RU2042427C1

RU2042427C1 - Device for separating hydraulic fluid

Info

Publication number: RU2042427C1
Authority: RU
Inventors: Е.К. Спиридонов; Е.Ф. Ложков; М.М. Яковлевич; В.Х. Куделин; С.П. Сосипатров
Original assignee: Челябинский государственный технический университет
Priority date: 1991-07-02
Filing date: 1991-07-02
Publication date: 1995-08-27

Abstract

FIELD: nonmetalliferous building materials separation. SUBSTANCE: hydraulic fluid is fed to pipeline 1 tangentially through pipe branch 2. Hydraulic fluid flow is stratified into thickened and clarified flow parts under centrifugal forces action when moving along winds of pipeline 1. Stratified flow enters outlet wind 6 of pipeline 1 and in the end part is divided by sharpened partition 7 into two parts: channel 9 and channel 10. Clarified fluid is disposed through pipe branch 4, and thickened fluid is disposed through pipe branch 3. Cross section areas of the channels are changed by moving partition 7. When using the device for transporting hydraulic fluid, the thickened fluid is sucked off by ejector through passive nozzle. EFFECT: efficient cleaning industrial waste water. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для сгущения или осветления гидросмеси под действием центробежных сил в различных системах гидротранспорта и может быть использовано для разделения нерудных строительных материалов, каменного угля и породы, твердых остатков химического производства, при очистке промышленных сточных вод и в других областях народного хозяйства. The invention relates to a device for thickening or clarifying a hydraulic mixture under the action of centrifugal forces in various hydraulic transport systems and can be used to separate non-metallic building materials, coal and rock, solid residues of chemical production, in the treatment of industrial wastewater and in other areas of the national economy.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка для разделения гидросмеси, содержащая трубопровод в виде винтовой спирали с загрузочным патрубком исходной смеси и разгрузочными патрубками продуктов разделения, при этом поперечное сечение трубопровода имеет форму параллелограмма. Closest to the invention in terms of technical nature and the achieved result is a slurry separation unit containing a spiral-shaped pipeline with a loading nozzle of the initial mixture and discharge nozzles of the separation products, while the cross-section of the pipeline has the form of a parallelogram.

Ось винтовой спирали расположена вертикально. Вследствие этого поток гидросмеси, двигаясь по виткам трубопровода, постоянно расслаивается преимущественно под действием центральных сил. Концевая часть выходного витка спирали разделена перегородкой с образованием верхней и нижней камер, которые соединены с разгрузочными патрубками. Такое расположение перегородки препятствует осветлению гидросмеси под действием центробежных сил и, следовательно, приводит к снижению осветления. The axis of the helical spiral is vertical. As a result, the flow of slurry, moving along the turns of the pipeline, is constantly stratified mainly by the action of central forces. The end part of the output coil of the spiral is divided by a partition with the formation of the upper and lower chambers, which are connected to the discharge pipes. This arrangement of the partition prevents the clarification of the slurry under the action of centrifugal forces and, therefore, leads to a decrease in clarification.

Кроме того, в установке не предусмотрено регулирование показателей разделения в зависимости от вида исходной гидросмеси и эксплуатационных характеристик, что снижает ее технологические возможности. Эта установка решает только проблему разделения гидросмеси и не содержит средств для ее транспортирования, что снижает функциональные возможности установки. In addition, the installation does not provide for the regulation of separation indicators depending on the type of the initial slurry and operational characteristics, which reduces its technological capabilities. This installation solves only the problem of separation of the hydraulic mixture and does not contain means for its transportation, which reduces the functionality of the installation.

Целью изобретения является повышение степени осветления, а также расширение технологических и функциональных возможностей установки. The aim of the invention is to increase the degree of clarification, as well as expanding the technological and functional capabilities of the installation.

Цель достигается тем, что в установке для разделения гидросмеси перегородка может быть установлена с возможностью поперечного перемещения. The goal is achieved in that in the installation for separating the hydraulic mixture, the partition can be installed with the possibility of lateral movement.

Нижняя часть перегородок может быть выполнена с плавным изгибом к внутреннему контуру трубопровода. Гидросмесь, двигаясь с определенной скоростью в трубопроводе в виде винтовой спирали с вертикальной осью, подвержена действию двух сил: центробежных и гравитационных, причем действие центробежных сил диктует вертикальное расположение перегородки, а действие гравитационных сил горизонтальное расположение разделительной перегородки. Для того, чтобы учесть влияние этих двух сил и повысить степень разделения гидросмеси, предлагается выполнить нижнюю часть вертикальной перегородки с плавным изгибом к внутреннему контуру трубопровода. The lower part of the partitions can be made with a smooth bend to the inner contour of the pipeline. The slurry, moving at a certain speed in the pipeline in the form of a helical spiral with a vertical axis, is subject to two forces: centrifugal and gravitational, and the action of centrifugal forces dictates the vertical location of the partition, and the action of gravitational forces the horizontal location of the separation wall. In order to take into account the influence of these two forces and increase the degree of separation of the slurry, it is proposed to perform the lower part of the vertical partition with a smooth bend to the inner contour of the pipeline.

Кроме того, установка снабжена эжектором, пассивное сопло которого подключено к разгрузочному патрубку сгущенной гидросмеси, а активное сопло через насос к патрубку отвода осветленной жидкости. In addition, the installation is equipped with an ejector, the passive nozzle of which is connected to the discharge port of the condensed slurry, and the active nozzle through the pump to the outlet of the clarified liquid.

Вертикальная перегородка, расположенная в концевой части выходного витка трубопровода продольно относительно движения потока, разделяет расслоившийся поток на два, исключая тем самым их перемешивание в процессе дальнейшего движения и подсасывания при разгрузке. Это способствует повышению степени осветления. A vertical partition located in the end part of the outlet turn of the pipeline longitudinally relative to the flow movement divides the stratified stream into two, thereby excluding their mixing during further movement and suction during unloading. This helps to increase the degree of clarification.

Выполнение перегородки с возможностью поперечного перемещения позволяет менять площади нормальных сечений выходных каналов и поддерживать тем самым необходимую степень осветления при нестабильном содержании твердой фракции в исходной гидросмеси. В результате технологические возможности установки расширяются. The implementation of the partition with the possibility of transverse movement allows you to change the area of normal sections of the output channels and thereby maintain the necessary degree of clarification with an unstable solid content in the original slurry. As a result, the technological capabilities of the installation are expanding.

Выполнение нижней части перегородки с плавным изгибом в сторону внутреннего контура трубопровода позволяет отделять часть осажденных твердых частиц из осветленного потока и увеличивает количество твердых частиц с большим удельным весом в концевой части выходного канала сгущенной гидросмеси, что повышает степень осветления потока. The implementation of the lower part of the partition with a smooth bend towards the inner contour of the pipeline allows you to separate part of the deposited solid particles from the clarified stream and increases the amount of solid particles with a large specific gravity in the end part of the outlet channel of the condensed slurry, which increases the degree of clarification of the stream.

Эжектор, пассивное сопло которого подключено к разгрузочному патрубку сгущенной гидросмеси, а активное сопло через насос к патрубку отвода осветленной жидкости, придает установке новую функцию транспортирование гидросмеси путем ее эжектирования. Активной средой при этом служит осветленная жидкость, полученная для этой цели из исходной гидросмеси. An ejector, the passive nozzle of which is connected to the discharge nozzle of the condensed slurry, and the active nozzle through the pump to the branch pipe of the clarified liquid, gives the installation a new function for transporting the slurry by ejecting it. The active medium in this case is the clarified liquid obtained for this purpose from the initial slurry.

Расходы пассивного и активного потоков эжектора пропорциональны площадям нормальных сечений каналов для отвода сгущенной и осветленной частей потока гидросмеси. При изменении режимов работы системы транспортирования коэффициент эжекции (отношение объемных расходов пассивного и активного потоков) может изменяться, тогда соответственно пропорционально должно изменяться и соотношение площадей (расходов), что становится возможным благодаря подвижной перегородке. The flow rates of the passive and active flows of the ejector are proportional to the areas of normal sections of the channels for the removal of condensed and clarified parts of the flow of the hydraulic mixture. When the operating modes of the transportation system change, the ejection coefficient (the ratio of the volumetric flow rates of the passive and active flows) can change, then the ratio of the areas (costs) should be proportionally changed, which becomes possible due to the movable partition.

Таким образом, подвижная перегородка обеспечивает работоспособность установки при изменяющихся режимах транспортирования гидросмеси. Thus, the movable partition ensures the operability of the installation with changing modes of transportation of the hydraulic mixture.

На фиг. 1 изображена предлагаемая установка для разделения гидросмеси. вид сверху; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 схема эжектирования гидросмеси. In FIG. 1 shows the proposed installation for the separation of hydraulic mixtures. view from above; in FIG. 2, section AA in FIG. 1; in FIG. 3 scheme of ejection of a hydraulic mixture.

Установка для разделения гидросмеси содержит трубопровод 1 в виде винтовой спирали, ось которой расположена вертикально, с загрузочным патрубком 2 исходной смеси и разгрузочными парубками 3 и 4 продуктов разделения. Число витков винтового трубопровода 1 подбирается с таким расчетом, чтобы на выходе происходило требуемое в зависимости от условий эксплуатации расслоение потока. Поперечное сечение трубопровода 1 может иметь любую форму, но в оптимальном варианте исполнения это прямоугольное сечение 5. Концевая часть выходного винта 6 трубопровода 1 разделена вертикальной перегородкой 7, расположенной продольно относительно движения потока. Перегородка 7 выполнена с заострением 8 со стороны движения потока для уменьшения сопротивления движению. Перегородка 7 делит концевую часть выходного витка 6 трубопровода 1 на два канала 9 и 10. Последние соединены соответственно с разгрузочными патрубками 3 и 4 продуктов разделения. Перегородка 7 может быть выполнена в нижней части с плавным изгибом 11 к внутреннему контуру трубопровода 1. Перегородка 7 в предпочтительном варианте исполнения имеет поперечное перемещение для изменения площадей нормальных сечений каналов 9 и 10. Для осуществления такого перемещения в концевой части выходного витка 6 трубопровода 1 выполняются направляющие пазы (не показаны), в которых посредством крепежных элементов устанавливается перегородка 7. The installation for separating the hydraulic mixture contains a pipeline 1 in the form of a helical spiral, the axis of which is located vertically, with a loading pipe 2 of the initial mixture and discharge pipes 3 and 4 of the separation products. The number of turns of the screw pipe 1 is selected so that the output will be stratified flow depending on operating conditions. The cross section of the pipeline 1 can be of any shape, but in the optimal embodiment it is a rectangular section 5. The end part of the output screw 6 of the pipe 1 is divided by a vertical partition 7 located longitudinally relative to the flow movement. The partition 7 is made with a pointed 8 from the side of the flow to reduce resistance to movement. The partition 7 divides the end part of the output turn 6 of the pipeline 1 into two channels 9 and 10. The latter are connected respectively to the discharge pipes 3 and 4 of the separation products. The partition 7 can be made in the lower part with a smooth bend 11 to the inner contour of the pipeline 1. The partition 7 in the preferred embodiment has a transverse movement to change the areas of normal sections of the channels 9 and 10. To perform such a movement in the end part of the output turn 6 of the pipeline 1, guide grooves (not shown) in which a partition 7 is mounted by means of fasteners.

Для транспортирования сгущенной гидросмеси установка содержит эжектор 12, пассивное сопло 13 которого соединено с разгрузочным патрубком 3 сгущенной гидросмеси, а активное сопло 14 через насос 15 с патрубком 4 осветленной жидкости. Таким образом, эжектирование сгущенной гидросмеси осуществляется осветленной жидкостью, полученной в этой же установке. For transportation of the condensed slurry, the installation comprises an ejector 12, the passive nozzle 13 of which is connected to the discharge pipe 3 of the condensed slurry, and the active nozzle 14 through the pump 15 with the pipe 4 of the clarified liquid. Thus, the ejection of the condensed slurry is carried out by the clarified liquid obtained in the same installation.

Установка для разделения гидросмеси работает следующим образом. Installation for the separation of hydraulic mixtures works as follows.

Гидросмесь тангенциально поступает в трубопровод 1 по загрузочному патрубку 2. Поток гидросмеси, двигаясь по виткам трубопровода 1, под действием центробежных сил постепенно расслаивается на сгущенную и осветленную части потока. Сечение 5 трубопровода 1 в форме прямоугольника исключает перемешивание потока за счет его винтового движения и способствует лучшему расслоению потока. Расслоившаяся гидросмесь попадает в выходной виток 6 трубопровода 1 и в концевой его части рассекается заостренной перегородкой 7 на два потока во внешнем канале 9 и внутреннем канале 10. Осветленная жидкость выводится через патрубок 4, сгущенная гидросмесь через патрубок 3. The slurry flows tangentially into the pipeline 1 through the loading pipe 2. The slurry stream moving along the turns of the pipeline 1, under the action of centrifugal forces, gradually stratifies into a thickened and clarified part of the stream. Section 5 of the pipeline 1 in the form of a rectangle eliminates the mixing of the flow due to its helical movement and contributes to a better separation of the flow. The exfoliated slurry flows into the outlet turn 6 of the pipeline 1 and, in its end part, is dissected by a pointed partition 7 into two flows in the outer channel 9 and the inner channel 10. The clarified liquid is discharged through the pipe 4, the condensed hydraulic mixture through the pipe 3.

Перемещением перегородки 7 можно менять площади нормальных сечений каналов 9 и 10 и достигать тем самым регулирования показателей разделения в зависимости от потребностей. By moving the partition 7, it is possible to change the areas of normal sections of the channels 9 and 10 and thereby achieve the regulation of the separation indicators depending on the needs.

В случае использования установки для транспортирования гидросмеси, сгущенная гидросмесь из патрубка 3 отсасывается через пассивное сопло 13 эжектором 12. Активной средой при этом служит осветленная жидкость, поступающая из патрубка 4 в активное сопло 14 через насос 15. В этом случае перемещением перегородки 7 можно менять расходы активного и пассивного потоков, которые пропорциональны площадям нормальных сечений соответствующих каналов 9 и 10. Таким образом, подвижная перегородка обеспечивает работоспособность установки при изменяющихся условиях транспортирования. In the case of using the installation for transporting the slurry, the condensed slurry from the nozzle 3 is sucked out through the passive nozzle 13 by the ejector 12. In this case, the clarified liquid flows from the nozzle 4 into the active nozzle 14 through the pump 15. In this case, the flow rate can be changed by moving the partition 7. active and passive flows, which are proportional to the normal cross-sectional areas of the corresponding channels 9 and 10. Thus, the movable partition ensures the operability of the installation with varying transportation conditions.

Таким образом, предлагаемая установка по сравнению с прототипом обеспечивает более высокую степень осветления гидросмеси, имеет более широкое технологические и функциональные возможности. Thus, the proposed installation in comparison with the prototype provides a higher degree of clarification of the slurry, has a wider technological and functional capabilities.

Claims

1. INSTALLATION FOR SEPARATION OF A HYDRAULIC MIXTURE, containing a loading pipe of the initial product and discharge pipes of the separation products, a pipeline in the form of a spiral spiral, the axis of which is vertical, and the end part of the output coil is divided by a partition into channels connected to the discharge nozzles, characterized in that the partition is made vertical, longitudinal relative to the movement of the slurry, while the lower part of the partition is made with a smooth bend to the inner contour of the pipeline.

2. Installation according to claim 1, characterized in that to ensure the possibility of transporting the slurry, it is equipped with an ejector, the passive nozzle of which is connected to the discharge nozzle of the condensed slurry, and the active nozzle through the pump to the branch pipe of the clarified liquid, the partition in the end part of the output turn is set so so that the ratio of the areas of normal sections of the channels with the flows of condensed slurry and clarified liquid is equal to the ratio of their costs.