SU1697884A1 - Hydraulic cyclone - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к центробежно- гравитационному разделению сточных и промышленных вод, Цель - повышение эффективности классификации. В верхней части цилиндрического корпуса (К) 1 установлена коническа  диафрагма 2. Под диафрагмой 2 расположена цилиндриче , ека  вставка (ЦВ) 3 с двум  патрубками (П) подвода исходного питани  в ЦВ 3. В нижней части К 1 установлен П 5 дл  отвода песков. В верхней части К 1 расположены кольцевой водослив 6 с отвод щим П 7 и полупогружное кольцо 8. Внутри кольца 8 установлена сливна  воронка 9 с регулируемым уровнем, соединенна  с трубой 10 отИзобретение относитс  к гидравлической классификации жидкостей от взвешенных оседающих т желых и всплывающих легких примесей и может быть использовано на предпри ти х строительной индустрии дл  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 гибка  вставка. Регулировка уровн  воронки 9 осуществл етс  через блоки 15 тросом. Дл  этой цели имеетс  ручна  лебедка 16. Внутренн   поверхность воронки 9 и поверхность поплавка 11 выполнены из легкосмачиваемого нефтепродуктами материала . В месте примыкани  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 подаетс  через П 4 в пространство, ограниченное ЦВ 3. На выходе из камер образуютс  многочисленные газовые пузырьки. В результате склопывани  пузырьков т желые примеси освобождаютс  от обволакивающих их легких примесей (нефтеродуктов). Т желые примеси разгружаютс  через П 5. Всплывающие примеси удал ютс  через воронку 9 и трубу 10. Очищенна  вода переливаетс  через водослив 6 и отводитс  через П 7. Всплывающие примеси частично задерживаютс  диафрагмой 2 и через трубы-сто ки 13 подают в пространство, ограниченное кольцом 8. 1 з. п. ф-лы, 7 ил. Цель изобретени  - 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 The invention relates to centrifugal-gravity separation of waste and industrial waters. The goal is to increase the efficiency of classification. A conical diaphragm 2 is installed in the upper part of the cylindrical housing (K) 1. Below the diaphragm 2 is cylindrical, the insert insert (CV) 3 with two connections (P) for supplying the initial power supply to CV 3. At the bottom of К 1, P 5 is installed to remove sands . In the upper part of K 1 there is an annular overflow 6 with a diverter P 7 and a semi-immersion ring 8. Inside the ring 8 there is a drain funnel 9 with an adjustable level connected to the pipe 10 from The invention relates to the hydraulic classification of liquids from suspended sedimenting heavy and floating light impurities and can be used in the construction industry for wastewater and industrial wastewater treatment plants. water floating impurities. On the funnel 9 below the upper edge of the installed float 11. Between the funnel 9 and the pipe 10 is flexible insert. The adjustment of the funnel level 9 is carried out through the blocks 15 by a cable. For this purpose, there is a manual winch 16. The inner surface of the funnel 9 and the surface of the float 11 are made of a material easily wettable with oil products. Cavitation chambers are installed in the place of adjoining P 4 to the surface of TsV 3. They are made in the form of segments P with protrusions displaced relative to each other on its opposite walls forming a channel. Initial power is supplied through P 4 to the space bounded by CV 3. At the outlet of the chambers numerous gas bubbles are formed. As a result of the collapse of the bubbles, heavy impurities are freed from light impurities (oil products) that envelop them. Severe impurities are discharged through the P 5. Pop-up impurities are removed through the funnel 9 and the pipe 10. The purified water is poured through the weir 6 and discharged through the P 7. The floating impurities are partially retained by the diaphragm 2 and through the pipes-stands 13 are fed into the space bounded by the ring 8. 1 h. the item of f-ly, 7 ill. The purpose of the invention is to increase the efficiency of classification. FIG. 1 schematically shows a hydrocyclone, a longitudinal section; FIG. 2 — node I in FIG. one; in fig. 3 - node II in FIG. 2 (funnel material difficult to be wetted with oil products); in FIG. 4, node I in FIG. 2 t (L C ON XJ 00 00

Description

легкосмачиваемый нефтепродуктами материал воронки); на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 6 - узел III на фиг. 5 : на фиг.-7- схема потоков жидкости в гидроциклоне.easily wetted with oil products funnel material); in fig. 5 shows section A-A in FIG. one; in fig. 6 — node III in FIG. 5: FIG. 7 shows the flow of fluid in a hydrocyclone.

Гидроциклон включает цилиндрокони- ческий корпус 1, установленную в верхней части корпуса коническую диафрагму 2, расположенную под конической диафрагмой цилиндрическую вставку 3, два тангенциальных патрубка 4 подвода исходного питани  в цилиндрическую вставку 3, В нижней части корпуса 1 установлен патрубок 5 дл  отвода песков. В верхней части корпуса 1 расположены кольцевой водослив В с отвод щим патрубком 7 и маслоудерживающее кольцо 8. Внутри маслоудерживающего кольца 8 установлена (с возможностью вертикального перемещени ) сливна  воронка 9, соединенна  с трубой 10 отвода всплывающих примесей. На сливной воронке9 ниже ее верхней кро мки установлен поплавок 11. Между сливной воронкой 9 и трубой 10 отвода всплывающих примесей расположена гибка  вставка 12.The hydrocyclone includes a cylindrical body 1, a conical diaphragm 2 installed in the upper part of the body, a cylindrical insert 3 located under the conical diaphragm, two tangential nozzles 4 supplying the initial power supply to the cylindrical insert 3. In the upper part of the housing 1 are located an annular overflow B with an outlet nozzle 7 and an oil holding ring 8. Inside the oil holding ring 8 there is installed (with the possibility of vertical movement) a drain funnel 9 connected to the pipe 10 for discharging floating impurities. A float 11 is installed on the drain funnel 9 below its upper croc. A flexible insert 12 is located between the drain funnel 9 and the pipe 10 for discharging pop-up impurities.

С конической диафрагмой 2 соединены трубы-сто ки 13. Труба-10 отвода всплывающих примесей зафиксирована в центре конической диафрагмы 2 центрирующим устройством 14, на котором закреплены блоки 15. На наружной части кольцевого водослива 6 установлена ручна  лебедка 16, котора  посредством троса 17, пропущенного через блоки 15, соединена со сливной воронкой 9.A conical diaphragm 2 is connected to a pipe 13. A pipe-10 removal of emerging impurities is fixed in the center of the conical diaphragm 2 by a centering device 14, on which the blocks 15 are fixed. On the outer part of the annular overflow 6 a manual winch 16 is installed, which by means of a cable 17 missed through the blocks 15, connected to the drain funnel 9.

Внутренн   поверхность сливной воронки 9 и поверхность поплавка 11 выполненыизлегкосмачиваемого нефтепродуктами материала (например, силиката или хлопчатобумажной ткани).The inner surface of the drain funnel 9 and the surface of the float 11 is made of a light oil wetted material (for example, silicate or cotton fabric).

В месте примыкани  патрубков4 подвода исходного питани  к поверхности цилиндрической вставки 3 установлены кавитационные камеры 18. Они выполнены в виде отрезков патрубка со смещенными относительно друг друга выступами на его противоположных стенках, образующими канал 19. Наружна  (по отношению к центру гидроциклона)поверхность кавитационной камеры 18 выполнена плавно переход щей по направлению движени  жидкости от конической поверхности 20 в вогнутую 21 и оканчивающейс  резко обрывающимс  выступом 22. Внутренн   (по отношению к центру гидроциклона) поверхность камеры выполнена с резко обрывающимс  аналогичным выступом 23, обращенным к вогнутой поверхности 21 камеры и смещенным навстречу направлению движени  жидкости относительно выступа 22 на величину L Указанна  конфигураци  кавитационныйCavitation chambers 18 are installed at the place of adjoining the branch pipes 4 for supplying the initial power supply to the surface of the cylindrical insert 3. They are made in the form of nozzle segments with protrusions displaced relative to each other on its opposite walls forming channel 19. The outer (relative to the center of the hydro cyclone) surface of the cavitation chamber 18 made smoothly in the direction of movement of the liquid from the conical surface 20 into the concave 21 and ending with a sharply terminating protrusion 22. Internal (relative to the center of irocyclone) the surface of the chamber is made with a sharply terminating similar protrusion 23 facing the concave surface 21 of the chamber and shifted towards the direction of fluid movement relative to the protrusion 22 by the value of L The indicated cavitation configuration

камеры 18 соответствует форме известной вchamber 18 corresponds to the form known in

испытательной технике камеры Шретера высокоэффективного источника кавитации.Schroeter chamber test equipment high-performance source of cavitation.

Гидроциклон работает следующим образом .Hydrocyclone works as follows.

Очищаема  среда через патрубки 4 подвода исходного питани  тангенциально вводитс  в пространство, ограниченное цилиндрической вставкой 3. При этом воз0 никает замкнутый круговой циркул ционный поток. Т желые примеси опускаютс  в коническую часть корпуса 1 и удал ютс  через патрубок 5. Осадог из конической частиThe cleaned medium through the nozzles 4 of the supply of the initial power supply is tangentially introduced into the space bounded by the cylindrical insert 3. In this case, a closed circular circulation flow arises. The heavy impurities are lowered into the conical part of the housing 1 and removed through the nozzle 5. The siege from the conical part

5 корпуса 1 удал ют насосами, гидроэлеваторами или под гидростатическим давлением воды. Грубодисперсные всплывающие примеси задерживаютс  кольцом 8 и удал ютс  через воронку 9 и отвод щую трубу 10. При5, housings 1 are removed by pumps, hydraulic elevators or hydrostatically pressurized water. The coarse dispersed impurities are retained by the ring 8 and removed through the funnel 9 and the discharge pipe 10. When

0 этом характер (перманентный или дискретный ) слива жидкости в воронку 9 зависит от смачивающей способности жидкой среды материала воронки (т.е. от смачивани , см. фиг. 3 и 4). Очищенна  вода пере5 лираегс  в кольцевой водослив 6 и отводитс  через отвод щий патрубок 7. Всплывающие примеси, наход щиес  в корпусе 1, задерживаютс  конической диафрагмой 2 и через трубы-сто ки 13 попадают вThis character (permanent or discrete) of draining the liquid into the funnel 9 depends on the wetting ability of the liquid medium of the material of the funnel (i.e., wetting, see Fig. 3 and 4). The purified water is transferred into the annular overflow 6 and is discharged through the outlet 7. The outflow of impurities in the housing 1 is trapped by the conical diaphragm 2 and through the pipes 13 enters the

0 пространство,, ограниченное кольцом 8. Очищаема  среда при вводе в гидроциклон движетс  по каналу 19 камеры 18. При этом поток жидкости по ходу движени  сначала выступом 23 отклон етс  к вогнутой повер5 хности 21, котора  в совокупности с выступом 22 вторично отклон ет поток жидкости, таким образом последний дважды претерпевает возмущение, при этом благодар  вышеуказанной конфигурации кавитационной0, the space bounded by the ring 8. When entering the hydrocyclone, the medium to be cleaned moves along the channel 19 of the chamber 18. At the same time, the fluid flow first moves with the ledge 23 toward the concave surface 21, which, together with the ledge 22, again diverts the fluid flow thus, the latter undergoes double indignation, while due to the above configuration of the cavitation

0 камеры 18 происходит внезапное расширение потока на выходе из камеры 18. Выступы 23 и 22  вл ютс  дл  движущейс  жидкости источниками образовани  многочисленных газовых пузырьков-каверн (визу-.0, chamber 18, there is a sudden expansion of the flow at the outlet of chamber 18. The protrusions 23 and 22 are sources of numerous gas bubbles — cavities for the moving fluid (visual-.

5 ально обнаруживаемых по вспениванию жидкости или диагностируемых, например, с помощью переносного индикатора кавитации марки ПЙК-1 и другого средства). Пузырьки при сходе с выступов 23 и 225 can be detected by foaming liquid or diagnosed, for example, using a portable indicator of cavitation brand PIK-1 and other means). Bubbles at the exit from the protrusions 23 and 22

0 вынос тс  вместе с жидкостью во внутреннее пространство циклона, где и схлопыва- ютс .0 is carried along with the liquid into the inner space of the cyclone, where it collapses.

При схлопывании газовых пузырьков- каверн происходит реализаци  их потенци5 альной энергии в энергию ударной волны, вызывающей динамическое воздействие на окружающую газовый пузырек-каверну массу жидкости, в которой наход тс  взвешенные примеси, разруша  ее и способству  освобождению т желых примесей от обволакивающих их легких примесей (нефтепродуктов ). Вращение потока в корпусе гидроциклона способствует агломерации взвешенных частиц и увеличению их гидравлической крупности, при этом улуч- шаетс  качество очистки и продолжительность отстаивани  структурных т желых частиц сокращаетс . Особенности схемы движени  гидропотоков (см. фиг. 7) обусловлены тангенциальным вводом жидкости в пространство, ограниченное цилиндрической вставкой 3, при этом восход щий поток , дойд  до ее верха, раздел етс  на два потока. Один из них - основной движетс  по спирали к центральному отверстию в диаф- рагме 2, другой, в котором транспортируютс  выделившиес  в восход щем потоке взвешенные вещества, направл етс  вниз в пространство между стенками вставки 3 и корпуса 1. Этот поток предотвращает на- копление взвешенных веществ под диафрагмой 2 и смывает их в коническую часть корпуса 1. Вспенивающие примеси из-под диафрагмы 2 через сто ки 13 попадают в пространство, экранированное кольцом 8, откуда удал ютс  через воронку 9. Очищенна  вода поднимаетс  по диафрагме 2 и сливаетс  в кольцевой водослив 6, откуда отводитс  через патрубок 7.When gas-cavity bubbles collapse, their potential energy is converted into shock-wave energy, which dynamically affects the surrounding gas bubble-cavity and a mass of fluid containing suspended impurities, destroying it and facilitating the release of heavy impurities from light impurities enveloping them ( oil products). Rotation of the flow in the body of the hydrocyclone contributes to the agglomeration of suspended particles and an increase in their hydraulic size, while improving the quality of cleaning and the duration of settling of structural heavy particles is reduced. The features of the flow pattern of the hydraulic flows (see Fig. 7) are due to the tangential introduction of fluid into the space bounded by the cylindrical insert 3, while the upward flow, having reached its top, is divided into two streams. One of them, the main one, moves in a spiral to the central opening in the diaphragm 2, the other, in which suspended substances separated in the upstream flow are transported, directed downward into the space between the walls of the insert 3 and the housing 1. This flow prevents the accumulation of suspended particles substances under diaphragm 2 and washes them into the conical part of housing 1. Expanding impurities from diaphragm 2 through drains 13 enter the space shielded by ring 8, from where they are removed through funnel 9. Purified water rises through diaphragm 2 and drains It is located in the annular overflow 6, from where it is discharged through the nozzle 7.

Центральна  часть гидроциклона зан - та зонами циркул ции. Полезный объем гидроциклона (см. фиг 7, заштриховано)The central part of the hydrocyclone is occupied by circulation zones. The useful volume of the hydrocyclone (see FIG. 7, hatched)

составл ет 25%. is 25%.

Регулировка погружени  воронки 9 в зависимости от положени  уровн  линии слива и толщины сло  (Д h) всплывающих примесей в объеме, ограниченном кольцом 8, легко осуществл етс  наматыванием троса 17 на ручную лебедку 16 или другое подо .бное устройство, при этом трос 17 через блоки 15 погружает воронку на необходимый уровень слива. При изменении уровн  слива (трос 17 сходит с лебедка) благодар  поплавку 11 и гибкой вставке 12 воронка 9 занимает требуемое положение.The adjustment of the sinkhole funnel 9 depending on the position of the level of the drain line and the layer thickness (D h) of the floating impurities in the volume bounded by the ring 8 is easily performed by winding the cable 17 on the manual winch 16 or other sub device, while the cable 17 through the blocks 15 plunges the funnel to the desired level of discharge. When the drain level changes (cable 17 comes off the winch), thanks to the float 11 and the flexible insert 12, the funnel 9 occupies the required position.

Claims (2)

Формула изобретени  1. Гидроциклон, включающий цилинд- роконический корпус, установленную в верхней части корпуса коническую диафрагму, расположенную под конической диафрагмой цилиндрическую вставку, два тангенци- альных патрубка подвода исходного питани  в цилиндрическую вставку, установленный в нижней части корпуса патрубок дл  отвода песков, расположенные в верхней части корпуса кольцевой водослив с отвод щим патрубком и маслоудерживаю- щее кольцо, установленную внутри маслоу- держивающего кольца сливную воронку и соединенную со сливной воронкой трубу отвода всплывающих примесей, отличающийс  тем, что, с целью повышени  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 примыкани  патрубков подвода исходного питани  к поверхности цилиндрической вставки, смещенными относительно друг друга выступами на противоположных стенках патрубков подвода исходного питани , при этом сливна  воронка установлена с возможностью вертикального перемещени .Claim 1. Hydrocyclone, comprising a cylindonic housing, a conical diaphragm mounted in the upper part of the body, a cylindrical insert located under the conical diaphragm, two tangential inlets of the initial power supply in a cylindrical insert, installed in the lower part of the body in the upper part of the casing, an annular overflow with an outlet branch pipe and an oil retaining ring installed inside the oil-holding ring of the drain funnel and connected to About the drain funnel, the pipe for discharging the floating impurities, characterized in that it is equipped with a float installed on the drain funnel below its upper edge, located between the drain funnel and the pipe for discharging the floating impurities, and placed in the place of the junction of the source pipes power to the surface of the cylindrical insert, offset from each other by protrusions on opposite walls of the pipes for supplying the original power supply, while draining ka is mounted for vertical movement. 2. Гидроциклон по п. отличающийс  тем, что внутренн   поверхность сливной воронки и поверхность поплавка выпол- неныизлегкосмачиваемого2. Hydrocyclone according to claim. Characterized in that the inner surface of the drain funnel and the surface of the float are made from lightly wetted нефтепродуктами материала.petroleum products. сьis smiling // UU &лношл1/ огон -gown goggot/& elnol1 / ogon -gown goggot / V-VV-v ////// ЬШ691ŠŠ691 &te. 7& te. 7