FR2507503A1 - Centrifugal cyclone separator - comprises cylindrical body perforated with angled orifices to impart swirling motion - Google Patents
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Abstract
Description
l'invention concerne un séparateur hydraulique centrifuge. the invention relates to a centrifugal hydraulic separator.
On connatt déjà des séparateurs hydrauliques qui se composent d'un corps tubulaire pourvu à chacune de ses extrémités d'une chambre qui constitue l'une,la la chambre supé- rieure, une chambre d'alimentation en eau à traiter et d'évacua tonde l'eau traitée et l'autre, la chambre inférieure, une chambre de récupération et d'évacuation des particules solides séparées du liquide traité. Hydraulic separators are already known which consist of a tubular body provided at each of its ends with a chamber which constitutes one, the upper chamber, a water supply chamber to be treated and evacuated. mows the treated water and the other, the lower chamber, a recovery and evacuation chamber for solid particles separated from the treated liquid.
La chambre supérieure comporte à cet effet un orifice latéral d'alimentation en liquide à traiter et notamment de l'eau et un conduit axial pour l'évacuation de l'eau traitée. For this purpose, the upper chamber has a lateral orifice for supplying the liquid to be treated, in particular water, and an axial duct for discharging the treated water.
Cette chambre est également pourvue intérieurement d'un manchon perforé de manière que le liquide pénétrant par l'orifice latéral est entratné en rotation à l'extérieur de ce manchon et pénètre par ses orifices à l'intérieur du corps tubulaire où il descend en tourbillonnant vers la chambre infé rieur e. This chamber is also provided internally with a perforated sleeve so that the liquid penetrating through the lateral orifice is rotated outside of this sleeve and enters through its orifices inside the tubular body where it descends by swirling towards the lower room e.
Ce mouvement tourbillonnant du liquide dans le corps tubulaire a pour effet de projeter, du fait de la force centrifuge, les particules solides contre la paroi interne du corps tubulaire, ces particules tombant alors dans la chambre inférieure, tandis que le liquide traité remonte axialement dans le corps tubulaire après être venu frapper une surface de déflexion disposée à l'extrémité de ce corps tubulaire dans la chambre inférieure. This swirling movement of the liquid in the tubular body has the effect of projecting, due to the centrifugal force, the solid particles against the internal wall of the tubular body, these particles then falling into the lower chamber, while the treated liquid rises axially in the tubular body after having come to strike a deflection surface disposed at the end of this tubular body in the lower chamber.
Dans ces dispositifs connus, le corps tubulaire est fixé par ses extrémités de manière non amovible, et en général par soudure, aux chambres supérieure et inférieure, ces chambres présentant une forme plus ou moins sphérique telle que la zone inférieure de la chambre supérieure et la zone supérieure de la chambre inférieure se terminent par une section décroissante qui, pour la chambre supérieure? est une cause de ralentissement de la vitesse de passage du fluide au travers de certains des orifices du manchon, ce qui est ensuite une cause de mauvaise séparation des particules solides contenues dans ce fluide. In these known devices, the tubular body is fixed by its ends in a non-removable manner, and in general by welding, to the upper and lower chambers, these chambers having a more or less spherical shape such that the lower zone of the upper chamber and the upper zone of the lower chamber end with a decreasing section which for the upper chamber? is a cause of slowing down of the speed of passage of the fluid through some of the orifices of the sleeve, which is then a cause of poor separation of the solid particles contained in this fluid.
En outre, suivant ces constructions connues, il s'avère pratiquement impossible d'assurer le nettoyage de la chambre supérieure, tandis que, par ailleurs, la construction de la chambre inférieure et de son déflecteur ne permettent pas une récupération optimum des particules solides et la formation d'une colonne d'eau à contrecourant du flux tourbillonneur qui soit d'une forme cylindrique régulière et coaxiale au corps tubulaire. In addition, according to these known constructions, it proves practically impossible to ensure the cleaning of the upper chamber, while, moreover, the construction of the lower chamber and its deflector do not allow optimum recovery of the solid particles and the formation of a column of water countercurrent to the swirling flow which is of a regular cylindrical shape and coaxial with the tubular body.
La présente invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un séparateur hydraulique centrifuge se composant d'un corps tubulaire à section circulaire pourvu coaxialement à l'une de ses extrémités, ou extrémité supérieure, d'une chambre pour l'entrainement tourbillonnant du fluide à séparer et à son autre extrémité, ou extrémité inférieure, d'une chambre pour la récupération des particules séparées du fluide, la chambre supérieure étant pourvue d'un orifice latéral pour l'entrée du fluide à traiter et d'un tube axial pour la sortie du fluide traité, la chambre inférieure étant pourvue d'une surface de déflexion coaxaile pour le renvoi du fluide traité vers le tube de la chambre supérieure et d'un orifice pour l'évacuation des particules séparées, séparateur caractérisé en ce que l'une au moins des chambres inférieure (3) et supérieure (2) présente une face supérieure (7) respectivement inférieure (22) qui est plane. The object of the present invention is in particular to remedy these drawbacks and for this purpose relates to a centrifugal hydraulic separator consisting of a tubular body of circular section provided coaxially at one of its ends, or upper end, with a chamber for the swirling drive of the fluid to be separated and at its other end, or lower end, of a chamber for recovering the particles separated from the fluid, the upper chamber being provided with a lateral orifice for the entry of the fluid to be treated and an axial tube for the outlet of the treated fluid, the lower chamber being provided with a coaxial deflection surface for returning the treated fluid to the tube of the upper chamber and an orifice for the evacuation of the separated particles, separator characterized in that at least one of the lower (3) and upper (2) chambers has an upper face (7) respectively lower (22) which is planar.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le corps tubulaire présente extérieurement une bride annulaire plane sur laquelle est fixée, de manière amovible, une bride annulaire plane constituant la face inférieure de la chambre supérieure. According to another characteristic of the invention, the tubular body has externally a planar annular flange on which is fixed, in a removable manner, a planar annular flange constituting the lower face of the upper chamber.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le corps tubulaire se prolonge à l'intérieur de la chambre supérieure et à l'extérieur du tube axial jusqu'à l'extrémité supérieure de cette chambre supérieure, ce prolongement étant pourvu de perforations. According to another characteristic of the invention, the tubular body extends inside the upper chamber and outside the axial tube to the upper end of this upper chamber, this extension being provided with perforations.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le tube axial de la chambre supérieure se prolonge dans le corps tubulaire jusqu'à un niveau situé au-dessous de la bride de ce corps tubulaire. According to another characteristic of the invention, the axial tube of the upper chamber extends into the tubular body up to a level located below the flange of this tubular body.
L'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, sur les dessins ci-joints, dans lesquels
- la figure 1 est une demi-coupe axiale d'un mode de réalisation de l'inventibn
- la figure 2 est une coupe suivant A-A de la figure 1
- la figure 3 est une vue agrandie du prolongement perforé du corps tubulaire.The invention is shown, by way of non-limiting example, in the accompanying drawings, in which
- Figure 1 is an axial half-section of an embodiment of the invention
- Figure 2 is a section along AA of Figure 1
- Figure 3 is an enlarged view of the perforated extension of the tubular body.
Le séparateur hydraulique centrifuge représenté sur la figure 1 se compose d'un corps tubulaire cylindrique métallique 1 qui est pourvu à ses extrémités d'une chambre supérieure 2 et d'une chambre inférieure 3. The centrifugal hydraulic separator shown in FIG. 1 is made up of a metallic cylindrical tubular body 1 which is provided at its ends with an upper chamber 2 and with a lower chamber 3.
La chambre supérieure 2 est constituée par un cylindre embouti 21 fixé par soudure ou tout autre moyen à une bride annulaire interne et plane 22 dont le diamètre interne correspond sensiblement au diamètre externe du corps tubulaire 1 et qui est serrée à l'aide de vis 3 sur une bride annulaire plane 4 fixée par soudure ou autre moyen à 1' extérieur du corps tubulaire 1. The upper chamber 2 is constituted by a stamped cylinder 21 fixed by welding or any other means to an internal and planar annular flange 22 whose internal diameter corresponds substantially to the external diameter of the tubular body 1 and which is tightened using screws 3 on a flat annular flange 4 fixed by welding or other means to the outside of the tubular body 1.
Cette bride annulaire 4 est positionnée sur le corps tubulaire 1 de manière que ce corps tubulaire se prolonge en 11 à l'intérieur de la chambre supérieure 2 afin que l'extrémité 12 de ce prolongement vienne affleurer l'extrémité supérieure de cette chambre supérieure. This annular flange 4 is positioned on the tubular body 1 so that this tubular body extends at 11 inside the upper chamber 2 so that the end 12 of this extension comes flush with the upper end of this upper chamber.
La paroi latérale de la pièce cylindrique 21 est pourvue d'un orifice 5 de raccordement à une canalisation de fluide à traiter, tandis que dans l'axe de cette pièce cylindrique 21 et donc dans l'axe X-I du corps tubulaire 1 est fixé un tube 6 qui débouche par son extrémité supérieure à l'extérieur de la chambre 2 et qui est situé, par son extrémité inférieure, légèrement en dessous de la bride extérieure 4. The side wall of the cylindrical part 21 is provided with an orifice 5 for connection to a pipe of fluid to be treated, while in the axis of this cylindrical part 21 and therefore in the axis XI of the tubular body 1 is fixed a tube 6 which opens at its upper end outside the chamber 2 and which is located at its lower end slightly below the outer flange 4.
Le prolongement 11 du corps tubulaire 1 délimite avec la paroi cylindrique 2i un volume annulaire cylindrique dont l'extrémité inférieure est plane et perpendiculaire à l'axe X-t, ce volume annulaire étant délimité intérieurement par le prolongement 11 du corps tubulaire 1, ce prolongement étant pourvu de perforations 6 disposées sous forme de rangées de perforations parallèles à l'axe X-X, ces rangées étant régulièrement réparties sur ce prolongement, chaque perforation formant un angle A compris entre 50 et 700 avec un rayon passant par son centre. The extension 11 of the tubular body 1 defines with the cylindrical wall 2i a cylindrical annular volume, the lower end of which is planar and perpendicular to the axis Xt, this annular volume being delimited internally by the extension 11 of the tubular body 1, this extension being provided with perforations 6 arranged in the form of rows of perforations parallel to the axis XX, these rows being regularly distributed over this extension, each perforation forming an angle A of between 50 and 700 with a radius passing through its center.
De même, la perforation 5, raccordée au tuyau d'alimentation, est d'un diamètre qui correspondsensiblement à la largeur de la chambre annulaire formée à 1' extérieur du prolongement 11, cet orifice 5 formant un angle compris entre 40 et 200 avec un rayon passant par son centre, les perforations 6 et 5 étant bien entendu inclinées dans le même sens afin de provoquer tout d'abord une rotation rapide du fluide dans la chambre annulaire formée à l'extérieur du prolongement 11, puis permettre à ce fluide de passer à intérieur du corps tubulaire 1 par les perforations 6, la vitesse de ce fluide au travers de toutes les perforations étant identique de façon que la paroi interne du corps tubulaire l soit parcourue par un courant hélicoïdal d'épaisseur et de vitesse constantes pour une même veine de fluide. Similarly, the perforation 5, connected to the supply pipe, is of a diameter which corresponds substantially to the width of the annular chamber formed outside the extension 11, this orifice 5 forming an angle between 40 and 200 with a radius passing through its center, the perforations 6 and 5 being of course inclined in the same direction in order to first of all cause rapid rotation of the fluid in the annular chamber formed outside the extension 11, then allow this fluid to pass inside the tubular body 1 through the perforations 6, the speed of this fluid through all the perforations being identical so that the internal wall of the tubular body l is traversed by a helical current of constant thickness and speed for a same vein of fluid.
La chambre inférieure 3 est également délimitée à son extrémité supérieure par une bride annulaire plane 7, fixée de préférence par soudure sur la paroi externe de l'extré- mité inférieure du corps tubulaire 1, cette bride 7 étant fixée par sa face inférieure à une pièce cylindrique à fond bombé 71 pourvue, suivant son axe, d'un orifice 8 normalement obturé pour l'évacuation des particules solides séparées du fluide traité. The lower chamber 3 is also delimited at its upper end by a flat annular flange 7, preferably fixed by welding to the external wall of the lower end of the tubular body 1, this flange 7 being fixed by its lower face to a cylindrical part with convex bottom 71 provided, along its axis, with an orifice 8 normally closed for the evacuation of solid particles separated from the treated fluid.
L'extrémité inférieure du corps tubulaire 1 dépasse légèrement dans la chambre inférieure 3 et elle comporte des tiges réulièrement réparties 9, disposées parallèlement à l'axe X-X, qui sont fixéespar leurs extrémités inférieures à la périphérie d'un déflecteur 10 en forme de cCne aplqti disposé suivant l'axe X-X et dont le sommet du cône est dirigé vers le tube axial 6. The lower end of the tubular body 1 protrudes slightly in the lower chamber 3 and it has regularly distributed rods 9, arranged parallel to the axis XX, which are fixed by their lower ends to the periphery of a deflector 10 in the form of a cone. flattened along the axis XX and the apex of the cone is directed towards the axial tube 6.
Les tiges 9 forment entre 1' extrémité inférieure du corps tubulaire 1 et la périphérie du déflecteur 10, un espace annulaire de faible largeur pour l'écoulement des particules solides séparées qui sont ensuite récupérées dans le fond de la chambre 3. The rods 9 form, between the lower end of the tubular body 1 and the periphery of the deflector 10, an annular space of small width for the flow of the separated solid particles which are then collected in the bottom of the chamber 3.
La forme légèrement conique du déflecteur 10 a pour but de favoriser la formation d'un mouvement en cyclone du fluide traité qui, de la périphérie inférieure du corps tubulaire 1, se concentre en tourbillonnant dans l'axe de ce corps tubulaire pour former une colonne d'eau axiale à contrecourant dirigée vers le tube 6,par lequel elle s'écoule à l'extérieur du comparateur. The purpose of the slightly conical shape of the deflector 10 is to promote the formation of a cyclone movement of the treated fluid which, from the lower periphery of the tubular body 1, is concentrated by swirling in the axis of this tubular body to form a column. of countercurrent axial water directed towards the tube 6, through which it flows outside the comparator.
La face supérieure plane de la chambre inférieure 3 a pour effet de limiter les mouvements éventuels du liquide de cette chambre à sa zone supérieure, en évitant ainsi que ces mouvements atteignent la surface des sédiments, ce qui provo querait leur brassage et éventuellement leur reprise dans la colonne d'eau axiale. The planar upper face of the lower chamber 3 has the effect of limiting the possible movements of the liquid from this chamber to its upper zone, thereby preventing these movements reaching the surface of the sediments, which would cause their mixing and possibly their resumption in the axial water column.
Egalement, afin de maintenir au maximum en repos le liquide contenu dans la chambre inférieure 3, le volume de cette chambre est relativement important et entout cas plus important que le volume de la chambre supérieure 2. Also, in order to keep the liquid contained in the lower chamber 3 at rest as much as possible, the volume of this chamber is relatively large and in any case greater than the volume of the upper chamber 2.
Egalement dans ce but, le déflecteur 10 est d'un diamètre légèrement supérieur au diamètre interne du corps tubulaire 1. Also for this purpose, the deflector 10 has a diameter slightly greater than the internal diameter of the tubular body 1.
On remarquera que le séparateur conforme à l-'in- vent ion permettra, du fait de la mobilité de la chambre supérieure 2, d'adapter un m8me appareil en fonction du ddbit du fluide désiré. It will be noted that the separator conforming to the invention will allow, due to the mobility of the upper chamber 2, to adapt the same device as a function of the flow rate of the desired fluid.
En effet, pour modifier le débit de l'appareil, il suffira de remplacer la pièce cylindrique 21 par une autre pourvue d'un orifice d'entrée 5 de diamètre différent et de modifier en correspondance la somme des sections des perforations 6 d'écoulement du fluide en disposant à l'extérieur du prolongement 11un manchon 11 dont la hauteur est déterminée afin de ne maintenir ouvert qu'un nombre de perforations dont le total de section correspond à celui de l'orifice 5. Indeed, to modify the flow rate of the device, it will suffice to replace the cylindrical part 21 by another provided with an inlet orifice 5 of different diameter and to modify in correspondence the sum of the sections of the flow perforations 6 fluid by placing outside the extension 11 a sleeve 11 whose height is determined so as to keep open only a number of perforations whose total cross-section corresponds to that of the orifice 5.
Claims (8)
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| FR8111868A FR2507503A1 (en) | 1981-06-16 | 1981-06-16 | Centrifugal cyclone separator - comprises cylindrical body perforated with angled orifices to impart swirling motion |
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Publications (2)
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| FR2507503A1 true FR2507503A1 (en) | 1982-12-17 |
| FR2507503B3 FR2507503B3 (en) | 1984-04-27 |
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ID=9259589
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| Country | Link |
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| FR (1) | FR2507503A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2588779A1 (en) * | 1985-10-23 | 1987-04-24 | Total Petroles | Vortex separator for a heterogeneous liquid having a variable flow rate |
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1981
- 1981-06-16 FR FR8111868A patent/FR2507503A1/en active Granted
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Also Published As
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|---|---|
| FR2507503B3 (en) | 1984-04-27 |
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