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

Изобретение относится к технике очистки жидкостей от механических примесей с использованием эффекта сепарации, периодического уплотнения и удаления отделяемых примесей () из полости фильтра и может быть использовано для очистки сточных во от мехпримесей, а также для очистки буровых растворов от выбуренной породы (шлама). Известен сепаратор для отделения примесей, содержа1Щ й фильтрующий элемент, выполненный в виде цилиндра открытого с торцов, и расположенный с возможностью вращения внутри корпуса сепаратора сорсно ему. В полост сепаратора введен патрубок, посредством которого газовый поток, подлеж щий очистке, поступает во внутрь фильтрующего элемента, а отделенные от газа твердые частицы уда ляются через нижний шламовый патрубок fl . Однако данный сепаратор не приспособлен для уплотнения тверда1х частиц, а также для очистки жидкости. Известен гидроциклон, содержащий цилиндрокош)ческий корпус с тангенциальным вход1В 1М патрубком и патрубкамя отвода осветленной 4фзкции и сгущенного осадка. Патрубок для выгрузки сгуадеиного осадка оснащен накопительной камерой с запорно-регулирунщ м элементом, выполненным в виде установленного на atroice подпружиненного стакана с ограничителем хода. В дне стакана имеются окна для црохо да осадка ГзЗ Недостаток известного гидроцилицдра - малая эффективность очистки жидкостей, обусловленная незначительной величиной центробежной силы,развиваемой внутри корпуса гидроциюпона. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является турбоциклои, содержавши цилиндроконический корпус с таиген3циальным входным патрубком, патрубками отвода сгущенной фракции и очищенной жидкости, вал, установленный соосно внутри корпуса на опорах с укрепленным нанем с возможностью вращения от привода полым цилиндрическим фильтрующим элементом ГзД. Однако в известном гидротурбоцикл не шлам из полости корпуса выводится . через шламовый патрубок самопроизвольно. Это приводит к тому, что вместе со шламом уходит много жидкос ти, 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 с зданию на стенке фяпътра дополнител ного противодавления, что ухудшает эффективность очистки. Кроме того, в нижней части фильтра возможно накопление илообразного осадка, что вызывает дополнительные трудности п обслуживанию устройства. Это также сказывается на понижении эффективнос ти работы устройства. Цель изобретения - повышение эффективности очистки жидкости за сче исключения возможности накопления шлама вблизи фильтрующего элемента. Поставленная цель достигается тем, что турбоциклон снабжен приемной камерой осветленной жидкости, размещенной концентрично валу под фил трующим элементом и соединенной с«внутренней его полостью, а вал по фильтрующим элементом выполнен полы и снабжен неподвижной перегородкой, порщнем, 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 в полней канал для отвода отжимаемой из шлама жидкости в полость корпуса На чертеже представлен турбоцикл общий вид. . Турбоциклон содержит пустотелый цилиндрический корпус 1, укрепленно к нему конусообразное днище 2, в ве шине конуса которого установлены подшипниковый узел 3 и уплотнительный узел 4. Верхний торец корпуса i закрыт крышкой 5, в которой также закреплены верхние подшипниковый 6 и уплотнительный 7 узлы. В подшип 8 никовыж узлах 3 и 6 соосно лслости корпуса I 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 11. Для осуществления вращения фильтра 9 турбоциклон снабжен электроприводом 12, клиноременной передачей 13, а также ведущим 14 и ведомым 15 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, а ее внутренняя полость гидравлически сообщена с внутренней полостью фильтра 9, Подфильтровая часть 16 вала 8 с окнами 17 охвачена герметично выполненной дхриемной камерой 18, к которой укреплен отводящий патрубок 11. Внутренняя полость приемной 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 | . В цилиндре 20 установлена подвижная перегородка 24, через которую пропущена ведущая тяга 25, укрепленная к поршню 21 и для кинематической связи последнего с приводом, например пневмоприводов. Свободный конец вала 8 через подшипниг ковый 3 и уплотнительный 4 узлы выведен из полости корпуса 1 наружу и на нем укреплен клапанный отсекатель 26, который имеет возможность вращаться совместно с камерой 22 и служит для удерживания шлама и жидкости от самопроизводного выхода из турбоциклона, а также для выпуска уплотненного шлама из камеры 22 под воздействием усилия прршня 21, Для отвода отжимаемой из шлама жидкости обратно 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. Жидкость, подлежащая очистке (очи щаемая жидкость), по подводящему патрубку 10 поступает в полость корпуса I и после заполнения последней проникает сквозь фильтр 9 в его внут реникио полость. Очищенная жидкость из внутренней полости фильтра поступает в подфильтровую часть I6 вала 8 и далее через окна I7 заполняет юлость приемной камеры 18, откуда «по отводящему патрубку 11 очищенная ямдкость 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 пшама при опускании поршня 2 клапанный отсекатель 26 не открывается. Только пос ле того, как в полости камеры 22 накапливается достаточное количество шлама, усилие поршня через уплотненный столб шлама воздействует на отсе катель 26 и последний открывается, и часть шлама выдавливается. Жидкост которая выжимается из уплотняемого шлама, по каналу 27 перетекает из шл мовой Камеры 22 в полость корпуса 1. Циклический отбор шлама из полости корпуса 1 благоприятно сказывается н работе турбоциклона в результате ис« ключения зашлаьшенности полости турбоциклона, примыкающей к фильтрующему элементу, что уменьшает износ последнего, увеличивает срок его эксплуатации и соответственно эффектив ность ОЧИСТКИ жидкости в;турбоциклоне. Формула. изобретения 1.Турбоциклон для очистки з идкости, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным патрубком патрубками отвода сгущенной фракции и очищенной жидкости, вал, установленный соосно внутри корпуса на опорах с укрепленным нем с возможностью вращения от привода полым цилиндрическим фильтрующим элементом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки жидкости за счет исклочения возможности нако1шею1я шлама вблизи 4я1льтр щего элемента и уменьшения противодавления на фильтрующий элемент, со стороны его внутренней полости, он снабжен приемной камерой осветленной жидкости, размещенной коицент|Н1Чно валу под фильтрующим элементом и соедщненной с внутренней его полостью, а вал под 4в1льтруюв(им . элементом выполнен полым и снабжен неподвижной перегородкой, поршнем, установленным внутри него на приводной тяге, накогштепьной шламовой камерой с приеме шлама и клаг панным отсекателем, присоединенным к его Ю1жней части. 2.Турбоциклон по п.1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что между внутренней стенкой шламовой камеры и поршнем выполнен канал для отвода отжимаемой из шлама жидкости в полость корпуса, Источюкси информации, принятые во внимание при экспертизе . Патент США № ЗА47290, кл. 55-322, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2772481, кл. В 04 С 5/16, 28.05.79. 3.Авторское свидетельство СССР № 610565, кл. В 04 С 9/00, 1976.