RU2758406C1 - Centrifuge with vortex drive and adjustable flow of cleaned liquid - Google Patents
Centrifuge with vortex drive and adjustable flow of cleaned liquid Download PDFInfo
- Publication number
- RU2758406C1 RU2758406C1 RU2020141275A RU2020141275A RU2758406C1 RU 2758406 C1 RU2758406 C1 RU 2758406C1 RU 2020141275 A RU2020141275 A RU 2020141275A RU 2020141275 A RU2020141275 A RU 2020141275A RU 2758406 C1 RU2758406 C1 RU 2758406C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- column
- rotor
- channels
- turbine
- liquid
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
- B04B1/04—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls
- B04B1/06—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls of cylindrical shape
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B9/00—Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
- B04B9/06—Fluid drive
Landscapes
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам, предназначенным для разделения жидких неоднородных систем с помощью центробежных сил, и может быть использовано для очистки от механических загрязнений и воды масел, топлив, гидравлических и моющих жидкостей при их регенерации, а также непосредственно при эксплуатации машин.The invention relates to devices designed to separate liquid heterogeneous systems using centrifugal forces, and can be used for cleaning oils, fuels, hydraulic and washing fluids from mechanical impurities and water during their regeneration, as well as directly during the operation of machines.
Известна полнопоточная центрифуга с вихревым приводом [Патент на изобретение RU 2725791 C1, В04В 1/02, В04В 3/00, В04В 9/06. Полнопоточная центрифуга с вихревым приводом / Снежко А.В., Снежко В.А. - заявка: 2019135898; 07.11.2019; опубл. 06.07.2020. Бюл. № 19] для очистки жидкостей, содержащая корпус с основанием и крышкой, размещенный внутри него на подшипниках ротор, включающий барабан, колонку с каналами для подвода и отвода очищаемой жидкости, гидропривод турбинного типа, состоящий из направляющего аппарата, установленного в основании корпуса под ротором и рабочего колеса, прикрепленного к колонке ротора. Гидропривод представляет собой центробежную радиально-осевую турбину. Ее направляющий аппарат в виде вихревой камеры, имеет один или несколько тангенциальных входных каналов и формирует вращающийся и конически расходящийся поток на выходе из центрального отверстия. Рабочее колесо турбины имеет лопатки и каналы проточной зоны, расположенные под тем же углом конусности. Через них поток вводится во внутреннюю область ротора через систему отверстий в колонке. Вывод очищенной жидкости из ротора осуществляется через нижний шип колонки, размещенный в центральной нерабочей зоне вихревой камеры.Known full-flow centrifuge with a vortex drive [Patent for invention RU 2725791 C1, B04B 1/02,
К недостаткам этой центрифуги можно отнести то, что весь поток жидкости, используемый в гидроприводе, подлежит очистке. Как показали расчеты и проведенные эксперименты, для эффективной работы вихревого гидропривода, обеспечения им высокой частоты вращения ротора требуется достаточно большой расход жидкости.The disadvantages of this centrifuge include the fact that the entire fluid flow used in the hydraulic drive must be cleaned. As the calculations and experiments have shown, for the effective operation of the vortex hydraulic drive, providing them with a high rotor speed, a sufficiently large fluid flow is required.
При этом время пребывания загрязненного потока в центробежном поле ротора снижается, что отрицательно сказывается на сепарационной эффективности центрифуги. Кроме того, осевая скорость очищаемого потока в сепарирующей полости ротора может быть весьма значительной, что может привести к смыву осажденных загрязнений с внутренних стенок ротора.At the same time, the residence time of the contaminated flow in the centrifugal field of the rotor is reduced, which negatively affects the separation efficiency of the centrifuge. In addition, the axial velocity of the cleaned flow in the separating cavity of the rotor can be quite significant, which can lead to the washout of deposited contaminants from the inner walls of the rotor.
Поэтому цель изобретения состоит в повышении эффективности сепарации путем регулирования расхода очищаемой жидкости через зону сепарации ротора при неизменном и необходимом для получения высокой скорости вращения расходе через вихревой гидропривод.Therefore, the aim of the invention is to increase the efficiency of separation by adjusting the flow rate of the liquid to be cleaned through the separation zone of the rotor at a constant flow rate through the vortex hydraulic drive, which is necessary to obtain a high rotation speed.
Эта цель достигается тем, что поток жидкости, используемый в гидроприводе, на выходе из турбинной ступени разделяется. При этом часть жидкости направляется на очистку в сепарирующую полость ротора, и ее расход может регулироваться. Другая часть сливается из центрифуги обратно в заборную емкость.This goal is achieved in that the fluid flow used in the hydraulic drive is split at the outlet of the turbine stage. In this case, part of the liquid is directed for cleaning into the separating cavity of the rotor, and its flow rate can be regulated. The other part is drained from the centrifuge back to the intake container.
В этой связи предлагается центрифуга с вихревым гидроприводом, представляющим собой радиально-осевую центробежную турбину с направляющим аппаратом в виде вихревой камеры и рабочим колесом с лопатками и каналами, расположенными под углом конусности потока, истекающего из направляющего аппарата. На выходе из каналов рабочего колеса турбины жидкость разделяется на два потока. Один поток направляется на очистку в полость ротора через отверстия в его днище и затем выводится через верхнюю опору с возможностью регулирования расхода дросселированием. Другой поток через дополнительные каналы в рабочем колесе и нижний шип ротора, размещенный в непроточной полости вихревой камеры сливается без очистки обратно в заборную емкость.In this regard, a centrifuge with a vortex hydraulic drive is proposed, which is a radial-axial centrifugal turbine with a guide vane in the form of a vortex chamber and an impeller with blades and channels located at an angle of conicity of the flow emanating from the guide vane. At the outlet from the channels of the turbine impeller, the liquid is divided into two streams. One stream is directed for cleaning into the rotor cavity through openings in its bottom and then discharged through the upper support with the possibility of regulating the flow rate by throttling. Another flow through additional channels in the impeller and the lower rotor spike, located in the non-flowing cavity of the vortex chamber, is drained back into the intake tank without cleaning.
На фиг. 1 представлена схема центрифуги, на фиг. 2 - разрез вихревой камеры, на фиг. 3 - разрез рабочего колеса турбины и два его вида.FIG. 1 shows a diagram of a centrifuge, FIG. 2 is a section of the vortex chamber, FIG. 3 - section of the turbine impeller and two of its types.
Центрифуга состоит из корпуса 1, его основания 2, крышки 3 с верхней опорой 4, установленного в них в подшипниках 5 ротора, включающего колонку 6 и барабан 7, скрепленных гайкой 8. В основании 2 корпуса 1 размещена вихревая камера 9 направляющего аппарата турбины гидропривода с несколькими тангенциальными входными каналами. Через ее центральную нерабочую зону проходит нижний шип колонки ротора, опирающийся на подшипник 5. В нижней части колонки 6 установлено коническое рабочее колесо турбины 10 с радиальными каналами прямоугольного сечения. Колесо зафиксировано на валу колонки коническим фланцем 11, который вместе с каналами образует проточную зону центробежной радиально-осевой турбины. На периферии рабочего колеса турбины 10, при выходе из его каналов между днищем колонки 6 и фланцем 11 образована периферийная кольцевая полость 12. Она соединяется с сепарирующей полостью ротора рядом отверстий 13, расположенных соответственно напротив выхода из каждого канала турбины. Кроме того, на торце рабочего колеса выполнены секторальные каналы 14, разделенные радиальными ребрами 15 (фиг. 1, 3). Благодаря им обеспечивается соединение периферийной кольцевой полости 12 на выходе из турбины с приосевой кольцевой камерой между рабочим колесом турбины 10 и колонкой 6 и далее с центральным выводным каналом в нижнем шипе колонки, расположенном в непроточной зоне вихревой камеры 9.The centrifuge consists of a body 1, its base 2, a
Жидкость из сепарирующей полости ротора выводится через систему радиальных каналов, образованных крышкой барабана 7 и колонкой 6, центральное сверление в верхнем шипе колонки и верхнюю опору 4 ротора. В магистрали на выходе из верхней опоры установлен вентиль 16 для регулирования расхода очищаемой жидкости.The liquid from the separating cavity of the rotor is discharged through the system of radial channels formed by the
Кроме того, в основании 2 корпуса центрифуги выполнен дренажный канал 17 для отвода утечек жидкости через цилиндрические уплотнения вихревой камеры 9 с коническим фланцем 11 рабочего колеса турбины 10, а также верхнего шипа колонки 6 с верхней опорой 4.In addition, in the base 2 of the centrifuge housing, a
Центрифуга работает следующим образом. Очищаемая жидкость из заборной емкости насосом под давлением подается на периферию вихревой камеры 9 (фиг. 1, 2). Пройдя тангенциальные каналы вихревой камеры 9, поток закручивается и растекается коническим слоем из ее верхнего центрального отверстия, попадая в радиальные каналы рабочего колеса турбины 10. При этом закрученный поток взаимодействует с лопатками колеса турбины 10 и приводит ротор во вращение. На выходе из каналов турбинной ступени в периферийной кольцевой полости 12 поток разделяется на две части.The centrifuge works as follows. The liquid to be cleaned from the intake tank is pumped under pressure to the periphery of the vortex chamber 9 (Figs. 1, 2). Having passed the tangential channels of the
Одна часть жидкости через отверстия 13 в днище колонки поступает в сепарирующую полость ротора и устремляется вверх вдоль оси его вращения. В верхней части ротора очищенная в центробежном поле жидкость через радиальные каналы между колонкой 6 и крышкой барабана 7 собирается в центральное сверление верхнего шипа, откуда через верхнюю опору 4 ротора выводится наружу.One part of the liquid through
Другая часть жидкости из периферийной кольцевой полости 12 через секторальные каналы 14 (фиг. 1, 3) между рабочим колесом турбины 10 и днищем колонки 6 поступает в приосевую кольцевую камеру рабочего колеса турбины 10. Далее через радиальные сверления попадает в центральный канал нижнего шипа колонки 6 и выводится через отверстие в основании 2 корпуса центрифуги обратно в заборную емкость.Another part of the liquid from the peripheral
Баланс между расходами двух потоков жидкости на выходе из турбинной ступени гидропривода: очищаемой и возвращаемой обратно в заборный бак регулируется вентилем 16. Это позволяет изменять продолжительность очистки и ее эффективность в зависимости от физических свойств жидких неоднородных систем, состава и степени их загрязнения. При этом общий расход жидкости реализуемой в вихревом гидроприводе остается неизменным и необходимым для заданной скорости вращения ротора.The balance between the flow rates of two flows of fluid at the outlet of the turbine stage of the hydraulic drive: purified and returned back to the intake tank is regulated by
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020141275A RU2758406C1 (en) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | Centrifuge with vortex drive and adjustable flow of cleaned liquid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020141275A RU2758406C1 (en) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | Centrifuge with vortex drive and adjustable flow of cleaned liquid |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2758406C1 true RU2758406C1 (en) | 2021-10-28 |
Family
ID=78466560
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020141275A RU2758406C1 (en) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | Centrifuge with vortex drive and adjustable flow of cleaned liquid |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2758406C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2786627C1 (en) * | 2022-09-19 | 2022-12-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Донской ГАУ) | Centrifuge with upper location of vortex hydraulic drive and open case |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU865410A1 (en) * | 1979-12-27 | 1981-09-23 | Московский Автомобильный Завод Им.И.А.Лихачева (Производственное Объединение Зил) | Liquid cleaning centrifuge |
US5096581A (en) * | 1986-07-23 | 1992-03-17 | Ae Plc | Centrifugal oil filter |
SU1743644A1 (en) * | 1990-07-10 | 1992-06-30 | Азово-Черноморский Институт Механизации Сельского Хозяйства | Centrifuge for cleaning liquids |
RU2067892C1 (en) * | 1993-07-30 | 1996-10-20 | Азово-Черноморский Институт Механизации Сельского Хозяйства | Centrifugal liquid cleaner |
RU2092000C1 (en) * | 1995-01-13 | 1997-10-10 | Иван Павлович Ксеневич | Liquid cleaning apparatus |
US7713185B2 (en) * | 2004-03-17 | 2010-05-11 | Hengst Gmbh & Co., Kg | Impulse centrifuge for the purification of the lubricating oil from an internal combustion engine |
RU2725791C1 (en) * | 2019-11-07 | 2020-07-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Донской ГАУ) | Full-flow centrifuge with vortex drive |
-
2020
- 2020-12-14 RU RU2020141275A patent/RU2758406C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU865410A1 (en) * | 1979-12-27 | 1981-09-23 | Московский Автомобильный Завод Им.И.А.Лихачева (Производственное Объединение Зил) | Liquid cleaning centrifuge |
US5096581A (en) * | 1986-07-23 | 1992-03-17 | Ae Plc | Centrifugal oil filter |
SU1743644A1 (en) * | 1990-07-10 | 1992-06-30 | Азово-Черноморский Институт Механизации Сельского Хозяйства | Centrifuge for cleaning liquids |
RU2067892C1 (en) * | 1993-07-30 | 1996-10-20 | Азово-Черноморский Институт Механизации Сельского Хозяйства | Centrifugal liquid cleaner |
RU2092000C1 (en) * | 1995-01-13 | 1997-10-10 | Иван Павлович Ксеневич | Liquid cleaning apparatus |
US7713185B2 (en) * | 2004-03-17 | 2010-05-11 | Hengst Gmbh & Co., Kg | Impulse centrifuge for the purification of the lubricating oil from an internal combustion engine |
RU2725791C1 (en) * | 2019-11-07 | 2020-07-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Донской ГАУ) | Full-flow centrifuge with vortex drive |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2786627C1 (en) * | 2022-09-19 | 2022-12-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Донской ГАУ) | Centrifuge with upper location of vortex hydraulic drive and open case |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE0302463D0 (en) | An apparatus for purifying a gas | |
SE520453C2 (en) | An apparatus for simultaneously purifying a liquid and a gas | |
SE448150B (en) | centrifugal | |
KR920007589B1 (en) | Cleaning method and apparatus for a centrifugal separator | |
KR890000146B1 (en) | Energy recuperation centrifuge | |
EP1105219B1 (en) | Entraining device for a centrifugal separator | |
US6080098A (en) | Method and a device for internal cleaning of a centrifugal rotor, and a centrifugal separator equipped with a device of this kind | |
SU1628843A3 (en) | Separator for separating liquid mixtures with liquids of different specific gravity | |
EA023358B1 (en) | Separator | |
RU2758406C1 (en) | Centrifuge with vortex drive and adjustable flow of cleaned liquid | |
RU2283188C2 (en) | Screw centrifuge with solid rotor | |
JP2012143722A (en) | Foreign particle separator and system for clarifying fluid to be treated | |
US9126207B2 (en) | Separator for separating a multiphase mixture | |
RU2725791C1 (en) | Full-flow centrifuge with vortex drive | |
RU2786627C1 (en) | Centrifuge with upper location of vortex hydraulic drive and open case | |
RU2772339C1 (en) | Full-flow centrifuge with a vortex drive and independent autonomous arrangement | |
US4283005A (en) | Pump and centrifugal separator apparatus | |
JPH07246349A (en) | Separation plate type centrifuge | |
CN113245072B (en) | Unidirectional heart disk type centrifugal machine with spiral acceleration function and centrifugal equipment | |
SE521360C2 (en) | Reaction-driven centrifuge rotor | |
RU2283698C2 (en) | Screw centrifuge | |
KR20170128691A (en) | Operating method of centrifugal separator | |
RU2775246C1 (en) | Centrifugal abrasion resistant gas separator | |
RU2604378C1 (en) | Centrifuge for cleaning technical oils | |
RU2518769C1 (en) | Turbopump for two fluids |