je vymezen vztahem 0,04 = 4A./rt2= 0,25» kde A| je celková průřezová plocha přívodního vstupního otvorua D je průměr prvního úseku odlučovací komory. Průměr přepadovétrubky je u tohoto známého řešení určen z jeho poměru k průměrudruhého úseku komory, přičemž tento poměr má být nejméně 0,1 anejvýše 0,25.A recent solution in the art is a known type of cyclone separator having a separating chamber with three successively smaller successive diameters, into which the inlet conduit of the mixture having the end portion of the limiting portion is provided. two planar walls and two involute gates and thus having a rectangular cross section, the inlet duct being tangentially vented into the chamber. The widest part of the separator chamber is terminated on one side by a front wall through which an overflow tube extends to remove the lighter components of the mixture located in the axis of the widest part of the chamber. In this known solution, the ratio of the length of the second chamber section to the diameter of the second section is at least 10 and at most 25, the cross section of the chamber inlet being defined by the relation 0.04 = 4A./rt2= 0.25 »where A | is the total cross-sectional area of the inlet opening D is the diameter of the first section of the separation chamber. The diameter of the overflow pipe in this known solution is determined from its ratio to the diameter of the second chamber section, the ratio being at least 0.1 and at most 0.25.

Tento známý čyklonový odlučovač byl postupně stále zdokonalo-ván a byly hledány vhodnější tvary vstupního úseku přívodního po-trubí, přičemž poslední výsledky vývoje jsou uplatněny u odlučo-vače podle vynálezu, který odstraňuje některé nedostatky dosudznámých odlučovačů. - 3 -This known cyclone separator has been progressively refined, and more suitable shapes for the inlet pipe section have been sought, the latest developments being applied to the inventive separator, which removes some of the drawbacks of prior art separators. - 3 -

Podstata cyklonového odlučovače podle vynálezu spočívá v tom,že vstupní část odlučovací komory sestává ze vstupního dílu odlu-čovací komory a ze vstupního úseku přívodního potrubí, zaústěnéhodo prvního úseku odlučovací komory, přičemž vstupní úsek přívod-ního potrubí má evolventní tvar a je omezen vnější evolventní stě-nou, jejíž profil má začátek v prvním bodě, ve kterém navazujevnější evolventní stěna na první úsek odlučovací komory, a vnitřníevolventní stěnou, jejíž profil má začátek ve druhém bodě, ve kterémse evolventní stěna protíná s obvodovou stěnou odlučovací komory.The essence of the cyclone separator according to the invention is that the inlet section of the separator chamber consists of an inlet section of the separator chamber and an inlet section of the inlet duct, entering the first section of the separation chamber, the inlet section of the inlet pipe being involute and limited by the external involute a wall having a profile beginning at a first point in which a more involute wall extends to a first section of the separating chamber, and an internal insular wall, the profile of which starts at a second point in which the involute wall intersects with the peripheral wall of the separator chamber.

Podle výhodného provedení vynálezu má vnější evolventní stě-na vstupního úseku přívodního potrubí profil ve tvaru křivky, le-žící v rovině kolmé na podélnou osu odlučovací komory a tvořenésoustavou bodů na koncích soustavy vektorů, spojujících tyto bodys prvním bodem, ve kterém mají tyto vektory svůj začátek, přičemž í úhel Θ mezi vektorem a tangentou k obvodu odlučovací komory, vede-nou prvním bodem, je roven nejméně 0,1 radiánu a průřez vstupníhoúseku přívodního potrubí se plynule zužuje směrem přívodu tekuté'směsi.According to a preferred embodiment of the invention, the external involute wall of the inlet section of the inlet pipe has a curve-shaped profile lying in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the separation chamber formed by a set of points at the ends of the vector system connecting the bodys with the first point at which these vectors have their the beginning, the angle Θ between the vector and the tangent to the circumference of the separation chamber, leading by the first point, is equal to at least 0.1 radian and the cross section of the inlet section of the supply line is continuously narrowed towards the flow of the liquid mixture.

Podle dalšího výhodného konkrétního provedení vynálezu mávnitřní stěna vstupního úseku přívodního potrubí profil tvořený l křivinu v rovině kolmé na podélnou osu odlučovací komory a sestá-vající ze soustavy bodů na koncích druhé soustavy druhých vektorů, .·& majících svůj začátek ve druhém bodě, přičemž úhelcZ mezi druhýmvektorem a tečnou k obvodu odlučovací komory, vedenou druhým bo-dem, je pro alespoň Část délky profilu roven nejméně 0,52 radiánua je stále stejný nebo se zvětšuje.According to a further preferred embodiment of the invention, the inner wall of the inlet section of the supply line comprises a profile 1 formed in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the separation chamber and consisting of a set of points at the ends of the second set of second vectors, & having a start at the second point, wherein the angle θ between the second vector and the tangent to the circumference of the separation chamber, guided by the second point, is at least 0.52 radianu for at least a portion of the profile length and is the same or increases.

Vnější stěna vstupního úseku přívodního potrubí má podle jiné-ho výhodného provedení délku rovnou íri p a určenou vztahem (X < η έ 2<ť + ύ( , kde L je průměr prvního úseku odlučovací komory. Vnitřní stěnavstupního úseku přívodního potrubí má potom délku rovnou <X Durčenou ze vztahu . 0,35 < c< < 1,5, přičemž počátek délky vnější stěny je v prvním bodě C a počátekdélky vnitřní stěny je ve druhém bodě E.According to another preferred embodiment, the outer wall of the inlet section of the inlet duct has a length equal to [theta] m and determined by the relationship (X < η < 2 > + ύ (where L is the diameter of the first compartment of the separation chamber. X Durable from the equation: 0.35 <c <<1.5, the origin of the outer wall length being at the first point C and the origin of the inner wall length at the second point E.

Průřezová plocha vstupního úseku přívodního potrubí je vradiální rovině, proložené druhým bodem E, určena vztahem 0,04<4 < 0,1, kde je průřezová plocha a D je průměr prvního úseku odlučovacíkomory, přičemž mezi koeficienty je vztah.The cross-sectional area of the inlet section of the feed line is determined by the relation 0.04 < 4 < 0.1, where D is the diameter of the first section of the separator chamber, with the relationship being the coefficient.

Dalšího zdoknalení oddělovacího účinku odlučovače podle vyná-lezu je mošno dosáhnout u některých druhů směsí konkrétní úpravousklonu vstupního úseku přívodního potrubí k podélné ose odlučova-cí komory; v konkrétním provedení podle vynálezu je úhel, sevřenýmezi podélnou osou odlučovací komory a normálou k průřezové ploševstupního úseku přívodního potrubí, proloženou druhým bodem E navnitřní stěně vstupního úseku, větší než 80° a menší než 95°. U některých druhů oddělovaných směsí se dosáhne dokonalejšíhooddělení lehčí složky, jestliže se podle jiného význaku vynálezuprodlouží přepadové potrubí pro odvod lehčích složek do odlučova-cí komory a vystupuje částí své délky z čelní koncové stěny; čel-ní koncová stěna může být podle jiných výhodných provedení vynálezuvytvořena ve. tvaru části kulové, plochy,Further improvement of the separating effect of the separator according to the invention can be achieved in some types of mixtures by a particular adjustment of the inlet section of the supply line to the longitudinal axis of the separating chamber; in a particular embodiment of the invention, the angle eným between the longitudinal axis of the separation chamber and the normal to the cross-sectional area of the supply line interspersed with the second point E is greater than 80 ° and less than 95 °. In some types of separating compositions, a more complete separation of the lighter component is achieved if, according to another aspect, the overflow conduit extends the lighter components to the separating chamber and exits a portion of its length from the front end wall; In other preferred embodiments of the present invention, the end wall may be formed in a front end wall. the shape of a spherical surface,

Cyklonový odlučovač podle vynálezu má jediný přívod směsi jed- ním přívodním potrubím se vstupním úsekem, tvarovaným podle vyná- ", j. leza, takže jeho výroba je velmi jednoduchá, je třeba jen podlešablony přesně vyříznout rovinné boční stěny vstuoního úseku avytvarovat vnější a vnitřní evolventní stěnu. Účinek tvarovánívstupního úheku přívddhíhó pd“ťrubí“pbdlě vynálezu se u většinyzpracovávaných směsí a zejména při oddělování oleje od vody pro-jevil jako velmi příznivý ve srovnání se známými odlučovači, pro-tože u tohoto řešení není středové jádro rotujícího proudu směsiuvnitř odlučovací komory, obsahující lehčí složky směsi, narušováno vstupujícím proudem směsi, takže oddělená složka je čistší a jrychleji odváděna přepadovým potrubím z komory ven. Odkloněnímpřívodního potrubí z roviny kolmé na podélnou osu odlučovací komory v kladném nebo záporném úhlu je možno podle druhu zpracovávanésměsi nastavit rychlost postupu směsi komorou a tím celkovou dobuoddělování složek. Pro oddělování některých druhů směsi je takévýhodné vyduté tvarování čelní stěny komory, které se používá ze-jména u směsí s velkým podílem lehčích složek. Příklady provedení cyklonového odlučovače podle vynálezujsou zobrazeny na výkresech, kde obr.1 znázorňuje podélný řez od-lučovačem, na obr.2 je příčný řez odlučovačem, vedený rovinou 2-2 z obr.1, na obr.5 je podélný řez Částí odlučovače s vydutoučelní stěnou, obr.4 znázorňuje podélný řez částí odlučovače s vy-puklou Čelní stěnou a obr.5 znázorňuje podélný řez částí odlučovače s rovinnou čelní stěnou, kterou prochází přepadové potrubí,obr.6 znázorňuje ve zvětšeném měřítku příčný řez vstupním úsekempřívodního potrubí a prvním úsekem odlučovací komory, na obr.7je stejný příčný řez vstupní částí odlučovače jako na obr.6 s vý-hodným tvarováním stěn a s dalšími hodnotami pro určení tvaruvstupního úseku a na obr.8 je podélný řez částí odlučovací komo- - 6 - ry se zaústěným přívodním potrubím.The cyclone separator according to the invention has a single mixture feed through one supply line with an inlet section shaped according to the invention, so that its production is very simple, only the planar side walls of the inlet section must be precisely cut out according to the pattern and the outer and inner involute shaped. The effect of shaping the inlet angles of the present invention has been found to be very favorable in the majority of blends and, in particular, in the separation of oil from water compared to known separators, since in this solution the central core of the rotating stream is not mixed within the separation chamber. containing lighter components of the mixture, disrupted by the incoming stream of the mixture, so that the separated component is cleaner and more rapidly discharged through the overflow conduit from the chamber to the positive or negative angle of the separator chamber. In order to separate some types of mixture, it is also preferred to concave the chamber front wall, which is used in particular for mixtures with a large proportion of lighter components. Examples of embodiments of the cyclone separator according to the invention are shown in the drawings, where Fig. 1 shows a longitudinal section of the separator, Fig. 2 is a cross-sectional view of the separator, taken along line 2-2 of Fig. 1, Fig. 4 shows a longitudinal section through a part of a separator with a bulged front wall and FIG. 5 shows a longitudinal section through a part of a planar front wall separator through which the overflow line passes, FIG. 6 shows an enlarged cross-section of the inlet section of the inlet duct and the first Fig. 7 shows the same cross section through the inlet section of the separator as in Fig. 6 with the preferred wall shaping and other values for the shape of the entrance section; and Fig. 8 is a longitudinal section through a part of the separating chamber with the outlet supply line.

Cyklonový odlučovač 10 podle vynálezu obsahuje odlučovací ko-moru 12, která sestává ze tří souose uspořádaných úseků 14> 16»válcového tvaru, umístěných v řadě za sebou. První úsek 14 odlučo-vací komory 12 má průměr D a délku L1, druhý úsek 16 má průměr d2a délku 1?, třetí úsek 18 má průměr d^ a délku 1^, přičemž průře-zová plocha těchto tří úseků 14» 16, 18 se zmenšuje a třetí úsekŤ8 pak přechází do hlavního výstupu 24 válcového tvaru. Mezi prv-ní úsek 14 a druhý úsek 16 odlučovací komory 12 může být vřazenzužující se úsek 17 komole kuželového tvaru. V tomto příkladnémprovedení je první úsek 14 v celé své délce válcový, druhý úsek16 odlučovací komory 12 sestává z válcové části a komole kuželovéčásti a třetí úsek 18 je v celé své délce válcový. V jiném kon-krétním příkladném provedení může být druhý úsek 16 odlučovací ko-mory 12 v celé své délce komole kuželový, takže jeho vnitřní prů-řez se stále plynule zmenšuje.The cyclone separator 10 according to the invention comprises a separating chamber 12 which consists of three coaxially arranged cylindrical sections 14 > 16 ' The first section 14 of the separation chamber 12 has a diameter D and a length L1, the second section 16 has a diameter d2a and a length 1 ', the third section 18 has a diameter d1 and a length 1', the cross-sectional area of the three sections 14 »16, 18 it decreases and the third section 8 then passes into the main outlet 24 of the cylindrical shape. Between the first section 14 and the second section 16 of the separation chamber 12, the recess section 17 may be a frustoconical shape. In this exemplary embodiment, the first section 14 is cylindrical over its entire length, the second section 16 of the separation chamber 12 consists of a cylindrical portion and a frustoconical portion and the third portion 18 is cylindrical over its entire length. In another particular embodiment, the second section 16 of the separating chamber 12 may be frusto-conical over its entire length so that its internal cross section is continuously reduced.

Do cyklonového odlučovače 10 je směs různých tekutých složekpřiváděna přívodním potrubím 20, které je napojeno na první úsek14 odlučovací komory 12 vstupním úsekem 80 a které do něj vstupujeve vstupním otvoru 2j5. Oddělené složky směsi vystupují na jednomkonci odlučovací komory 12 hlavním výstupem 24 a na druhém konciodlučovací komory 12 přepadovým výstupem 28, na který navazujepřepadové potrubí 27, kterým se odvádějí lehčí složky směsi. Jakje patrno z obr.2, je přívodní potrubí 20 tvarováno ve své konco-vé části před vstupem do prvního úseku 14 odlučovací komory 12do spirálového tvaru se stále se zmenšující průřezovou plochou,která je nejmenší ve vstupním otvoru 25, přičemž vstupní otvor 2g - 7 - i přívodní potrubí 20 mají pravoúhelníkový průřez.In the cyclone separator 10, a mixture of different liquid components is fed through a supply line 20 which is connected to the first section 14 of the separation chamber 12 via an inlet section 80 and which enters into it through the inlet opening 25. Separate components of the mixture extend at one end of the separation chamber 12 through the main outlet 24 and at the other end of the separation chamber 12 through an overflow outlet 28, to which a downstream conduit 27 is connected to remove lighter components of the mixture. 2, the inlet duct 20 is shaped in its end portion prior to entering the first section 14 of the separation chamber 12 into a spiral shape with an ever decreasing cross-sectional area which is the smallest in the inlet opening 25, the inlet opening 2g-7 - the supply line 20 also has a rectangular cross-section.

Kapalná snes je přiváděna do eyklonového odlučovače 10 vstup-ním otvorem 2$ z přívodního potrubí 20 a v odlučovací komoře 121šě^^hybujě“kroužTvým“pohybem"“po"“stěnách“j ednOtl-ivých-úseků—14 > 16, 18 odlučovací komory 12, přičemž při tomto krouživém pohybupůsobí na směs odstředivé síly, které vytlačují těžší složky k ob-vodu odlučovací komory 12 a podél něj postupně k hlavnímu výstupu24, zatímco lehčí složky směsi se hromadí ve středním jádru 40 apostupně jsou odváděny přepadovým potrubím 27 působením tlakovéhorozdílu v přepadovém potrubí 27 a ve středovém jádru 40 v odlučo-vací komoře 12. Vytvořením vstupní části přívodního potrubí 20 vespirálovém tvaru se odlučovači účinek urychli a zintenzivní, pro-tože odstředivé síly působí na směs již v Části přívodního potru-bí 20.The liquid suction is fed into the cyclo-separator 10 through the inlet opening 2 $ from the supply line 20 and in the separating chamber 121 through the " ring " the chamber 12, in this circular motion acting on a mixture of centrifugal force, which push the heavier components into and out of the separator chamber 12, while the lighter components of the mixture accumulate in the central core 40 and are discharged progressively through the overflow conduit 27 by the pressure differential In the overflow conduit 27 and in the core core 40 in the separating chamber 12. By forming the inlet portion of the inlet conduit 20, the separation effect is accelerated, and the centrifugal forces are exerted on the mixture already in the inlet conduit 20.

Na intenzitu odlučovacího účinku má také vliv tvarování čelníkoncové stěny 50 odlučovací komory 12, která je pro směsi s velkýmpodílem lehčích složek vydutá /obr.5/» pro směsi s velkým podílemhustých složek je vypuklá /obr.4/ a pro směsí s malým rozdílem vměrné hustotě je čelní koncová stěna 50 rovinná /obr.5/» ale pře-padové potrubí 27 je částí své délky zavedeno do odlučovací komo-ry 12, takže přepadový výstup 25 je umístěn proti vnějšíma okrajivstupního otvoru 25 přívodního potrubí 20 a přepadové potrubí 27zasahuje do odlučovací komory 12 svým prodlouženým úsekem 27a.The intensity of the separating effect is also influenced by the shaping of the front end wall 50 of the separating chamber 12, which is convex for mixtures with a large proportion of lighter components (5) for mixtures with a large proportion of dense components. the density is the front end wall 50 plane 5, but the overflow line 27 is part of its length introduced into the separation chamber 12 so that the overflow outlet 25 is positioned against the outer edge opening 25 of the supply line 20 and the overflow line 27 extends into the separation chamber 12 with its elongated section 27a.

Tvarové konstrukční řešení vstupního úseku 80 přívodního po-trubí 20 je podrobněji zobrazeno na obr.6, na kterém je znázorněnotaké napojení vstupního úseku 80 na první úsek ,14 odlučovací komo-ry 12 s válcovým tvarem, přičemž příkladné provedení vstupního useku 80 má pravoúhelníkový průřez, který se postupně zužuje. j Vstupní úsek 80 je vymezen vnější evolventni stěnou 82, vnitřní evolventni stěnou. 84 a dvěma.rovinnými bočními stěnami. Vstupníúsek 80 je tvarován podle vynálezu od mezního průřezu 85, prolože-ného dvěma koncovými body 83, 87 na vnější evolventni stěně 82 ana vnitřní evolventni stěně 84, přičemž tento mezní průřez 85 jemístem, za kterým již není možno proud přiváděné tekuté směsi de-finovat jednoduchými proudovými rovnicemi. Od prvního koncového bo-du 85 se vnější obvodová stěna 82 plynule přibližuje k obvodovéploše 86 prvního úseku 14 odlučovací komory 12 a. protíná se s nív přímce, která obsahuje první bod C, ležící na zobrazené tvořícíkřivce vnější evolventni stěny 82. Vnitřní obvodová stěna 84 seod druhého koncového bodu. 87 na tvořící křivce plynule přibližujek obvodové ploše 86 prvního úseku 14 odlučovací komory 12 a protí-ná se s ní v přímce, obsahující na tvořící křivce druhý bod E;z praktických důvodů však je výhodnější nevytvářet koncovou částvzájemně se přibližujících ploch ve formě ostrého břitu, ale jevhodnější vytvořit přechod zaoblenou částí 84a, jejíž obrys jezobrazen čárkovanou čarou. Délka η D vnější evolventni stěny 82 mezi prvním koncovým bo-dem 87 a prvním bodem C a délka (X D vnitřní evolventni stěny 84mezi druhým koncovým hodem 87 a druhým bodem E vyplývá ze vztahu < 2 0r + o< * . ' , 0,35 < OC < 1,5The shape of the inlet section 80 of the inlet pipe 20 is shown in more detail in FIG. 6, in which the connection of the inlet section 80 to the first section 14 of the separating chamber 12 with the cylindrical shape is shown, the exemplary embodiment of the inlet section 80 having a rectangular cross section , which gradually narrows. The inlet section 80 is defined by an outer involute wall 82, an internal involute wall. 84 and two-level side walls. The inlet 80 is shaped according to the invention from a cross-sectional area 85 interspersed with two end points 83, 87 on the outer involute wall 82 and on the inner involute wall 84, this cut-off cross section 85 beyond which the flow of the feed mixture can no longer be eliminated simple current equations. From the first end wall 85, the outer circumferential wall 82 continuously approaches the peripheral surface 86 of the first section 14 of the separation chamber 12 and intersects with the alignment of the line comprising the first point C lying on the forming curve of the outer involute wall 82. the second end point. 87 on the forming curve, proximal to the circumferential surface 86 of the first section 14 of the separation chamber 12 and intersects with it in a line comprising the second point E on the forming curve, but for practical reasons it is preferable not to form an end portion of the proximal surfaces in the form of a sharp edge, but it is preferable to make the transition through the rounded portion 84a, the outline of which is represented by a dashed line. The length η D of the outer involute wall 82 between the first end point 87 and the first point C and the length (XD of the internal involute wall 84 between the second end point 87 and the second point E results from the relationship <2 0r + o <*. ', 0.35 <OC <1.5

Tvar vnější evolventni stěny 82 vstupní oblasti je možno de- finovat určením tvaru její tvořící křivky,' která je tvořena sou- stavou bodů na koncích soustavy vektorů, vycházejících z prvního - 9 - bodu C, ležících v rovině kolmé na podélnou osu odlučovací komo-ry 12 a postupně se zvětšujících, přičemž při tomto stálém zvět-.šování vektoru T se úhel Θ mezi vektorem T a tečnou 92 k obvodo- •yé-píO^e-g-e-odi-ugovací—komory—l-Z-tr-v-ed-enoa-^prvnini-bod-em-C-fi-tál-e-- zvětšuje, nikdy se nezmenší a nikdy neklesne pod nulu pro všechnyvelikost vektoru T, menší než je hodnota délky D vnější evol-ventní stěny 82,The shape of the outer involute wall 82 of the entrance area can be defined by determining the shape of its forming curve, which consists of a set of points at the ends of the vector set, starting from the first - 9 - point C, lying in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the separation chamber. 12 and gradually increasing, wherein in this constant enlargement of the vector T, the angle Θ between the vector T and the tangent 92 to the circumferential β-ε-ε-ε-off-ionizing chamber is shown. the first-point-C-fi-tall-e-increasing, never decreases and never drops below zero for all the vector size T, less than the length D of the outer evolution wall 82,

Podobně je vnitřní evolventní stěna 8 ^určena tvarem své tvoří-cí křivky, zobrazené na obr*6, kterou je možno definovat jako sou-stavu bodů na koncích soustavy vektorů U, vycházejících z druhéhobodu E a postupně se zvětšujících, přičemž každému většímu vektoruU přísluší větší úhel , sevřený mezi vektorem U a tečnou 95 k ob-vodové ploše 86 prvního úseku 14 odlučovací komory 12, vedenou dru-hým bodem E; tento úhel <Z se při zvětšování vektoru U nikdy nezmen-šuje a nikdy neklesne pod nulu pro všechny hodnoty vektorů U, men-ší než je hodnota délky ocL vnitřní evolventní stěny 84. R?Similarly, the inner involute wall 8 'is determined by the shape of its forming curve shown in FIG. 6, which can be defined as the sum of the points at the ends of the vector set U starting from the second point E and gradually increasing, each a greater angle enclosed between the vector U and the tangent 95 to the circumferential surface 86 of the first section 14 of the separation chamber 12 guided by the second point E; this angle Z Z does not diminish when increasing the vector U and never drops below zero for all the vectors of the U, less than the value of the length of the ocL of the internal involute wall 84.R?

Vstupní úsek 80 přívodního potrubí 20 je po plynulém zúženípřibližujícími se evolventními stěnami 82, 84 vyústěn do prvníhoúseku 14 odlučovací komory 12 ve vstupním otvoru 25, jehož průřezo-vá plocha A^, měřená v axiální a současně radiální rovině, prochá-zející druhým bodem E, je definována vztahem 0,04 < 4 Ai/9tD2 < 0,1The inlet section 80 of the supply line 20 is, after a continuous constriction of the proximal walls 82, 84, into the first section 14 of the separation chamber 12 in the inlet opening 25, whose cross-sectional area A1, measured in the axial and radial plane passing through the second point E is defined as 0.04 <4 Ai / 9tD2 <0.1

Tento vztah platí pro všechny odlučovače 10» u "kterých je po-měr mezi prvním průměrem D prvního úseku 14 odlučovací komory 12a třetím průměrem d^ třetího úseku 18 odlučovací komory 12 nejvý-še roven 5· 10This relationship applies to all the separators 10 'which the ratio between the first diameter D of the first section 14 of the separation chamber 12a is the third diameter d1 of the third section 18 of the separation chamber 12 is not more than 5/10.

Ve výhodném konkrétním provedení vynálezu je úhel mezíspojnicemi podélné osy odlučovací komory 12 a prvním hodem C adruhým hodem E roven 86°. Teoretický profil je v tomto příkladuupraven tak, Žé koncová hřitová část vnitřní evolventní stěny 84je nahrazena zaobleným přechodem 84a, který navazuje na obvodovouplochu 86 prvního úseku 14 Odlučovací komory 12, pHČemž tečnavedená k tomuto zaoblenému přechodu 84a ze středu odlučovací ko-mory 12 svírá se spojnicí středu a prvním bodem C úhel 110°.In a preferred embodiment of the invention, the angle between the joints of the longitudinal axis of the separation chamber 12 and the first throw C is 86 °. In this example, the theoretical profile is such that the inner end of the inner involute wall 84 is replaced by a rounded transition 84a that adjoins the periphery of the first section 14 of the separation chamber 12, which is connected to the rounded transition 84a from the center of the separation chamber 12. the center point and the first point C the angle of 110 °.

Tvar vnější evolventní stěny 82 a vnitřní evolventní stěny 84je definován následujícími vztahy: rQ = 0,5 D + O,O143.B.zJ’4 + 0,0057 Β.Ζθ*8 + 0,00157 ΰ.Ζθ’8++ 0,00286 D.Z4*5 rA - 0,5 D + 0,0714. D.Z? + 0,00714 D.Z^ + 0,0143 D.Z4 + + 0,00714 D.Z^, kde rQ je vzdálenost osy odlučovače 10 od kteréhokoliv bodu vněj-ší evolventní stěny 82, je vzdálenost osy odlučovače 10 od kteréhokoliv bodu vnitřní evolventní stěny 84, ZQ je úhel. sevřený me·zi spojnicí 91 osy odlučovače s prvním bodem C a spojnicí středuodlučovače 10 s libovolným bodem vnitřní evolventní stěny 82 vesmyslu pohybu hodinových ručiček a Z^ je úhel sevřený mezi spojni·cí 100 středu odlučovače 10 s druhým bodem E. a spojnicí středuodlučovače 10 s libovolným bodem na vnitřní evolventní stěně 84.Uvedené vztahy platí pro rozsahy úhlů ZQ, Z^ v rozmezí 0<Zo<150° 0 > Z^ > 60°. nebo alespoň v rozmezí24°> Zí > 60° 11The shape of the outer involute wall 82 and the inner involute wall 84 is defined by the following relationships: rQ = 0.5 D + O, O143.B.zJ4 + 0.0057 Β.Ζθ * 8 + 0.00157 ΰ.Ζθ'8 ++ 0.00286 D.Z4 * 5 rA - 0.5 D + 0.0714. D.Z? + 0.00714 DZ1 + 0.0143 D.Z4 + + 0.00714 D2, where rQ is the distance of the separator axis 10 from any point of the outer involute wall 82, the distance of the separator axis 10 from any point of the inner involute wall 84 , ZQ is the angle. clamped between the separator axis line 91 with the first point C and the line of the middle separator 10 with any point of the internal involute wall 82 generally clockwise, and Z1 is the angle between the connecting center 100 of the separator 10 with the second point E. and the line of the middle separator 10 with any point on the inner involute wall 84. Said relationships apply to the angular ranges ZQ, Z ^ in the range 0 < Zo < 150 DEG > or at least in the range of 24 ° C> 60 ° 11

Vstupní úsek 80 přívodního potrubí 20 raá pravoúhelníkovýprůřez, v tomto příkladu obdélníkový průřez, jehož delší stranaleží v rovině kolmé na podélnou osu odlučovací komory a jehožkratší“Btraiia^má—délku^mezi—jednou^OsminOu^a—jednou-pětatřicetř-—nou průměru D prvního úseku 14 odlučovací komory 12.The inlet section 80 of the inlet pipe 20a is a rectangular cross section, in this example a rectangular cross section whose longer sideways in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the separation chamber and whose short "Btraiia" has a length of between one and eight inches and one to thirty-five inches in diameter. D of the first section 14 of the separation chamber 12.

Vstupní úsek 80 může být ve výhodném příkladném provedení/obr.íý skloněn k podélné ose odlučovací komory 12 tak, že po-délná osa 97 vstupního úseku SO svírá s podélnou osou-95 odlučova-cí komory 12 úhel p , který je větší než 80° a menší než 95°.The inlet section 80 may, in a preferred exemplary embodiment, be inclined to the longitudinal axis of the separation chamber 12 such that the longitudinal axis 97 of the inlet section SO forms an angle β greater than 80 with the longitudinal axis-95 of the separation chamber 12. ° and less than 95 °.

Vstupní úsek 80 má pravoúhelníkový průřez v délce qD, kterámůže být menší než délka (XD.The inlet section 80 has a rectangular cross section in the length qD that can be smaller than the length (XD.

Pojem “evolventa” označuje křivku opisovanou koncem strunyodvíjené ze základní kružnice. Vnější evolventní stěna 82 a vnitř-ní evolventní stěna 84 mají tvořící křivky, dané jejich profilem,ve tvaru evolvent. Obě zakřivené stěny mohou mít v jiném příklad-ném provedení poněkud odlišné tvary, mohou například sestávat zjednotlivých evolventních částí, spojených navzájem válcovými t úseky. Cyklonový odlučovač icjnůže být zásobován také skupinouvedle sebe umístěných přívodních potrubí se vstupními úseky,jejichž průřezová plocha je částí celkové navržené průřezovéplochy A|. přitom jednotlivé dílčí průřezové plochy nemusí býtshodné, pouze je třeba, aby celkový součet násobků délek a šířekvstupních otvorů 25 byl roven vypočtenému celkovému průřezu.The term "involute" refers to the curve described by the end of a string unwound from a basic circle. The outer involute wall 82 and the inner involute wall 84 have curves formed by their profile, in the shape of an involute. In another exemplary embodiment, the two curved walls may have somewhat different shapes, for example they may consist of individual involute portions connected to one another by cylindrical t sections. The cyclone separator can also be supplied to a plurality of adjacent supply lines with inlet sections whose cross-sectional area is part of the overall designed cross-sectional area A 1. in this case, the individual partial cross-sectional areas need not be congruent, only the total sum of the multiples of the lengths and the widths of the entry openings 25 need to be equal to the calculated total cross-section.

Cyklonový odlučovač 10 podle vynálezu se zejména osvědčil prooddělování menšího množství pleje nebo ropy od většího množstvívody, takže je výhodný zejména pro likvidaci ropných kalamit.In particular, the cyclone separator 10 of the present invention has proven useful in separating a smaller amount of skin or oil from a larger amount of water, so that it is particularly advantageous for the disposal of petroleum calamities.

Claims

1. Cyklonový odlučovač pro oddělování hustší složky tekutésměsi od její řidší složky, obsahující odlučovací komoru, opatře-nou na jednom konci vstupním úsekem pro přívod směsi v tangen-ciálním směru do vstupní části odlučovací komory, přičemž odlučo-vací komora má alespoň v části své délky , sbíhavý tvar s větší ve- . —likos-tí—pří-čného-průřezu-na-vstupním-konci—a^s-menšř-vel-ikostf*-^- příčného průřezu na osově uspořádaném výstupu na výstupním konciodlučovací komory, vyznačující se tím, Že vstupní část odlučovacíkomory /12/ sestává ze vstupního úseku /14/ odlučovací komory f\Zla ze vstupního úseku /80/ přívodního potrubí /20/, zaústěného doprvního úseku /14/ odlučovací komory /12/, přičemž vstupní úsek/80/ přívodního potrubí /20/ má evolventní tvar a*je omezen vněj-ší evolventní stěnou /82/, jajíž profil má začátek v prvním bodě/0/, ve kterém vnější evolventní stěna /82/ navazuje na vstupníúsek /14/ odlučovací komory /12/, a vnitřní evolventní stěnou /84/,jejíž profil má začátek v druhém bodě /E/, ve kterém vnitřní evol-ventní stěna /84/ protíná obvodovou plochu /86/ odlučovací komo-ry /12/.Cyclone separator for separating a denser fluid component from its thinner component comprising a separating chamber provided at one end with an inlet section for supplying a mixture in a tangential direction to an inlet portion of the separator chamber, wherein the separation chamber has at least part of its length, converging shape with greater ve- - a cross-sectional-cross-sectional-at-end-cross-sectional cross-sectional area at the outlet end of the separating chamber, characterized in that the inlet section of the separator chamber 12 / consists of the inlet section (14) of the separation chamber (14) from the inlet section (80) of the supply line (20), the outlet section (14) of the separation chamber (12), the inlet section (80) of the supply line (20) the involute shape a * is limited by the outer involute wall (82), the profile of which starts at the first point (0), in which the outer involute wall (82) adjoins the inlet (14) of the separation chamber (12), and the inner involute wall (84), whose profile begins at the second point (E), in which the inner evolution wall (84) intersects the peripheral surface (86) of the separation chamber (12).

2. Cyklonový odlučovač podle bodu 1, vyznačující se tím, ževnější evolventní stěna /82/ vstupního úseku /80/ přívodního po-trubí /20/ má profil ve tvaru křivky, ležící v rovině kolmé napodélnou osu /95/ odlučovací komory /12/ a sestávající ze soustavybodů na koncích soustavy prvních vektorů /T/, spojujících tytobody s prvním bodem /0/, ve kterém mají první vektory /T/ svůj - 13 - začátek, přičemž úhel /0/ sevřený mezi prvním vektorem /T/ a teč-nou /92/ k obvodové ploše /86/ odlučovací komory /12/, vedenouprvním bodem /C/, je roven nejméně 0,1 radiánu a průřez vstupní- hoúseku—/80/-přívodního-potrubí—/-20/—se-pl-ynul-e-zmenšu-je-vesmě-- ru přívodu tekuté směei,2. The cyclone separator according to claim 1, wherein the inwardly involute wall (82) of the inlet section (80) of the inlet pipe (20) has a curve-shaped profile lying in a plane perpendicular to the longitudinal axis (95) of the separation chamber (12). and consisting of a system of points at the ends of a set of first vectors / T /, joining those points with a first point / 0 /, in which the first vectors / T / their - 13 - start, and the angle / 0 / clamped between the first vector / T / and the dot to the circumferential surface (86) of the separation chamber (12), at the first point (C), is equal to at least 0.1 radian and the cross section of the inlet port (80) to the inlet pipe (20) is -pl-ynul-e-shrink-is-usually liquid feed,

3. Cyklonový odlučovač podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím,že vnitřní evolventní stěna /84/ vstupního úseku /80/ přívodníhopotrubí /20/ ma profil ve tvaru křivky, ležící v rovině kolmé napodélnou osu /95/ odlučovací komory /12/ a sestávající ze soustavybodů na koncích soustavy druhých vektorů /U/, majících svůj začá-tek ve druhém bodě /E/, přičemž úhel /«Z/ sevřený mezi druhým vek-torem /u/ a tečnou /93/ k obvodové ploše /86/ odlučovací komory/12/, procházející druhým bodem /E/, je pro alespoň část délkyprofilu roven nejméně 0,52 radiánu. Ji. .13. A cyclone separator as claimed in claim 1, wherein the inner involute wall (84) of the inlet section (80) of the inlet duct (20) and the profile in the form of a curve lying in a plane perpendicular to the longitudinal axis (95) of the separation chamber (12). and consisting of a system of points at the ends of a set of second vectors (U) having their starting point at the second point (E), wherein the angle «Z / clamped between the second set (u) and the tangent line (93) to the circumferential surface / 86 / separator chamber (12) passing through the second point (E) is at least 0.52 radian for at least part of the profile length. Her. .1

4. Cyklonový odlučovač podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím,že vnější evolventní stěna /82/ vstupního úseku /80/ přívodníhopotrubí /20/ má křivkový profil v délcedjL, kde . (% < < 2^ + a kde L je průměr odlučovací komory /12/ a vnitřní evolventnístěna /84/ vstupního úseku /80/ přívodního potrubí /20/ má křiv-kový profil v délce Ol·]), kde 0,35 < 1,5?, přičemž křivkový profil vnější evolventní stěny /82/ má začáteksvé délky ηγ D v prvním bodě /C/ a křivkový profil vnitřní evolvent-ní stěny /84/ má začátek své délky Oí L v druhém bodě /E/. 14 "4. A cyclone separator as claimed in any one of claims 1 to 3, wherein the outer involute wall (82) of the inlet section (80) of the inlet duct (20) has a curve profile in length where. (% &Lt; < 2 < + > + and where L is the diameter of the separation chamber (12) and the inner involute wall (84) of the inlet section (80) of the feed line (20) has a curve profile at < 1.5, wherein the curvilinear profile of the outer involute wall (82) has a starting length ηγ D at the first point (C), and the curvilinear profile of the internal involute wall (84) has the beginning of its length O 1 L at the second point (E). 14 "

5·. Cyklonový odlučovač podle hodů 1 až 4» vyznačující se tím,že vstupní úsek /80/ přívodního potrubí /20/ má v radiální rovině,procházející druhým hodem /E/, průřezovou plochu Ap pro kterouplatí 0,04 < 4 Α^/Έ D2 4 0,1.5 ·. A cyclone separator according to (1) to (4), characterized in that the inlet section (80) of the supply line (20) has a cross-sectional area Ap for the radial plane passing through the second throw (E) for which 0.04 <4 Α ^ / Έ D2 4 0,1.

6. Cyklonový odlučovač podle bodů 4 a 5, vyznačující se.tím, že mezi koeficienty, je vztah ...... oí. < OJ 4 OC + c< ’ *6. A cyclone separator according to clauses 4 and 5, characterized in that there is a relationship between the coefficients. <OJ 4 OC + c <'*

.6 - 12 - PATE Ν' TOVÉ NÁROKY * v.6 - 12 - PATE OVÉ 'THESE REQUIREMENTS * v

7. Cyklonový odlučovač podle hodu 5, vyznačující se tím, ževstupní úsek /80/ přívodního potrubí /20/ má v délce qD se začát-kem ve druhém bodě /E/ pravoúhelníkový průřez a jeho menší rozměrje mezi jednou šestinou a jednou pětatřicetinou průměru /D/ první-ho úseku /14/ odlučovací komory /12/, přičemž qč<X.7. A cyclone separator according to claim 5, characterized in that the inlet section (80) of the inlet duct (20) has a rectangular cross-section in its length qD with a beginning at the second point and a smaller dimension between one sixth and one thirty-third of the diameter. D / the first section (14) of the separation chamber (12), wherein qc <X.

8. Cyklonový odlučovač podle bodu 7, vyznačující se tím, že kratší strana pravoúhelníkového průřezu vstupního úseku /80/ pří-vodního potrubí /20/ leží v rovině kolmé na podélnou, osu /95/ od-lučovací komory /12/. <8. A cyclone separator as claimed in claim 7, wherein the shorter side of the rectangular cross section of the inlet section (80) of the feed line (20) lies in a plane perpendicular to the longitudinal axis (95) of the venting chamber (12). <

9. Cyklonový odlučovač podle bodů 2 až 8, vyznačující · se tím,že vstupní úsek /80/ přívodního potrubí /20/ je skloněn k podélnéose /95/ odlučovací komory /12/ a úhel /P/ sevřený mezi podélnou " » *" -WF- η osou /95/ odlučovací komory /12/ a podélnou osou l¥U vstupníhoúseku /80/ je větší než 80° a menší než 95°· - 15 -9. A cyclone separator as claimed in any one of claims 2 to 8, wherein the inlet section (80) of the supply line (20) is inclined to the longitudinal axis (95) of the separator chamber (12) and the angle. -WF- η axis / 95 / separator chamber / 12 / and longitudinal axis l ¥ U input section / 80 / is greater than 80 ° and less than 95 ° · - 15 -

10. Cyklonový odlučovač podle hodů 1 až 9, vyznačující se tím, že první úsek /14/ odlučovací komory /12/ má průměr /D/ nej-méně třikrát větší než je průměr /d^/ třetího úseku /18/ odlučova-•cí—komory—/I^Z-s-h-l-avním-vý-stupem—/24A—--—--10. A cyclone separator according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the first section (14) of the separation chamber (12) has a diameter (D) of at least three times the diameter (d) of the third section (18) of the separator. - chambers - by means of an outlet - 24A.

11, Cyklonový odlučovač podle hodů 1 až 9, vyznačující setím, že pro něj současně platí vztahy D/d3 « 3 , 4 < 2R + Λ 0,35 < o< < 211, Cyclone separator according to the claims 1 to 9, characterized in that the equations D / d 3 «3, 4 < 2R + Λ 0.35 <

12. Cyklonový odlučovač podle hodů 1 až 11, vyznačující setím, že odlučovací komora /12/ je opatřena zakřivenou čelní kon-covou stěnou /50/, kterou prochází, přepadové potrubí /27/ s pře-padovým výstupem /25/ odlučovací komory /12/.12. A cyclone separator according to (1) to (11), characterized in that the separating chamber (12) is provided with a curved end wall (50) through which the overflow conduit (27) extends with a discharge outlet (25) of the separating chamber. 12 /.

13. Cyklonový odlučovač podle hodu 12, vyznačující se.tím,že čelní koncová stěna /50/ je vydutá zevnitř.13. A cyclone separator according to claim 12, wherein the front end wall (50) is concave from the inside.

14. Cyklonový odlučovač podle hodu 12, vyznačující se tím,že čelní koncová stěna /50/ je vypuklá zevnitř.14. A cyclone separator according to claim 12, characterized in that the front end wall (50) is convex from the inside.

15· Cyklonový odlučovač podle hodu 12, vyznačující se tím,že přepadové potrubí Ι2ΊΙ zasahuje čelní koncovou stěnou /50/ dovnitřního prostoru odlučovací , komory /12/ a je zakončeno výstupem/25/ v odstupu od čelní koncové s‘15 · Cyclone separator according to claim 12, characterized in that the overflow line ΊΙ2ΊΙ extends through the front end wall (50) of the inlet chamber of the separating chamber (12) and terminates in the outlet (25) spaced from the end end.

Z' oZ 'o