CS244346B1 - Separating device - Google Patents

Description

244346

Vynález sa týká odlučovacieho zariadeniavhodného na odlučovanie zmesí kvapalín oroznej hustotě obsahujúcich případné ne-čistoty.

Na odlučovanie zmesi kvapalín a tuhýchčastíc o roznej hustotě, například dispergo-vaných častíc ropných látok (olej, nafta apodobné) z odpadovej vody, ktorá obsahujeaj častíce piesku a iných tuhých nečistot,sa využívajú rožne typy gravitačných, ale-bo vírových odlučovačov. Přednostou víro-vých odlučovačov v porovnaní s gravitačný-mi odlučovačmi sú ich menšie rozměry prepožadovaný výkon, lebo účinok odstredivejsily vo vírových odlučovačoch je mnohoná-sobné vyšší, ako účinok gravitačnej sily vgravitačných odlučovačoch. Nevýhodou do-posial' používaných hydrocyklónov na víro-vé oddetovanie zmesi rožne hustých teku-tin a tuhých častíc je vysoký stupeň turbu-lencie vírového prúdenia, čo zabraňuje ú-činnému zhlukovaniu malých častíc olejado vačších celkov.

Vysoká turbulencia prúdenia v hydrocyk-lóne sa vytvoří v dosledku vysokých obvo-dových rýchlostí a hlavně vytvořením dvochvírov, ktoré sa pohybujú navzájom proti se-be — vzostupný vír, ktorý unáša kvapalinua tuhé častíce o menšej hustotě smerom na-hor v okolí osi nádrže, a zostupný vír, kto-rý unáša specificky ťažšiu kvapalinu a tuhéčástice smerom nadol po vnútornom obvodevalcovej, alebo kužeíovej steny nádrže. Čás-tice oleja, alebo inej špecificky l'ahkej kva-paliny, ktoré sú rozptýlené v hustejšej kva-paline, sa vplyvom turbulencie navzájomprudko miešajú, menia svoj povodně gulovi-tý tvar a roztrhávajú sa na částice s pod-statné mešími rozmermi. Vytvoří sa tak e-mulzia dvoch, alebo viacerých kvapalín, kto-ré sa už velmi ťažko dajú oddělit mechanic-kým sposobom na principe ich rozdielnejhustoty. Značnou nevýhodou hydrocyklónuje aj jeho velká tlaková strata a tiež jehorýchle opotrebenie erozívnym účinkom zme-si kvapalín a tuhých častíc, ktoré sa pohy-bujú vysokými rýchlosťami po obvode vnú-torných stien valcovej a kužeíovej nádrže.

Nevýhody popísaných zariadení do znač-nej miery odstraňuje odlučovacie zariade-nie vhodné na odlučovanie zmesí kvapalíno roznej hustotě, obsahujúcich připadne pev-né nečistoty, pozostávajúce z gravitačnejnádrže, vírovej komory a lamelovej nádrže,podlá vynálezu.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že nadne gravitačnej nádrže je súose umiestne-ná vírová komora, ktorá má v dolnej častisúose umiestnenú kuželovú vložku a je opa-třená výtokovým otvorom. Nad horným o-krajom vírovej komory je súose umiestne-ná lamelová nádrž s kuželovým dnom a ku-želovým krytom. Kuželové dno a kuželovýkryt majú súose umiestnené otvory. Pod ku-želovým krytom sú v lamelovej nádrži sú-ose umiestnené lamelové vložky, v středektorých sú súose vytvořené otvory s prieme- rom postupné sa zvačšujúcim v smere zdo-la nahor. Pod kuželovým dnom lamelovejnádrže je na vírovú komoru tangenciálněpřipojené přívodně potrubie s vtokovým ob-lúkom. Gravitačná nádrž je v dolnej častiopatřená vypúšťacím uzáverom a vypúšťa-cím potrubím, v hornej časti priepadovýmzberačom s odvádzacím potrubím oddelova-nej kvapaliny s nižšou hustotou a po straněodvodom oddelovanej kvapaliny s vyššouhustotou. Na kuželovom kryte lamelovej ná-drže je připadne súose umiestnený prevzduš-ňovací kruh, na ktorom sú rozmiestnené pre-vzdušňovacie hlavice, a na prevzdušňovacíkruh je napojené potrubie stlačeného vzdu-chu.

Je výhodné, ak odvod oddelovanej kvapa-liny s vyššou hustotou tvoří tangenciálně,alebo radiálně napojený výtokový oblúk, naktorý je připojené výtokové potrubie nate-čené do zvislej polohy a ukončené v hornejčasti výtokovým kuželom umiestneným v ná-době s odvádzacím potrubím. Je tiež výhod-né, ak dno gravitačnej nádrže je šikmé. Výhodou odlučovacieho zariadenia podlávynálezu je lepšie využitie odlučovaciehopriestoru a vyššia účinnost odlučovania zme-si rožne hustých tekutin a tuhých častíc vy-užitím odstředivých sil v odlučovacom prie-store s lamelovými vložkami. Ďalšou výho-dou odlučovacieho zariadenia podlá vyná-lezu je zvýšenie jeho účinnosti usměrněnímvírového prúdenia v lamelovej nádrži tak,že vírový pohyb kvapaliny o menšej husto-tě má rovnaký směr zdola nahor, ako víro-vý pohyb kvapaliny o váčšej hustotě. Takým-to usměrněním vírových pohybov odlučova-ných kvapalín sa podstatné zníži turbulen-cia v odlučovacom priestore. Ďalšie význam-né zníženie turbulencie a tým i zvýšenie ú-činnosti v odlučovacom zariadení podlá vy-nálezu sa dosiahne umiestnením vírovej ko-mory a lamelovej nádrže súose do samostat-nej gravitačnej nádrže. Je to výhodná kom-binácia gravitačného a vírového odlučova-če v kompaktnom konštrukčnom celku.

Predmet vynálezu ilustruje ale neobme-dzuje příklad prevedenia zariadenia podlávynálezu znázorněný na pripojenom výkre-se.

Odlučovacie zariadenie pozostáva z gravi-tačnej nádrže 1, vírovej komory 13 a lame-lovej nádrže 10. Na šikmom dne 2 gravitač-nej nádrže 1 je súose umiestnená vírová ko-mora 13, ktorá má v dolnej časti na podpě-ře 5 súose umiestnenú kuželovú vložku 4.Na spodnom okraji vírovej komory 13 je u-miestnený výtokový otvor 16. Nad hornýmokrajom vírovej komory 13 je súose umiest-nená lamelová nádrž 10 s kuželovým dnom12 a kuželovým krytom 11. Kuželové dno 12a kuželový kryt 11 majú súose vytvořené ot-vory o rovnakom priemere. Pod kuželovýmkrytom 11 sú v lamelovej nádrži 10 na zá-věsných tyčiach 18 súose umiestnené kuže-lové lamelové vložky 17, v střede ktorých 6 .2 4 4 34 6

S sú súose vytvořené otvory s priemerom po-stupné sa zvačšujúcim v smere zdola nahor.Závěsné tyče 18 sú uehytené na kužeíovomkryte 11 maticemi 20 a v dolně] časti sú opa-třené záchytkami 18. Pod kuželovým dnom12 lamelovej nádrže 10 je na vírová komo-ru 13 tangenciálně připojené přívodně po-trubie 22 s vtokovým oblúkom 21. Gravitač-ně nádrž 1 je v dolnej časti opatřená vypúš-ťacím uzáverom 8 a vypúšťacím potrubím Sa v hornej časti priepadovým zberačom 30v tvare lievika s odvádzacím potrubím 31oddelovanej kvapaliny s nižšou hustotou apo straně odvodom 23 oddelovanej kvapali-ny s vyššou hustotou. Odvod 23 má tvar tan-genciálně, alebo radiálně napojeného výto-kového oblúka, na ktorý je připojené výto-kové potrubie 24 natočené do zvislej polo-hy a ukončené v hornej časti výtokovým ku-želom 23 umiestneným v nádobě 26 kruho-vého tvaru, na ktorú je nad kruhovým dnom27 napojené odvádzacie potrubie 28.

Zmes kvapalín a tuhých častíc o roznejhustotě, například voda s dispergovanýmičasticami ropných látok (oleja, nafty a po-dobné] a s tuhými časticami (piesok, aleboiné tuhé částice] sa privádza prívodným po-trubím 22 cez vtokový oblúk 21 v tangen-ciálnom smere do hornej časti vírovej ko-mory 13 pod kuželové dno 12 lamelovej ná-drže 10. Vplyvom odstředivých sil rotačné-ho pohybu vo vírovej komoře 13 sa z vodyoddelia ťažšie tuhé častíce piesku aleboiných nečistůt a presúvajú sa spirálovýmpohybom smerom nadol po obvode vnútor-nej steny vírovej komory 13 a v jej dolnejčasti prepadajú medzikruhovou štrbinou poobvode kužělovej vložky 4 na dno 2. Ťaž-šie tuhé i tekuté častíce prechádzajú z dol-nej časti priestoru pod kuželovou vložkou4 výtokovým otvorom 16 do spodnej častigravitačnej nádrže 1, kde po šikmom dne 2sa presúvajú smerom k vypúšťaciemu ná-trubku 7. Po otvorení vypúšťacieho uzávěru8 sa ťažšie tuhé i tekuté částice odvádzajúz gravitačnej nádrže 1 vypúšťacím potru-bím 8.

Voda (alebo iná kvapalina] s lahšími čas-ticami oleja (alebo s inými lahšími častica-mi] po odlúčení ťažších nečistot prúdi ro-tačným spirálovým pohybom cez kruhovýotvor v kužeíovom dne 12 do priestoru la-melovej nádrže 10. V tomto priestore sa čás-tice vody a oleja postupné dostávajú na vač-šie priemery spirálového pohybu a v dósled-ku toho sa znižujú ich rýchlosti a turbulen-cia. Dochádza tu k postupnému přechoduz turbulentného režimu prúdenia na režimlaminárneho prúdenia. Účinnost odlučova-nia olejových častíc z vody sa zvýši vply-vom kuželových lamelových vložiek 17. Vpriestoroch pod kuželovými lamelami sa ma- lé částice oleja zhlukujú do váčších celkov,ktoré sú už schopné podstatné vačšou vzo-stupnou rýchlosťou vyplávať na povrch vod-nej hladiny v gravitačnej nádrži 1. V prie-store lamelovej nádrže 10 sa vytvoří lami-nárne rotačně prúdenie, ktoré umožní účin-né odlúčenie aj velmi malých vo vodě roz-ptýlených čiastočiek oleja. Odlúčená vodaako specificky ťažšia kvapalina vplyvom od-středivých sil prúdi smerom k valcovej ste-ne lamelovej nádrže 10 a odlúčený olej ainé lahšie částice sa zhromažďujú v priesto-re okolo jej zvislej osi. V hornej časti la-melovej nádrže 10 prúdi voda s odlúčený-mi časticami oleja otvorom umiestnenýmsúose na kužeíovom kryte 11 lamelovej ná-drže 10 do hornej časti priestoru gravitač-nej nádrže 1. Častíce odlúčeného oleja, res-pektive i iné lahšie častíce sa v tomto prie-store vyplavia nad hladinu vody, kde po-stupné vytvoria súvislú vrstvu. Voda zbave-ná íahších častíc oleja prúdi rotačným spi-rálovým pohybom nad kuželovým krytom 11lamelovej nádrže 10 smerom k obvodu ste-ny gravitačnej nádrže 1. Přečištěná voda saodvádza z gravitačnej nádrže 1 odvodom 23,ktorý má tvar tangenciálně, alebo radiálněnapojeného výtokového oblúka. Z odvodu 23sa přečištěná voda odvádza výtokovým po-trubím 24 natočeným do zvislej polohy. Zhornej časti výtokového potrubia 24 sa vo-da odvádza cez kruhovú priepadovú hranuvýtokového kužela 25 do súose umiestnenejnádoby 26, z ktorej odtéká odvádzacím po-trubím 28. Olej odlúčený v súvislej vrstvěnad hladinou vody sa odvádza z gravitač-nej nádrže 1 priepadovým zberačom 30 doodvádzacieho potrubia 31 oddelovanej kva-paliny s nižšou hustotou, ktoré je vyvedenéz gravitačnej nádrže 1 odtokovým potrubím32 s uzáverom 33 odtoku 34 oleja.

Vhodným nastavením výškového rozdielumedzi kruhovými priepadovými hranamipriepadového zberača 30 a výtokového ku-žela 23 sa zabezpečí samočinný odtok odlú-čeného oleja a prečistenej vody z gravitač-nej nádrže 1.

Flotačný účinok vyplavovania častíc ole-ja nad kuželovým krytom 11 lamelovej ná-drže 10 v gravitačnej nádrži 1 sa zvýši prú-dom bubliniek stlačeného vzduchu, aleboiného plynu (například kysličníka uhličité-ho], alebo prúdom vodnéj páry z prevzduš-ňovacích hlavic 35, ktoré sú rozmiestnenérovnoměrně po obvode prevzdušňovaciehokruhu 36, do ktorého sa privádza stlačenývzduch, alebo iný plyn, alebo vodná parapotrubím 37 stlačeného vzduchu. Před prvým použitím třeba gravitačnú ná-drž 1 s vírovou komorou 13 a lamelovounádržou 10 naplnit čistou vodou (alebo inouodlučovanou kvapalinou).

Claims (4)

1. 7 8 ,244346 PREDMET

   1. Odlučovacie zariadenie, vhodné na od-lučovanie zmesí kvapalín o roznej hustotě,obsahujúcich aj tuhé nečistoty, pozostáva-júce z gravitačnej nádrže, vírovej komorya lamelovej nádrže, vyznačené tým, že nadne [2] gravitačnej nádrže (1) je súose u-miestnená vírová komora (13 ), ktorá má vdolnej časti súose umiestnenú kuželová vlož-ku (4) a je opatřená výtokovým otvorom(16) a nad horným okrajom vírovej komo-ry (13J je súose umiestnená lamelová nádrž (10) s kuželovým dnom (12) a kuželovýmkrytom (11), pričom kuželové dno (12) akuželový kryt (11) majú súose vytvořenéotvory a pod kuželovým krytom (11) sú vlamelovej nádrži (10) súose umiestnené la-melové vložky (17), v střede ktorých sú sú-ose vytvořené otvory s priemerom postup-né sa zváčšujúcim v smere zdola nahor, pri-čom ďalej pod kuželovým dnom (12) lame-lovej nádrže (10) je na vírovú komoru (13)tangenciálně připojené přívodně potrubie(22) s vtokovým oblúkom (21) a gravitač-ně nádrž (1) je v dolnej časti opatřená vy-púštacím uzáverom (8) a vypúšťacím po- VYNÁ1EZU trubím (9), v hornej časti priepadovým zbe-račom (30) s odvádzacím potrubím (31) od-delovanej kvapaliny s nižšou hustotou a postraně odvodom (23) oddělovanéj kvapali-ny s vyššou hustotou.
2. 2. Odlučovacie zariadenie podlá bodu 1,vyznačujúce sa tým, že na kuželovom kry-te (11) lamelovej nádrže (10) je súose u-miestnený prevzdušňovací kruh (36), na kto-rom sú po obvode rozmiestnené prevzduš-ňovacie hlavice (35), a na prevzdušňovacíkruh (36) je napojené potrubie (37) stla-čeného vzduchu.
3. 3. Odlučovacie zariadenie podlá bodu 1alebo 2, vyznačené tým, že odvod (23) od-delovanej kvapaliny s vyššou hustotou mátvar tangenciálně, alebo radiálně napojené-ho výtokového oblúka, na ktorý je připoje-né výtokové potrubie (24) natočené do zvíš··lej polohy a ukončené v hornej časti výto-kovým kuželom (25) umiestneným v nádo-bě (26) s odvádzacím potrubím (28).
4. 4. Odlučovacie zariadenie podlá bodu 1,vyznačené tým, že dno (2) gravitačnej ná-drže (1) je šikmé. 1 list výkresov