Турбоциклон для очистки жидкости

 

Союз Советск ни

Социалистические

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-вy

-(53)NL. Кл, (22)Заявлено 13. 11.79 (21) 2839155/23-26 с присоединением заявки Ah (23) Приоритет— В 04 С 9/00

9еоудорстоеиный комитет

СССР ао Аврам изобретений н открытий (з )) ЯК 621,928. . 37 (088. 8) Опубликовано 15.09.81. Ьтоллетеиь p@ 34

Дата опубликования описания 15.09.81

И .П.Фучила, Н.А. Николаенко, Н.Н. Ногач и Н.С.Дякив (72) Авторы изобретения г

Центральная научно-исследовательская лаборатория

Производственного объединения "Укрнефть" (7l ) Заявитель (54) ТУРБОЦИКЛОН ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к технике очистки жидкостей от механических примесей с использованием эффекта сепарации, периодического уплотнения и удаления отделяемых примесей (maa"

3 ма) из полости фильтра и может быть использовано для очистки сточных вод от мехпримесей, а также для очистки буровых растворов от выбуренной породы (шлама).

Известен сепаратор для отделения примесей, содержащий фильтрующий элемент, выполненный в виде цилиндра, открытого с торцов, и расположенный с воэможностью вращения внутри корпуса сепаратора соосно ему. В полость сепаратора введен патрубок, посредством которого газовый поток, подлежащий очистке, поступает во внутрь фильтруюшего элемента. а отделенные от газа твердые частицы удаляются через нижний шламовый патрубок Ll) .

Однако данный сепаратор не приспособлен для уплотнения твердых частиц, а также для очистки жидкости.

Известен гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком и патрубками отвода осветленной фракции и сгущенного осадка. Патрубок для выгрузки сгущенного осадка оснащен накопительной камерой с эапорно-регулирующим элементом, выполненным в виде установленного на оттоке подпружиненного стакана с ограничителем хода.

В дне стакана имеются окна для прохо да осадка 1,2,) °

Недостаток известного гидроцилиндра — малая эффективность очистки жидкостей, обусловленная незначительной величиной цантробежной силы,развиваемой внутри корпуса гидроциклона.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является турбоциклон, содержащий цилиндроконический корпус с танген862998 циальным входным патрубком, патрубками отвода сгущенной фракции и очищенной жидкости, вал, установленный соосно внутри корпуса на опорах с укрепленным на нем с возможностью вращения от привода полым цилиндрическим фильтрующим элементом Г33.

Однако в известном гидротурбоциклоне шлам из полости корпуса выводится через шламовый патрубок самопроиз-. вольно. Это приводит к тому, что вместе со шламом уходит много жидкости, а это является причиной недостаточно высокой эффективности очистки.

Очищенная жидкость из внутренней полости фильтра отводится через патрубок, установленный над верхним торцом фильтра. Это может привести к созданию на стенке фильтра дополнительного противодавления, что ухудшает эффективность очистки. Кроме того, в нижней части фильтра возможно накопление илообразного осадка, что вызывает дополнительные трудности по обслуживанию устройства. Это также сказывается на понижении эффективности работы устройства.

Цель изобретения — повышение эффективности очистки жидкости за счет исключения возможности накопления шлама вблизи фнльтрующего элемента.

Поставленная цель достигается тем, что турбоциклон снабжен приемной камерой осветленной жидкости, размещенной концентрично валу под фильтрующим элементом и соединенной с внутренней его полостью, а вал под фильтрующим элементом выполнен полым и снабжен неподвижной перегородкой, поршнем, установленным внутри него на приводной тяге, накопительной шламовой камерой с окнами приема шлама и клапанным отсекателем, присоеДиненным к его нижней части.

Кроме того, между внутренней стенкой шламовой камеры и поршнем вы полнея канал для отвода отжимаемой из шлама жидкости в полость корпуса.

На чертеже представлен турбоциклон, общий вид.

Турбоциклон содержит пустотелый цилиндрический корпус 1, укрепленное к нему конусообразное днище 2, в вершине конуса которого установлены подшипниковый узел 3 и уплотнительный узел 4. Верхний торец корпуса l закрыт крышкой 5, в которой также закреплены верхние подшипниковый

6 и уплотнительный 7 узлы. В подшипниковых узлах 3 и 6 соосно полости корпуса 1 вращательно установлен полый вал 8, в верхней части которо-. го закреплен полый фильтр 9. К корпусу 1 тангенциально укреплен подводящий очищаемую жидкость патрубок

10, а также укреплен отводящий очищенную жидкость патрубок ll. Для осуществления вращения фильтра 9 турбоциклон снабжен электроприводом 12, 10 клиноременной передачей 13 а также ведущим !4 н ведомым !5 шкивами,которые соответственно укреплены на валу привода 12 и полом валу 8. Под нижним торцом фильтра 9 расположена подфильтровая часть 16 вала 8, которая снабжена выпускными окнами 17, 15 а ее внутренняя полость гидравлически сообщена с внутренней полостью фильтра 9, Подфильтровая часть 16

55 ратно в полость корпуса 1 между внутренней стенкой шламовой камеры 22 и поршнем 21 выполнен канал 27. В верхнем исходном положении поршня 21 его нижний торец расположен над окнами приема шлама 23,что обеспечивает впуск шлама в полость шламовой камеры 22.

Турбоциклон работает следующим образом. вала 8 с окнами !7 охвачена герметично выполненной приемной камерой

18, к которой укреплен отводящий патрубок 11. Внутренняя полость прием25 ной камеры 18 отделена от полости корпуса 1 посредством уплотнений 19.

Нижняя часть вала 8 выполнена в виде цилиндра 20 с поршнем 21 и шламовой камеры 22, в которой имеются окна

23 для приема шлама, поступающего во внутреннюю полость шламовой камеры, 22 из нижней части полости корпуса .l. В цилиндре 20 установлена подвижная перегородка 24, через которую

35 пропущена ведущая тяга 25, укрепленная к поршню 21 и служащая для кинематической связи последнего с приводом, например пневмоприводом. Свободный конец вала 8 через подшипни-.. ковый 3 и уплотнительный 4 узлы выве40 ден из полости корпуса 1 наружу и на нем укреплен клапанный отсекатель

26, который имеет возможность вращаться совместно с камерой 22 и служит для удерживанияшлама и жидкости от самопроизводного выхода из турбоциклона, а также для выпуска уплотненного шлама из камеры 22 под воздействием усилия поршня 21. Для отвода отжимаемой из шлама жидкости об5 8

Жидкость, подлежащая очистке (очищаемая жидкость), по подводящему патрубку 10 поступает в полость корпуса 1 и после заполнения последней проникает сквозь фильтр 9 в его внутреннюю палость. Очищенная жидкость иэ внутренней полости фильтра посту" пает в подфильтровую часть 16 вала

8 и далее через окна 17 заполняет ,полость приемной камеры 18, откуда .по отводящему патрубку 11 очищенная

-шидкость отводится из турбоциклона.

Задержанный на наружной стенке фильт-. ра 9 шлам (механические примеси) за счет действия центробежных усилий отбрасывается на стенку корпуса 1, по которой он опускается на конусообразное днище 2, в вершине которого расположена шламовая камера 21 с впускными окнами 23. Шлам через последние проникает в полость шламовой камеры 22, в которой постепенно накапливается. Поршень 21 из цилиндра

20 под воздействием приводной тяги

25 периодически опускается и уплотняет накопившийся в камере 22 шлам.

При небольшом количестве шлама при опускании поршня 2) клапанный отсекатель 26 не открывается. Только после того, как в полости камеры 22 накапливается достаточное количество шлама, усилие поршня через уплотненный столб шлама воздействует на отсеэ катель 26 и последний открывается, и часть шлама выдавливается. Жидкость которая выжимается из уплотняемого шлама, по каналу 27 перетекает из шла мовой камеры 22 в полость корпуса 1.

Циклический отбор шлама нз полости корпуса 1 благоприятно сказывается на работе турбоциклона в результате ис ключения зашламленности полости турбоциклона, примыкающей к фильтрующему элементу, что уменьшает износ последнего, увеличивает срок его эксплуатации и соответственно эффектив62998 6 .ность очистки жидкости в,турбоциклоне.

Формула. изобретения

1. Турбоциклон для очистки жидкос» ти, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальныи входным патрубком патрубкаии отвода сгущенной с фракции и очищенной жидкости, вал, установленный соосно внутри корпуса

lO на опорах с укрепленным иа нем с возможностью вращения от привода полым цилиндрическим фильтрующим элементом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности

15 очистки жидкости за счет исключения возможности накопления шлама вблизи фильтрующего элемента и уменьшения противодавления на фильтрующий элемент. со стороны его внутренней пощ ласти, он снабжен приемной камерой осветленной жидкости, размещенной концентрично валу под фильтрующим элементом и соединенной с внутренней его полостью, а вал под фильтрующим . д элементом выполнен полым и снабжен неподвижной перегородкой, поршнем, установленным внутри него на при" водной тяге, накоыательной шламовой камерой с окнами приема шлама и кла=. паиным атсекателем, присоединенным к его нижней части.

2. Турбоциклон по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что между внутренней стенкой шламовой камеры и поршнем выполнен канал для отвода отжимаемой

35 из шлама жидкости в полость корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СЭА Н 3447290, кл. 55"322 1969 °

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 277248), кл. В 04 С 5/16, 28.85.79.

3. Авторское свидетельство СССР

4s В 610565, кл. В 04 С 9/00, 1976.

862998

Составитель Э.Яшкова

Редактор Л.Тюрина Техред И.Асталош Корректор М.Демчик

Заказ 7633/8 Тираж 648 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4