CS272576B1

CS272576B1 - Horizontal cyclone stage for solid particles separation

Info

Publication number: CS272576B1
Application number: CS379988A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Ing Csc Krucek; Zdenek Prom Fyz Odstrcilik; Josef Ing Plsek
Original assignee: Krucek Zdenek; Odstrcilik Zdenek; Plsek Josef
Priority date: 1988-06-02
Filing date: 1988-06-02
Publication date: 1991-02-12
Also published as: CS379988A1

Abstract

The horizontal cyclone degree for solid particle separation consists of a tangential, spiral, or combined inlet pipeline (2) mouthed into a horizontal cylindrical part (1) equipped with discharger of solid particles (5) and frontally connected off-take main (4). In the point, where the discharger (5) is mouthed into the cylindrical part (1), there is a cuneiform in-built (6), whose upper wall (7) forms in the point of the discharger (5) connection a liquid outlet fissure (9) and a solid particle inlet fissure (8), which is followed by a solid particle fissure-type slide (12) with liquid off-take hole (13), which consists of a side wall (10) of the cuneiform in-built (6) and an adjacent discharger (5) wall (11).<IMAGE>

Description

Vynález se týká horizontálního cyklonového stupně pro separaci pevných částic rozptýlených v tekutině, jako například separaci práškového materiálu od zaprášených plynů, separaci pevných částic z kalů a podobně.The invention relates to a horizontal cyclone stage for separating solids dispersed in a liquid, such as separating powdered material from dusty gases, separating solid particles from sludge and the like.

Doposud známé horizontální cyklonové stupně se směrem odtahu tekutiny kolmým nebo šikmým k čelu válcové částí, mají výsypku práškového materiálu řešenou jako štěrbinovou nebo jehlancovou.The hitherto known horizontal cyclone stages with the direction of fluid withdrawal perpendicular or oblique to the face of the cylindrical portions have a powder material hopper designed as slotted or pyramid-shaped.

U štěrbinové výsypky, která má tvar plochého komolého jehlanu, napojeného základnou na válcovou část tangenciálně ke směru rotace tekutiny a práškového materiálu, je poměrně vysoká tlaková ztráta, zvyšující spotřebu elektrické energie navazujícího ventilátoru nebo čerpadla. U jehlancové výsypky, která má tvar komolého jehlanu, napojeného základnou na válcovou část radiálně ke směru rotace tekutiny a práškového materiálu, do níž pevné částice s částí tekutiny vstupují celým průřezem základny jehlanu, je sice tlaková ztráta nižší, avšak odlučivost pevných částic je v důsledku volného proudění ve výsypce rovněž nízká.In a slotted hopper having the shape of a flat truncated pyramid connected by the base to the cylindrical portion tangential to the direction of rotation of the fluid and powder material, there is a relatively high pressure drop, increasing the power consumption of the downstream fan or pump. In a pyramid hopper having the shape of a truncated pyramid connected by a base to a cylindrical portion radially to the direction of rotation of the fluid and powder material into which solid particles with a portion of the liquid enter the full cross section of the pyramid base, free flow in the hopper also low.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny horizontálním cyklonovým stupněm pro separaci pevných částic rozptýlených v tekutině, sestávajícím z tangenciálního, špitálního nebo kombinovaného vstupního potrubí, zaústěného do horizontální válcové části, opatřené nejméně jednou výsypkou pevných částic, odtahového potrubí čelně napojeného na válcovou část na straně přilehlé, nebo odlehlé vstupnímu potrubí, jehož podstala spočívá v tom, že v místě napojení výsypky na válcovou část je vložena klínová vestavba, jejíž horní stěna tvoří v místě napojení výsypky výstupní štěrbinu tekutiny a vstupní štěrbinu pevných částic, na níž navazuje štěrbinový skluz pevných částic s odtokovým otvorem tekutiny, tvořený boční stěnou klínové vestavby a přilehlou stěnou výsypky.The above drawbacks are overcome by a horizontal cyclone stage for separating the solids dispersed in the fluid, consisting of a tangential, hospital, or combined inlet duct opening into a horizontal cylindrical portion provided with at least one solids discharge hopper connected to a cylindrical portion adjacent to the cylindrical portion. or a remote inlet piping, characterized in that at the point of connection of the hopper to the cylindrical part, a wedge is inserted, the upper wall of which at the point of connection of the hopper forms an outlet fluid slot and an inlet slot of solid particles. the fluid opening formed by the side wall of the wedge-in and the adjacent wall of the hopper.

Tím je dosaženo toho, že při vstupu práškového materiálu a části tekutiny do výsypky se v důsledku jeho usměrnění klínovou vestavbou sníží tlaková ztráta a zvýší odlučivost, což má za následek celkové zvýšení účinnosti horizontálního cyklonového stupně podle vynálezu.As a result, when the powdered material and a portion of the liquid enters the hopper, the pressure loss and the separating effect are reduced by the wedge rectification, resulting in an overall increase in the efficiency of the horizontal cyclone stage according to the invention.

Příklad provedení horizontálního cyklonového stupně podle vynálezu je schematicky v nárysu a bokorysu znázorněn na obr. 1 a 2. 3iný příklad provedení je schematicky znázorněn v nárysu a bokorysu na obr. 3 a 4. Příklad uspořádání s asymetricky rozšiřujícím odtahovým potrubím do válcové části je schematicky v bokorysu a půdorysu znázorněn na obr. 5 a 6. Na obr. 7 a 8 je znázorněn schematicky nárys a bokorys přikladu provedení se šroubovité zaústěným vstupním potrubím do válcové části a na obr. 9 a 10 je schematicky znázorněn bokorys a půdorys příkladu provedení s odtahovým potrubím, opatřeným uvnitř válcové části lopatkou.An exemplary embodiment of a horizontal cyclone stage according to the invention is shown schematically in front and side view in Figs. 1 and 2. Another embodiment is schematically illustrated in front and side view in Figs. 3 and 4. An example of an arrangement with an asymmetrically expanding exhaust pipe to the cylindrical portion is schematically. 5 and 6 are schematic side and plan views of an exemplary embodiment with a helical inlet duct into the cylindrical portion, and FIGS. 9 and 10 are schematic side and plan views of an exemplary embodiment of FIG. an exhaust pipe provided with a vane inside the cylindrical part.

Horizontální cyklonový stupeň podle vynálezu, znázorněný na obr. 1 a 2, je sestaven z ♦ válcové části 1, do níž je tangenciálně zaústěno vstupní potrubi 2. V čele 3, válcové části £, odlehlém od vstupního potrubí 2. je zapuštěno odtahové potrubí 4 čtvercového průřezu, zakončené kolmým řezem 16. K válcové části φ je připojena výsypka 5 pevných částic. V místě napojení výsypky £ pevných částic na válcovou část 1_ je umístěna klínová vestavba £, jejíž horní stěna 7_ vytváří vespod válcové části 1 vstupní štěrbinu £ pevných částic a výstupní štěrbinu £ tekutiny. Boční stěna 10 klínové vestavby £, navazující na vstupní štěrbinu 2 pevných částic, vytváří s přilehlou stěnou 11 výsypky 2 štěrbinový skluz 12 pevných částic □patřeny v jeho spodní části odtokovým otvorom 13 tekutiny. Výsypka 5’je ve spodní části zakončena výstupním otvorem 14 pevných částic.The horizontal cyclone stage according to the invention shown in FIGS. 1 and 2 is made up of a ♦ cylindrical part 1 into which the inlet pipe 2 is tangentially connected. A solids discharge hopper 5 is connected to the cylindrical part φ. At the point of connection of the solids discharge hopper 4 to the cylindrical part 7, a wedge-shaped assembly 6 is located, the upper wall 7 of which forms an inlet slot 6 of solid particles and an outlet outlet slot 6 of liquid. The side wall 10 of the wedge-shaped unit 6, connected to the inlet slot 2 of the solid particles, forms, with the adjacent wall 11 of the hopper 2, a slotted chute 12 of the solid particles částic belonging in its lower part through the fluid outlet opening 13. The hopper 5 'is terminated at the bottom with an outlet 14 of solid particles.

Tekutina s rozptýlenými pevnými částicemi je vstupním potrubím 2 přiváděna do válcové části 2, kde koná šroubový pohyb. Pevné částice se odstředivou silou soustřeďují kolem vnitřní stěny válcové části 2 a jsou společně s částí tekutiny zaváděny vstupní štěrbinou S pevných částic do štěrbinového skluzu 12 odkud odcházejí výstupním otvorem 14 pevných částic z výsypky £. Zbytek tekutiny je odtokovým otvorem 13 tekutiny a výstupní štěrbinou £ tekutiny odváděn zpět do válcové části £ odkud je veškerá tekutina zbavená pevných částic odváděna odtahovým potrubím 4 mimo zařízení.The liquid with the dispersed solids is fed through the inlet pipe 2 to the cylindrical part 2 where it performs a helical movement. The solid particles are centrifugally concentrated around the inner wall of the cylindrical portion 2 and, together with a portion of the fluid, are introduced through the solids inlet slot S into the slip chute 12 from where they exit through the solids outlet 14 from the hopper. The remainder of the fluid is discharged through the fluid outlet orifice 13 and the fluid outlet slot 6 back to the cylindrical portion 6 from where all the solids-free fluid is discharged through the exhaust duct 4 outside the apparatus.

i*and*

CS 272 576 DlCS 272 576 Dl

Zařízení znázorněné na obr. 3 a 4 se od zařízení, znázorněného na obr. 1 a 2 liší pouze tím, že odtahové potrubí £ je execentricky zapuštěno v čele 15 přilehlém vstupnímu potrubí 2, přičemž jeho část zapuštěná dovnitř válcové ěásti £ je zakončena lomeným řezem ,16. Vnitřní stěna 17 vstupního potrubí 2, které je zaústěno do válcové části 1. spirálně, je prodloužena o vodicí desku 18, vyčnívající dovnitř válcové části £. Klínová vestavba 6 má uzavřený trojúhelníkový tvar.The apparatus shown in FIGS. 3 and 4 differs from the apparatus shown in FIGS. 1 and 2 only in that the exhaust duct 6 is execentrically embedded in the face 15 of the adjacent inlet duct 2, with a portion embedded in the cylindrical portion 6 terminating in a fractured section. , 16. The inner wall 17 of the inlet pipe 2, which is spiraled into the cylindrical part 1, is extended by a guide plate 18 projecting into the cylindrical part 8. The wedge-shaped insert 6 has a closed triangular shape.

Proudění tekutiny a pevných částic je obdobné jako u horizontálního cyklonového stupně podle obr. 1 a 2. Liší se pouze tím, že část tekutiny přivedené vstupním potrubím 2 do válcové části £, zbavená již pevných částic, jenž se soustřeďují kolem vnitřní stěny válcové části £, js bezprostředně odváděna lomeným řezem 16 odtahového potrubí 4_,The flow of liquid and solid particles is similar to that of the horizontal cyclone stage of FIGS. 1 and 2. The only difference is that a portion of the fluid introduced through the inlet pipe 2 into the cylindrical portion 6, already free of solids, concentrates around the inner wall of the cylindrical portion 6. are directly discharged through a broken section 16 of the exhaust duct 4,

Proud tekutiny procházející mezi částí odtahového potrubí 4_, zapuštěné dovnitř válcové části 1, a horní stěnou 7 klínové vestavby, je vodící deskou 1S usměrněn tak, že se tangenciálně stýká s proudem tekutiny a pevných částic, přiváděných vstupním potrubím 2 do válcové části 1_.The flow of fluid passing between the part of the exhaust duct 4 embedded in the cylindrical part 1 and the top wall 7 of the wedge is rectified by the guide plate 15 so that it tangentially contacts the flow of fluid and solid particles supplied by the inlet duct 2 to the cylindrical part 7.

Pevných částic zbavená tekutina postupuje středem válcové části 4 k zapuštěné části odtahového potrubí 4, jímž je odváděna z cyklonového odlučovacího stupně.The particulate-free fluid passes through the center of the cylindrical portion 4 to the recessed portion of the exhaust duct 4, through which it is discharged from the cyclone separation stage.

Zařízení znázorněné na obr. 5 a 6 se od zařízení znázorněného na obr. 3 a 4 liší pouze tím, že odtahové potrubí £ je směrem z vnějšku čela 45, přilehlého vstupnímu potrubí 2, dovnitř válcové části £ asymetricky rozšířeno.The apparatus shown in FIGS. 5 and 6 differs from the apparatus shown in FIGS. 3 and 4 only in that the exhaust pipe 8 is asymmetrically widened from the outside of the face 45 adjacent the inlet pipe 2 to the inside of the cylindrical portion.

V čele 15 přilehlém vstupnímu potrubí 2 je vytvořen uzavřený klínový zářez 19, rozšižující se směrem k zaústěni vstupního potrubí 2 do válcové části £, kde je ohraničen vodicí deskou 18. Vstupní štěrbina 8. zaujímá celou délku válcové části £, přičemž na část vstupní štěrbiny 8, vymezené šířkou vstupního potrubí 2 navazuje štěrbinová výsypka 20.A closed wedge notch 19 is formed in the face 15 of the adjacent inlet conduit 2, extending towards the inlet of the inlet conduit 2 into the cylindrical portion 6, where it is bounded by a guide plate 18. The inlet slot 8 occupies the entire length of the cylindrical portion 6 8, defined by the width of the inlet duct 2, is connected to a slot hopper 20.

Proudění tekutiny a pevných částic je obdobné jako u horizontálního cyklonového stupně podle obr. 1 až 4. Liší se pouze tím, že proud tekutiny a pevných částic je během prvé otáčky urychlen mezi excentricky rozšířeným koncem odtahového potrubí £, zapuštěným do válcové části 1 a její vnitřní stěnou v místě vstupní štěrbiny £ pevných částic, přičemž část pevných částic je odvedena štěrbinovou výsypkou 20. Následně je zby.tok u pevných částic a proudu tekutiny udělen klínovým zářezem 19 nucený šroubový pohyb, a to tak, že tento míjí proud tekutiny a pevných částic, vstupující do válcové části 1. vstupním potrubím 2. Pevné částice jsou tedy odváděny ze zařízení dvěma vstupními otvory pevných částic 14.The flow of fluid and solids is similar to that of the horizontal cyclone stage of Figures 1-4. The only difference is that the flow of fluid and solids is accelerated during the first revolution between the eccentrically expanded end of the exhaust duct 6 embedded in the cylindrical portion 1 and its through the inner wall at the point of the inlet slot of the solid particles, a portion of the solid particles being discharged through the slotted hopper 20. Subsequently, the residual solids and fluid flow is imparted by a wedge notch 19 to force the screw movement so that it passes the fluid and solids flow. The solid particles are thus discharged from the apparatus through two solid particle inlets 14.

Zařízení znázorněné na obr. 7 a 8 se od zařízení znázorněného na obr. 5 a 6 liší pouze tím, že klínový zářez 19 o šířce odpovídající šířce vstupního potrubí 2, na něž plynule navazuje, zasahuje až k vnější stěně nezapuštěné části odtahového potrubí 4 do válcové části £, přičemž jeho průnik s válcovou částí 4 ^má tvar sroubovice. Odtahové potrubí £ konstantního průřezu je napojeno centricky na válcovou část £ opatřenou pouze jednou výsypkou 5.The apparatus shown in FIGS. 7 and 8 differs from the apparatus shown in FIGS. 5 and 6 only in that the wedge notch 19 of a width corresponding to the width of the inlet conduit 2 to which it continually extends extends to the outer wall of the non-recessed part of the conduit. £ cylindrical part, while its intersection with the cylindrical portion 4 ^m, and the shape of a helix. The exhaust pipe 4 of constant cross-section is connected centrally to the cylindrical part 4 provided with only one hopper 5.

Proudění tekutiny a pevných částic je obdobné jako u horizontálního cyklonového stupně podle obr. 5 a 6. Liší se pouze tím, že nucený šroubový pohyb je klínovým zářezem 19 udělen proudu tekutiny a pevných částic bezprostředně po jeho vstupu do válcové části 1_. Pevné částice jsou odváděny ze zařízení pouze jedním výstupním otvorem pevných částic 14.The flow of fluid and solids is similar to that of the horizontal cyclone stage of FIGS. 5 and 6. The only difference is that the forced screw movement is given by the wedge notch 19 to the flow of fluid and solids immediately after it enters the cylindrical portion 7. The solid particles are discharged from the apparatus by only one solid particle outlet 14.

Zařízení znázorněné na obr. 9 a 10 se od zařízení znázorněného na obr. 5 a 6 liší pouze tím, že klínový zářez 19 o konstantní hloubce, odpovídající šířce vstupního potrubí 2, se tangenciálně přimyká ke stěně válcové části £, Část výstupního potrubí konstantního průřezu, zapuštěná dovnitř válcové části £, je opatřena lopatkou 21.The apparatus shown in FIGS. 9 and 10 differs from the apparatus shown in FIGS. 5 and 6 only in that the wedge notch 19 of constant depth corresponding to the width of the inlet conduit 2 tangentially contacts the wall of the cylindrical portion. embedded in the cylindrical part 8 is provided with a vane 21.

Proudění tekutiny a pevných částic je obdobné jako u horizontálního cyklonového stupně podle obr. 5 a 6. Liší se pouze tím, že část proudu tekutiny zbaveného pevných částic je lopatkou 21 zaváděna již během prvé otáčky do odtahového potrubí £. Zbylá část proudu tekutiny je po prvé otáčce usměrněna klínovým zářezem 19 tak, že se tangerciálně přimyká k proudu te kutiny a pevných částic, přiváděných nově vstupním potrubím 2 do válcové části 1 .The flow of fluid and solids is similar to that of the horizontal cyclone stage of FIGS. 5 and 6. The only difference is that a portion of the liquid-free solids stream is introduced into the exhaust duct 6 during the first rotation. The remainder of the fluid flow is directed for the first time by the wedge notch 19 so that it tangentially aligns to the flow of the taper and solid particles introduced by the inlet line 2 into the cylindrical portion 1.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. A horizontal cyclone stage for separating solids dispersed in a fluid, consisting of a tangential, spiral or combined inlet duct opening into a horizontal cylindrical portion, provided with at least one solids discharge hopper, an exhaust duct frontally connected to a cylindrical portion adjacent or remote inlet piping, characterized in that at the point of connection of the hopper (5) to the cylindrical part (1), a wedge-shaped assembly (6) is situated, whose upper wall (7) forms at the point of connection of the hopper (5) a fluid outlet (9) and an inlet (8) solid particles adjoining a slotted solid particle slip (12) with a fluid outlet (13) formed by a side wall (10) of the wedge assembly (6) and an adjacent wall (11) of the hopper (5), 4) the circular cross-section is connected perpendicularly to the adjacent face (3) or the remote face (15).

Horizontal cyclone stage according to claim 1, characterized in that the exhaust pipe (4) is connected eccentrically to a face (3) remote or to a face (15) adjacent to the inlet pipe (2) of the cylindrical part (1). .

Horizontal cyclone stage according to Claims 1 and 2, characterized in that a guide plate (18) adjoins the inner wall (17) of the cylindrical part (1) at the point of connection of the inlet pipe (2).

4. The horizontal cyclone stage according to claim 1, characterized in that a wedge notch (19) protruding inside the cylindrical part (1) is provided in the face (15) of the adjacent inlet pipe (2) of the cylindrical part (1). in this case, it forms a screw connection of the inlet pipe (2) into the cylindrical part (1), the wedge notch (19) being bounded by a guide plate (18) adjoining the inner wall (17) of the inlet pipe (2).

Horizontal cyclone stage according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the exhaust pipe (4) has an arbitrary cross-section and its part embedded in the cylindrical part (I) is terminated by a perpendicular, oblique, curved or angled section (16).

6. A cyclonic step according to claim 1, wherein the part of the exhaust pipe (4) embedded in the cylindrical part (1) is provided at the end with at least one vane (21) extending partially upstream into the cylindrical space. part (1), wherein the height of the vane (21) is less than or equal to the length of the part of the exhaust duct (4) recessed into the cylindrical part (1).

A horizontal cyclone stage according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the exhaust pipe (4) tapers symmetrically or asymmetrically outside the cylindrical part.