RU2561364C1 - Корпус гидроциклона - Google Patents
Корпус гидроциклона Download PDFInfo
- Publication number
- RU2561364C1 RU2561364C1 RU2014115751/05A RU2014115751A RU2561364C1 RU 2561364 C1 RU2561364 C1 RU 2561364C1 RU 2014115751/05 A RU2014115751/05 A RU 2014115751/05A RU 2014115751 A RU2014115751 A RU 2014115751A RU 2561364 C1 RU2561364 C1 RU 2561364C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- threads
- spiral
- additional layers
- weight
- shell
- Prior art date
Links
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 6
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 claims description 3
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 claims description 3
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 abstract description 14
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 abstract description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к корпусу гидроциклона, который может быть использован в устройстве очистки целлюлозы от примесей в целлюлозно-бумажной промышленности. Корпус гидроциклона выполнен в виде однослойной оболочки вращения с конической или конической совместно с цилиндрической в верхней части формой внутренней поверхности, выполненной из композиционного материала методом косослойной продольно-поперечной намотки. Композиционный материал состоит из кольцевых и спиральных высокопрочных нитей, скрепленных полимерным связующим с отношением массы спиральных нитей к массе кольцевых нитей на уровне 1/1÷1/2. При этом на больших диаметрах со стороны внутренней поверхности оболочки расположены дополнительные слои композиционного материала, состоящие из кольцевых и спиральных высокопрочных нитей, скрепленных полимерным связующим, выполненные методом косослойной продольно-поперечной намотки. Причем число дополнительных слоев увеличивается от меньшего диаметра к большему, а отношение массы спиральных нитей к массе кольцевых нитей в дополнительных слоях находится на уровне 1/3÷1/5. Достигаемый технический результат заключается в повышении эрозионной стойкости и соответственно срока службы гидроциклона. 1 ил.
Description
Корпус гидроциклона предназначен для использования в устройстве очистки целлюлозы от примесей путем сепарации частиц твердой фазы во вращающемся потоке жидкости и предназначен для использования в целлюлозно-бумажной промышленности.
Корпус гидроциклона при эксплуатации подвергается жесткому эрозионному воздействию со стороны твердых включений, содержащихся в очищаемой жидкости, с высокой скоростью трущихся о внутреннюю поверхность корпуса. Причем наибольшему эрозионному воздействию подвергается поверхность на больших диаметрах корпуса, примерно на длине до 60-70% от верхнего торца корпуса.
Известен способ футеровки гидроциклона, при котором внутреннюю поверхность металлического корпуса от абразивного и кавитационного износа защищают резиновой футеровкой с высокой адгезией к внутренней поверхности корпуса по патенту РФ №2218994 с приоритетом от 28.05.2002. Предложенная футеровка недостаточно увеличивает срок службы корпуса и трудоемка в изготовлении.
Известна конструкция армированных оболочек для высокого давления из слоистого копозиционного материала, содержащая корпус из цилиндрического участка с торцевыми днищами, образованный комбинацией групп слоев спиральных и кольцевых лент, ориентированных в спиральных и окружном направлениях с соответственно расположенными в них однонаправленными высокомодульными нитями, скрепленными полимерным связующим, облицованный внутренним покрытием. Патент РФ №2190150 с приоритетом от 28.06.2001. Корпус гидроциклона с подобной конструкцией оболочки, состоящей из наружных спиральных слоев со стеклянными нитями и внутренних слоев с углеродными нитями, почти вдвое увеличил срок службы по сравнению с металлическим аналогом. При этом срок службы корпуса этой конструкции недостаточен.
Наиболее близким аналогом технического решения для корпуса гидроциклона является конструкция, состоящая из однослойной оболочки вращения, полученная косослойной продольно-поперечной намоткой, состоящая из кольцевых и спиральных нитей, скрепленных полимерным связующим, описанная на стр.47 в книге Композиционные материалы: Справочник / В.В. Васильев, В.Д. Протасов, В.В. Болотин и др.; Под общ. ред. В.В. Васильева, Ю.М. Тарнопольского. - М.: Машиностроение, 1990. - 512 с. Эрозионностойкость предложенной конструкции оболочки может быть выше предыдущей, так как возможности варьирования структурой этой оболочки позволяют наиболее полно реализовать эрозионностойкость композиционного материала.
Основной задачей, с одной стороны, является увеличение толщин оболочки в зоне максимального эрозионного воздействия, с другой стороны, - создание на внутренней поверхности оболочки анизотропии, максимально стойкой к эрозионному износу.
Техническим результатом использования изобретения является увеличение срока службы корпуса гидроциклона.
Основная задача решена, и технический результат достигнут за счет переменной толщины оболочки, структуры и расположения слоев корпуса гидроциклона.
Для этого корпус гидроциклона в виде однослойной оболочки вращения с конической или конической совместно с цилиндрической в верхней части формой внутренней поверхности, выполненной из композиционного материала методом косослойной продольно-поперечной намотки, состоящего из кольцевых и спиральных высокопрочных нитей, скрепленных полимерным связующим с отношением массы спиральных нитей к массе кольцевых нитей на уровне 1/1÷1/2, дополняется тем, что на больших диаметрах со стороны внутренней поверхности оболочки расположены дополнительные слои композиционного материала, состоящие из кольцевых и спиральных высокопрочных нитей, скрепленных полимерным связующим, выполненные методом косослойной продольно-поперечной намотки, причем число дополнительных слоев увеличивается от меньшего диаметра к большему, а отношение массы спиральных нитей к массе кольцевых нитей в дополнительных слоях находится на уровне 1/3÷1/5.
Отличительными особенностями корпуса гидроциклона являются следующие признаки:
- на больших диаметрах со стороны внутренней поверхности оболочки расположены дополнительные слои композиционного материала, состоящие из кольцевых и спиральных высокопрочных нитей, скрепленных полимерным связующим, выполненные методом косослойной продольно-поперечной намотки;
- число дополнительных слоев увеличивается от меньшего диаметра к большему;
- отношение массы спиральных нитей к массе кольцевых нитей в дополнительных слоях находится на уровне 1/3÷1/5.
Указанные отличительные признаки являются существенными, поскольку каждый из них в отдельности и совместно направлен на решение поставленной задачи и достижение технического результата.
Дополнительные слои композиционного материала, состоящие из кольцевых и спиральных высокопрочных нитей, скрепленных полимерным связующим, расположенные на больших диаметрах со стороны внутренней поверхности оболочки позволяют допустить большую толщину эрозионного износа на больших диаметрах, подверженных наибольшему эрозионному износу.
Увеличение числа слоев вдоль продольной оси от меньшего диаметра к большему позволяет увеличить толщину оболочки корпуса гидроциклона на отдельных участках с учетом различного эрозионного износа, что позволяет допустить различную толщину эрозионного износа корпуса гидроциклона, увеличив тем самым срок его службы.
Эрозионная стойкость внутренней поверхности корпуса гидроциклона повышается, если направление вектора скорости жидкости у поверхности совпадает с направлением нитей на внутренней поверхности оболочки из композиционного материала. Ориентация нитей слоев на внутренней поверхности оболочки в кольцевом направлении, 90° относительно ее образующей, позволяет повысить эрозионную стойкость корпуса гидроциклона. Отношение массы спиральных нитей к массе кольцевых нитей в дополнительных слоях на уровне 1/3÷1/5 на внутренней поверхности, реализуемое в методе косослойной продольно-поперечной намотки оболочки, позволяет увеличить число кольцевых нитей на внутренней поверхности оболочки по отношению к числу нитей в основном слое (1/1÷1/2). Наличие основного слоя, получаемого методом косослойной продольно-поперечной намотки, с отношением массы спиральных нитей к массе кольцевых нитей на уровне 1/1÷1/2, необходимо для обеспечения достаточной прочности и жесткости корпуса гидроциклона в осевом направлении. Вектор потока вращающейся жидкости на максимальных диаметрах оболочки близок к 90° относительно ее образующей. Поэтому предложенное отношение массы спиральных слоев к массе кольцевых нитей в дополнительных слоях на уровне 1/3÷1/5 повышает эрозионную стойкость корпуса гидроциклона.
Отличительные существенные признаки являются новыми, так как их использование в известном уровне техники, аналогах и прототипе не обнаружено, что позволяет характеризовать предлагаемую конструкцию - корпус гидроциклона - соответствующей критерию «новизна».
Единая совокупность новых существенных признаков с общими известными существенными признаками позволяет решить поставленную задачу и достичь нового технического результата - увеличения срока службы корпуса гидроциклона, что характеризует предложенное техническое решение существенными отличиями от известного уровня техники, аналогов и прототипа. Новое техническое решение является результатом научно-исследовательской работы и творческого вклада без использования стандартизованных проектов или рекомендаций в данной области техники, соответствует в совокупности существенных признаков критерию «изобретательский уровень».
Сущность изобретения поясняется чертежом с кратким описанием. На фиг. 1 представлен общий вид корпуса гидроциклона. Корпус гидроциклона имеет коническую 1 совместно с цилиндрической в верхнее части 2 геометрию внутренней поверхности (цилиндрическая поверхность может отсутствовать) и состоит из основного 3 и дополнительных 4 слоев, расположенных со стороны внутренней поверхности 1 на больших диаметрах 5.
Корпус гидроциклона может быть изготовлен методом косослойно продольно-поперечной намотки на намоточном станке из нитей, пропитанными полимерным связующим, на металлическую оправку с геометрией поверхности, соответствующей геометрии внутренней поверхности гидроциклона, по известным технологиям. Далее оболочка отверждается при термообработке и из нее извлекается оправка. Полученный корпус при необходимости механически обрабатывается под установку в верхней части металлического корпуса с входным и сливным патрубками, а в нижней части корпуса гидроциклона - металлического насадка для подачи воды на разбавление и сбора отходов. Форма, размеры, число слоев, материал нитей и связующего корпуса гидроциклона определяются специальными расчетами с учетом опыта эксплуатации подобных конструкций.
Использование корпусов гидроциклона из композиционных материалов со спиральными слоями, полученными методом автоматической намотки, позволило увеличить срок службы на Сенежском целлюлозно-бумажном комбинате в два раза по отношению к металлическому варианту корпуса. Реализация предложенного технического решения позволит повысить срок службы корпуса гидроциклона в 1,5-2 раза по отношению к корпусу из композиционного материала с обычными спиральными слоями. Таким образом, новое техническое решение воспроизводимо в условиях производства, обеспечивает решение поставленной задачи, достижение нового технического результата в предложенной совокупности признаков соответствует и критерию «промышленная применимость», то есть уровню изобретения.
Claims (1)
- Корпус гидроциклона в виде однослойной оболочки вращения с конической или конической совместно с цилиндрической в верхней части формой внутренней поверхности, выполненной из композиционного материала методом косослойной продольно-поперечной намотки, состоящего из кольцевых и спиральных высокопрочных нитей, скрепленных полимерным связующим с отношением массы спиральных нитей к массе кольцевых нитей на уровне 1/1÷1/2, отличающийся тем, что на больших диаметрах со стороны внутренней поверхности оболочки расположены дополнительные слои композиционного материала, состоящие из кольцевых и спиральных высокопрочных нитей, скрепленных полимерным связующим, выполненные методом косослойной продольно-поперечной намотки, причем число дополнительных слоев увеличивается от меньшего диаметра к большему, а отношение массы спиральных нитей к массе кольцевых нитей в дополнительных слоях находится на уровне 1/3÷1/5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014115751/05A RU2561364C1 (ru) | 2014-04-18 | 2014-04-18 | Корпус гидроциклона |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014115751/05A RU2561364C1 (ru) | 2014-04-18 | 2014-04-18 | Корпус гидроциклона |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2561364C1 true RU2561364C1 (ru) | 2015-08-27 |
Family
ID=54015600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014115751/05A RU2561364C1 (ru) | 2014-04-18 | 2014-04-18 | Корпус гидроциклона |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2561364C1 (ru) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB942455A (en) * | 1959-01-19 | 1963-11-20 | Du Pont | Improvements relating to fibrous sheet-like articles |
| SU1742088A1 (ru) * | 1990-01-24 | 1992-06-23 | Уральский Филиал Центрального Научно-Исследовательского Института Материаловедения | Способ изготовлени оболочек переменного сечени |
| RU2106971C1 (ru) * | 1994-09-30 | 1998-03-20 | Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" | Несущая труба-оболочка в виде тела вращения из композиционных материалов, способ и оправка для ее изготовления |
| US5814386A (en) * | 1995-12-01 | 1998-09-29 | Mcdonnell Douglas Corporation | Composite shell formed as a body of rotation, and method and mandrel for making same |
| US6155450A (en) * | 1996-10-29 | 2000-12-05 | Mcdonnell Douglas Corporation | Composite shell shaped as a body of revolution |
| RU2190150C1 (ru) * | 2001-06-28 | 2002-09-27 | Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" | Армированная оболочка для высокого давления из слоистого композиционного материала (варианты) |
| RU2234412C1 (ru) * | 2003-08-14 | 2004-08-20 | Колганов Валерий Иванович | Способ изготовления изделия трубчатой формы с конусообразным участком и изделие трубчатой формы с конусообразным участком в виде оболочки сооружения или конструкции |
| RU2285187C2 (ru) * | 2004-11-02 | 2006-10-10 | Открытое акционерное общество "Сантехпром" | Способ изготовления стеклопластиковой секции трубопровода |
| RU2375174C1 (ru) * | 2008-06-09 | 2009-12-10 | Закрытое акционерное общество "САФИТ" | Способ изготовления изделия трубчатой формы (варианты) и изделие трубчатой формы (варианты) |
-
2014
- 2014-04-18 RU RU2014115751/05A patent/RU2561364C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB942455A (en) * | 1959-01-19 | 1963-11-20 | Du Pont | Improvements relating to fibrous sheet-like articles |
| SU1742088A1 (ru) * | 1990-01-24 | 1992-06-23 | Уральский Филиал Центрального Научно-Исследовательского Института Материаловедения | Способ изготовлени оболочек переменного сечени |
| RU2106971C1 (ru) * | 1994-09-30 | 1998-03-20 | Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" | Несущая труба-оболочка в виде тела вращения из композиционных материалов, способ и оправка для ее изготовления |
| US5814386A (en) * | 1995-12-01 | 1998-09-29 | Mcdonnell Douglas Corporation | Composite shell formed as a body of rotation, and method and mandrel for making same |
| US6155450A (en) * | 1996-10-29 | 2000-12-05 | Mcdonnell Douglas Corporation | Composite shell shaped as a body of revolution |
| RU2190150C1 (ru) * | 2001-06-28 | 2002-09-27 | Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" | Армированная оболочка для высокого давления из слоистого композиционного материала (варианты) |
| RU2234412C1 (ru) * | 2003-08-14 | 2004-08-20 | Колганов Валерий Иванович | Способ изготовления изделия трубчатой формы с конусообразным участком и изделие трубчатой формы с конусообразным участком в виде оболочки сооружения или конструкции |
| RU2285187C2 (ru) * | 2004-11-02 | 2006-10-10 | Открытое акционерное общество "Сантехпром" | Способ изготовления стеклопластиковой секции трубопровода |
| RU2375174C1 (ru) * | 2008-06-09 | 2009-12-10 | Закрытое акционерное общество "САФИТ" | Способ изготовления изделия трубчатой формы (варианты) и изделие трубчатой формы (варианты) |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "Композиционные материалы: Справочник", В.В. Васильев, В.Д. Протасов, В.В. Болотин и др. Под общ. ред. В.В. Васильева, Ю.М. Тарнопольского. - Москва, "Машиностроение", 1990г. - 512 с. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7011219B2 (en) | Erosion-resistant hydrocyclone liner | |
| CN102458666B (zh) | 沉降式离心器和螺旋输送器 | |
| KR101705477B1 (ko) | 원심 분리기를 위한 매끄러운 가속의 채널 유입구 | |
| RU2716804C2 (ru) | Гидроциклонный сепаратор | |
| CN104086204B (zh) | 大口径长尺寸碳碳复合材料管道及其制备方法 | |
| US20170036220A1 (en) | A centrifugal separator having an outlet opening opposite a stack of separation disks | |
| RU2561364C1 (ru) | Корпус гидроциклона | |
| JPH0249788B2 (ru) | ||
| EP3004708A1 (en) | Improvement to material flow | |
| RU2015126091A (ru) | Выпускное сопло центробежного барабана | |
| US20170122467A1 (en) | Tubular pipe with a composite holding strip | |
| EP0266348A1 (en) | CYCLONE SEPARATOR. | |
| RU2561366C1 (ru) | Корпус гидроциклона | |
| EP3314068A1 (en) | Anchorage device | |
| FI67590B (fi) | Virvelrenare | |
| JP2008088887A (ja) | コモンレール及びコモンレールの製造方法 | |
| MX2019002481A (es) | Un hidrociclon. | |
| US20160038953A1 (en) | Joint support system for hydrocyclone liner | |
| SE538307C2 (en) | Plug screw feeder, feeder arrangement and system for treatment of lignocellulosic biomass material | |
| ITMI20120973A1 (it) | Tubazione per materiali abrasivi, quale calcestruzzo o materiali simili, e suo procedimento di realizzazione | |
| RU174979U1 (ru) | Центробежный экстрактор | |
| CN204194149U (zh) | 沉降式离心机 | |
| CN211363405U (zh) | 抗扭抗拉钢丝管生产模具 | |
| WO2013006107A1 (en) | Feed screw, feed screw arrangement and grinder for lignocellulose material | |
| JP2008537080A5 (ru) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160419 |