Устройство для очистки жидкости Советский патент 1981 года по МПК B04C9/00 

1 - . Изобретение относится к технике очистки жидкостей от механических примесей с использованием фильтрова ния и эффекта циклонной очистки жид костей . Уа ройство для ОЧИСТКИ жидкости может быть использовано как для очи ки сточных вод от механических прим сей, так и буровых жидкостей от выбуренной породы. Известен сепаратор для отделения твердых примесей, который содержит фильтрующий элемент, выполненный в виде цилиндра, открытого .с TOptxoB, и расположен с возможностью вращения внутри корпуса сепаратора соосно ему. В полость сепаратора введен патрубок, посредством которого газо вый поток, подлежащий очистке, поступает через нижний открытый торец во внутрь фильтрующего элемента. Очищенный газовый поток отводится ч рез отводящий патрубок, а твердые частицы, отделенные от газа, удаляю ся через нижний шламовый патрубок. Фильтрующий элемент крепится на вал установленному в корпусе на подшипниковых опорах Til. Недостатком устройства является то, что очищаемый газ или жидкость вводится во внутреннюю полость фйльтрующего элемента. При вращении фильтрующего элемента механические примеси забивают последний -с внутренней стороны, что уменьшает эффективность очистки. Отмеченный недостаток частично устранен в гидротурбоциклоне, в кото-г ром полый фильтр в нижнем торце снабжен герметичной крышкой, а в верхнем открытом его торце неподвижно укреплены стяжки, выполненные в виде лопастей гребного винта. Входной патрубок для подачи жидкости, подлежащий Очистке, йведен тангенциально в полость корпуса таким образом, что эта жидкость поступает на вращательно установленный в полости корпуса фильтр с его внешней стороны. На внешней стороне фильтра задерживаются механические примеси, а очищенная жидкость, прошедшая во внутреннюю полость фильтра, отводится через верхний его торец и отводящий патрубок. Задержанные механические примеси центробежными силами удашяются с наружной поверхности фильтра, что способствует его самоочищению. В известном гидротурбоциклоне очищенная жидкость из полости фильтра отводится чеуеэ патрубок, установле ный над верхним торцом фильтра, что создает противодавление на поступаю щую на фильтр извне очищенную жид-. кость. Это ухудшает эффективность очистки. К тому же требуется дополнительная потеря энергии на вращение фильтра, так как он должен вращаться догруженный в жидкость, -которой заполнена также и внутрення полость фильтра, т.е. ухудшается экономичность работу привода гидротурбоцикл на. Кроме этого, наружная поверхность фильтра в известном гидротурбоцикло не врадается в полости корпуса, кото рая заполнена жидкостью/ включающей абразивные частицы мехпримесей. Эти абразивные мехпримеси, соприкасаясь с вращающимся фильтрующим элементом приводят к его интенсивному износу, что также ухудшает эффективность раб ты гидротурбоциклона. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату является устройство, содержащее цилиндрический корпус с коническим днищем, тангенциальным входньм патрубком и патрубками отвода очищенной жидкости и сгущенной фракции, смонтированный, внутри корпу са на приводном валу полый цилиндрический фильтрующий элемент в виде стакана з. Недостатком известного устройства является малая эффективность работы устройства. Цель изобретения - повышение степени очистки жидкости и снижение эне гозатрат. Поставленная цель достигается тем что устройство снабжено концентрично расположенными снаружи фильтрующего элемента кольцевыми перегородками, соединенными между собой верхними торцами, при этом патрубок отвода очищенной жидкости присоединен к дну стакана, тангенциальный входной патрубок установлен между перегородками, а нижние кромки внешней и внутренней перегородок размещены соответственно ниже и выше дна стакана, На фиг. 1 представлено устройство общий ВИД; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.. Устройство содержит .цилиндрически корпус 1 ,с коническим днищем 2, патрубком 3 для отвода сгущенной .фракци (механических примесей). в полости корпуса 1 на подшипниковых oiiopax - верхней 4 и нижней 5, установлен полый фильтрующий элемент в виде стака на 6 с сеткой 7. и днищем 8. Для принудительного вращения фильтрующего элемента служит привод 9 с клиноременной передачей 10. Удаление очищен Hoia жидкости из внутрнней полости фильтрующего элемента осуществляется при помощи патрубка 11 отвода, который укреплен к днищу 8 последнего и выполнен в виде полого вала, установленного в нижней подшипниковой опоре 5. Патрубок 11. гидравлически сообщен с полостью фильтрующего эле- мента б и выведен из полости корпуса 1 через вершину конического днища 2 и сальниковое уплотнение 12, Кроме этого, в полости корпуса 1 установлены две концентрично расположенные соосно корпусу перегородки - внутренняя 13- и внешняя 14. Верхние торцы этих перегородок 13 и 14 герметично соединены друг с другом и образуют между собой кольцевую полость 15, в которую тангенциально введен входной патрубок 16, служащий, для подачи в устройство жидкости, подлежащей очистке. Перегородки 13 и 14 выполнены таким образом, что нижний торец внутренней перегородки 13 расположен ниже аналогичного торца внешней перегородки 14, что обеспечивает соответствующие условия осаждения механических примесей, отделяемых от жидкости. Перегородки 13 и 14 укреплены к внутренней стенке корпуса 1 при помощи ребер 17.. Устройство работает следующим образом. Жидкость, подлежащая очистке, поступает по входному патрубку 16 в верхнюю часть кольцевой полости 15 и перемещается в нижнюю часть полости корпуса, где из нее выпадают в осадок на коническое днище 2 наиболее крупные механические примеси. Жидкость, несущая мелкие механические примеси, продолжает движаение в верхнюю часть полости корпуса через кольцевой зазор, расположенный между внутренней стенкой корпуса 1 и наружной стенкой перегородки 14, где проходит над верхними, герметично соёдиненным торцами перегородок 13 и 14 и входит в полость внутренней перегородки 13, в которой установлен и вращается принудительно при помощи привода 9 и клиноременной передачи 10 фильтрующий элемент 6. Жидкость цроникает сквозь сетку 7 и входит, во внутреннюю полость фильтрующего элемента, откуда через патрубок 11 выводится из устройства. Благодаря тому, что очищенная жидкость свободно сливается через патрубок 11, внутренняя полость фильтрующего элемента б всегда опорожнена,что способствует более интенсивному гтроникновению через сетку 7 очищенной жидкости, а также уменьшается усилие, необходимое для вращения фильтрующего элемента 6. Задержанные на внешней стенке сетки 7 механические примеси за счет центробежного усилия, действующего/ на .них, отбрасываются на в.нутреннюр) стенку перегородки 13, по которой перемещаются к нижнему ее торцу и .пускаются на днище .2. Так как ниж- НИИ торец перегЪродки 13 расположён ниже такого же торца перегородки 14, то предотвращается возможность, смещения сгущенной фракции, отделенной фильтром и выпавшей из полости перегородки 13, с неочищенной жидкостью, двигающейся в верхнюю часть полости корпуса 1, т.«г. к фильтру б-. Выпавшая в осадок на днище 2 сгущенная .фракция (механические примеси) удаляется через патрубок 3 отвода сгущенной фракции. Наличие в устройстве патрубка отвода очищенной жидкости,выполненного в виде вала, .установленного на нижней подшипниковой опоре, расположенной в днище корпуса, позволяет улучшить про хождение жидкости сквозь фильтрующий элемент и уменьшить величину крутящего момента, энергопотери для вращения ильтра. Наличие перегородок, установленных концентрично ,в полости корпуса, в которых нижние кромки расположены на разных уровнях по высоте а ве)рхние торцы герметично соединены обеспечивают лучшие услрвия для осаждения в осгадок механических примесей Все это, в конечном результате, обеспечивает более эффективную работу устройства. Формула изобретения Устройство для очистки жидкости, содержащее цилиндрический корпус с коническим днищем, тангенциальным входным патрубком и патрубками отвода очищенной жидкости и сгущенной фракции, смонтированный внутри корпуса на приводном валу полый цилиндрический фильтрующий элемент в виде стакана,, отличающееся тем, что, с целью повышения степени очистки жидкости и снижения энергозатрат, оно снабжено концентрично расположенными снаружи фильтрующего элемента кольцевыми перегородками, соединенными между собой верхними кромками, при этом патрубок отвода очищенной жидкости присоединен к дну стакана, тангенциальный входной патрубок установлен между перегородками, а нижние кромки внешней и внутренней перегородок размещены соответственно ниже и выше дна стакана. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Датент США 3447290, кл. 55-322, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР № 610565, кл. В 04 С 9/00, 1976.

Очищенная шид1(ость

фиг.}

Фиг.2