CS244346B1 - Odlučovacie zariadenie - Google Patents

Description

(54) Odlučovacie zariadenie

Zariadenie pozostáva z otvorenej gravitačnej nádrže, vírové) komory a lamelovej nádrže.

Na dne gravitačně) nádrže je súose umiestnená vírová komora, ktorá má v dolně j časti súose umiestnená kuželová vložku a je opatřená výtokovým otvorom. Nad horným okrajom vírové) komory je súose umiestnená lamelová nádrž s kuželovým dnom a kuželovým krytom, na ktorých sú súose vytvořené otvory. Pod kuželovým krytom sú v lamelovej nádrži súose umiestnené lamelové vložky, v střede ktorých sú súose vytvořené otvory s priemerom postupné sa zvačšujúcim v smere zdola nahor. Pod kuželovým dnom lamelovej nádrže je na vírová komoru tangenciálně připojené přívodně potrubie s vtokovým oblúkom. Gravitačná nádrž je v dolněj časti opatřená vypúšťacím uzáverom a vypúšťacím potrubím, v hornej časti priepadovým zberačom s odvádzacím potrubím oddelovanej kvapaliny s nižšou hustotou a po straně odvodom oddelovanej kvapaliny s vyššou hustotou. Na kuželovom kryte lamelovej nádrže je připadne súose umiestnený prevzdušňovací kruh, na ktorom sú po obvode rozmiestnené prevzdušňovacie hlavice. Na prevzdušňovací kruh je napojené potrubie stlačeného vzduchu.

20 37 30 31

5 4 2

Vynález sa týká odlučovacieho zariadenia vhodného na odlučovanie zmesi kvapalín o různej hustotě obsahujúcich případné nečistoty.

Na odlučovanie zmesi kvapalín a tuhých častíc o roznej hustotě, například dispergovaných častíc ropných látok (olej, nafta a podobné) z odpadovej vody, ktorá obsahuje aj častíce piesku a iných tuhých nečistot, sa využívajú rožne typy gravitačných, alebo vírových odlučovačov. Přednostou vírových odlučovačov v porovnaní s gravitačnými odlučovačmi sú ich menšie rozměry pre požadovaný výkon, lebo účinok odstredivej sily vo vírových odlučovačoch je mnohonásobné vyšší, ako účinok gravitačnej sily v gravitačných odlučovačoch. Nevýhodou doposial používaných hydrocyklónov na vírové oddelovanie zmesi rožne hustých tekutin a tuhých častíc je vysoký stupeň turbulencie vírového prúdenia, čo zabraňuje účinnému zhlukovaniu malých častíc oleja do vačších celkov.

Vysoká turbulencia prúdenia v hydrocyklóne sa vytvoří v důsledku vysokých obvodových rýchlosti a hlavně vytvořením dvoch vírov, ktoré sa pohybujú navzájom proti sebe — vzostupný vír, ktorý unáša kvapalinu a tuhé častíce o menšej hustotě smerom nahor v okolí osi nádrže, a zostupný vír, ktorý unáša špecificky ťažšiu kvapalinu a tuhé částice smerom nadol po vnútomom obvode valcovej, alebo kuželovej steny nádrže. Částice oleja, alebo inej špecificky 1'ahkej kvapaliny, ktoré sú rozptýlené v hustejšej kvapaline, sa vplyvom turbulencie navzájom prudko miešajú, menia svoj původně gulovitý tvar a roztrhávajú sa na částice s podstatné mešími rozmermi. Vytvoří sa tak emulzia dvoch, alebo viacerých kvapalín, ktoré sa už velmi ťažko dajú oddělit mechanickým spůsobom na principe ich rozdielnej hustoty. Značnou nevýhodou hydrocyklónu je aj jeho velká tlaková strata a tiež jeho rýchle opotrebenie erozívnym účinkom zmesi kvapalín a tuhých častíc, ktoré sa pohybujú vysokými rýchlosťami po obvode vnútorných stien valcovej a kuželovej nádrže.

Nevýhody popísaných zariadení do značnej miery odstraňuje odlučovacie zariadenie vhodné na odlučovanie zmesi kvapalín o různej hustotě, obsahujúcich připadne pevné nečistoty, pozostávajúce z gravitačnej nádrže, vírovej komory a lamelovej nádrže, podlá vynálezu.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že na dne gravitačnej nádrže je súose umiestnená vírová komora, ktorá má v dolnej časti súose umiestnenú kuželovú vložku a je opatřená výtokovým otvorom. Nad horným okrajom vírovej komory je súose umiestnená lamelová nádrž s kuželovým dnom a kuželovým krytom. Kuželové dno a kuželový kryt majú súose umiestnené otvory. Pod kuželovým krytom sú v lamelovej nádrži súose umiestnené lamelové vložky, v střede ktorých sú súose vytvořené otvory s priemerom postupné sa zvačšujúcim v smere zdola nahor. Pod kuželovým dnom lamelovej nádrže je na vírovú komoru tangenciálně připojené přívodně potrubie s vtokovým oblúkom. Gravitačná nádrž je v dolnej časti opatřená vypúšťacím uzáverom a vypúšťacím potrubím, v hornej časti priepadovým zberačom s odvádzacím potrubím oddelovanej kvapaliny s nižšou hustotou a po straně odvodom oddelovanej kvapaliny s vyššou hustotou. Na kuželovom kryte lamelovej nádrže je připadne súose umiestnený prevzdušňovací kruh, na ktorom sú rozmiestnené prevzdušňovacie hlavice, a na prevzdušňovací kruh je napojené potrubie stlačeného vzduchu.

Je výhodné, ak odvod oddelovanej kvapaliny s vyššou hustotou tvoří tangenciálně, alebo radiálně napojený výtokový oblúk, na ktorý je připojené výtokové potrubie natečené do zvislej polohy a ukončené v hornej časti výtokovým kuželom umiestneným v nádobě s odvádzacím potrubím. Je tiež výhodné, ak dno gravitačnej nádrže je šikmé.

Výhodou odlučovacieho zariadenia podlá vynálezu je lepšie využitie odlučovacieho priestoru a vyššia účinnost odlučovania zmesi rožne hustých tekutin a tuhých častíc využitím odstředivých sil v odlučovacom priestore s lamelovými vložkami. Ďalšou výhodou odlučovacieho zariadenia podlá vynálezu je zvýšenie jeho účinnosti usměrněním vírového prúdenia v lamelovej nádrži tak, že vírový pohyb kvapaliny o menšej hustotě má rovnaký směr zdola nahor, ako vírový pohyb kvapaliny o váčšej hustotě. Takýmto usměrněním vírových pohybov odlučovaných kvapalín sa podstatné zníži turbulencia v odlučovacom priestore. Ďalšie významné zníženie turbulencie a tým i zvýšenie účinnosti v odlučovacom zariadení podlá vynálezu sa dosiahne umiestnením vírovej komory a lamelovej nádrže súose do samostatné] gravitačnej nádrže. Je to výhodná kombinácia gravitačného a vírového odlučovača v kompaktnom konštrukčnom celku.

Predmet vynálezu ilustruje ale neobmedzuje příklad prevedenia zariadenia podlá vynálezu znázorněný na pripojenom výkrese.

Odlučovacie zariadenie pozostáva z gravitačně]' nádrže 1, vírovej komory 13 a lamelovej nádrže 10. Na šikmom dne 2 gravitačně]' nádrže 1 je súose umiestnená vírová komora 13, ktorá má v dolnej časti na podpěře 5 súose umiestnenú kuželovú vložku 4. Na spodnom okraji vírovej komory 13 je umiestnený výtokový otvor 16. Nad horným okrajom vírovej komory 13 je súose umiestnená lamelová nádrž 10 s kuželovým dnom 12 a kuželovým krytom 11. Kuželové dno 12 a kuželový kryt 11 majú súose vytvořené otvory o rovnakom priemere. Pod kuželovým krytom 11 sú v lamelovej nádrži 10 na závěsných tyčiach 18 súose umiestnené kuželové lamelové vložky 17, v střede ktorých .2 4 4 34 6 sú súose vytvořené otvory s priemerom postupné sa zvačšujúcim v smere zdola nahor. Závěsné tyče 18 sú uehytené na kuželovom kryte 11 maticami 20 a v dolnej časti sú opatřené záchytkami 18. Pod kuželovým dnom 12 lamelovej nádrže 10 je na vírovú komoru 13 tangenciálně připojené přívodně potrubie 22 s vtokovým oblúkom 21. Gravitačně nádrž 1 je v dolnej časti opatřená vypúšťacím uzáverom 8 a vypúšťacím potrubím S a v hornej časti priepadovým zberačom 30 v tvare lievika s odvádzacím potrubím 31 oddelovanej kvapaliny s nižšou hustotou a po straně odvodom 23 oddelovanej kvapaliny s vyššou hustotou. Odvod 23 má tvar tangenciálně, alebo radiálně napojeného výtokového oblúka, na ktorý je připojené výtokové potrubie 24 natočené do zvislej polohy a ukončené v hornej časti výtokovým kužel'om 25 umiestneným v nádobě 26 kruhového tvaru, na ktorú je nad kruhovým dnom 27 napojené odvádzacie potrubie 28.

Zmes kvapalín a tuhých častíc o roznej hustotě, například voda s dispergovanými časticami ropných látok (oleja, nafty a podobné] a s tuhými časticami (piesok, alebo iné tuhé částice) sa privádza prívodným potrubím 22 cez vtokový oblúk 21 v tangenciálnom smere do hornej časti vírovej komory 13 pod kuželové dno 12 lamelovej nádrže 10. Vplyvom odstředivých sil rotačného pohybu vo vírovej komoře 13 sa z vody oddelia ťažšie tuhé častíce piesku alebo iných nečistét a presúvajú sa spirálovým pohybom smerom nadol po obvode vnútornej steny vírovej komory 13 a v jej dolnej časti prepadajú medzikruhovou štrbinou po obvode kužěfovej vložky 4 na dno 2. Ťažšie tuhé i tekuté častíce prechadzajú z dolnej časti priestoru pod kuželovou vložkou 4 výtokovým otvorom 16 do spodnej časti gravitačnej nádrže 1, kde po šikmom dne 2 sa presúvajú smerom k vypúšťaciemu nátrubku 7. Po otvorení vypúšťacieho uzávěru 8 sa ťažšie tuhé i tekuté částice odvádzajú z gravitačnej nádrže 1 vypúšťacím potrubím 8.

Voda (alebo iná kvapalinaj s 1'ahšími časticami oleja (alebo s inými 1'ahšími časticami j po odtečení ťažších nečistot prúdi rotačným špirálovým pohybom cez kruhový otvor v kužefovom dne 12 do priestoru lamelovej nádrže 10. V tomto priestore sa částice vody a oleja postupné dostávajú na vačšie priemery špirálového pohybu a v dosledku toho sa znižujú ich rychlosti a turbulencia. Dochádza tu k postupnému přechodu z turbulentného režimu prúdenia na režim laminárneho prúdenia. Účinnost odlučovania olejových častíc z vody sa zvýši vplyvom kuželových lamelových vložiek 17. V priestoroch pod kuželovými lamelami sa malé částice oleja zhlukujú do váčších celkov, ktoré sú už schopné podstatné vačšou vzostupnou rýchlosťou vyplávať na povrch vodné) hladiny v gravitačnej nádrži 1. V priestore lamelovej nádrže 10 sa vytvoří laminárne rotačně prúdenie, ktoré umožní účinné odlúčenie aj velmi malých vo vodě rozptýlených čiastočiek oleja. Odlúčená voda ako specificky ťažšia kvapalina vplyvom odstředivých sil prúdi smerom k valcovej stene lamelovej nádrže 10 a odlúčený olej a iné fahšie častíce sa zhromažďujú v priestore okolo jej zvislej osi. V hornej časti lamelovej nádrže 10 prúdi voda s odiúčenými časticami oleja otvorom umiestneným súose na kužefovom kryte 11 lamelovej nádrže 10 do hornej časti priestoru gravitačnej nádrže 1. Častíce odtečeného oleja, respektive i iné fahšie častíce sa v tomto priestore vyplavia nad hladinu vody, kde postupné vytvoria súvislú vrstvu. Voda zbavená 1'ahších častíc oleja prúdi rotačným spirálovým pohybom nad kuželovým krytom 11 lamelovej nádrže 10 smerom k obvodu steny gravitačnej nádrže 1. Přečištěná voda sa odvádza z gravitačnej nádrže 1 odvodom 23, ktorý má tvar tangenciálně, alebo radiálně napojeného výtokového oblúka. Z odvodu 23 sa přečištěná voda odvádza výtokovým potrubím 24 natočeným do zvislej polohy. Z hornej časti výtokového potrubia 24 sa voda odvádza cez kruhovú priepadovú hranu výtokového kužefa 25 do súose umiestnenej nádoby 26, z ktorej odtéká odvádzacím potrubím 28. Olej odtečený v súvislej vrstvě nad hladinou vody sa odvádza z gravitačnej nádrže 1 priepadovým zberačom 30 do odvádzacieho potrubia 31 oddelovanej kvapaliny s nižšou hustotou, ktoré je vyvedené z gravitačnej nádrže 1 odtokovým potrubím 32 s uzáverom 33 odtoku 34 oleja.

Vhodným nastavením výškového rozdielu medzi kruhovými priepadovými hranami priepadového zberača 30 a výtokového kužel'a 25 sa zabezpečí samočinný odtok odtečeného oleja a prečistenej vody z gravitačnej nádrže 1.

Flotačný účinok vyplavovania častíc oleja nad kuželovým krytom 11 lamelovej nádrže 10 v gravitačnej nádrži 1 sa zvýši prúdom bubliniek stlačeného vzduchu, alebo iného plynu (například kysličníka uhličitého), alebo prúdom vodnéj páry z prevzdušňovacích hlavic 35, ktoré sú rozmiestnené rovnoměrně po obvode prevzdušňovacieho kruhu 36, do ktorého sa privádza stlačený vzduch, alebo iný plyn, alebo vodná para potrubím 37 stlačeného vzduchu.

Před prvým použitím třeba gravitačnú nádrž 1 s vírovou komorou 13 a lamelovou nádržou 10 naplnit čistou vodou (alebo inou odlučovanou kvapalinou).

Claims (4)

1. PREDMET

   1. Odlučovacie zariadenie, vhodné na odlučovanie zmesí kvapalín o roznej hustotě, obsahujúcich aj tuhé nečistoty, pozostávajúce z gravitačnej nádrže, vírovej komory a lamelovej nádrže, vyznačené tým, že na dne (2) gravitačnej nádrže (1) je súose umiestnená vírová komora (13), ktorá má v dolnej časti súose umiestnenú kuželovú vložku (4) a je opatřená výtokovým otvorom (16) a nad horným okrajom vírovej komory (13J je súose umiestnená lamelová nádrž (10) s kuželovým dnom (12) a kuželovým krytom (11), pričom kuželové dno (12) a kuželový kryt (11) majú súose vytvořené otvory a pod kuželovým krytom (11) sú v lamelovej nádrži (10) súose umiestnené lamelové vložky (17), v střede ktorých sú sňose vytvořené otvory s priemerom postupné sa zváčšujúcim v smere zdola nahor, pričom ďalej pod kuželovým dnom (12) lamelovej nádrže (10) je na vírovú komoru (13 j tangenciálně připojené přívodně potrubie (22) s vtokovým oblúkom (21) a gravitačně nádrž (1) je v dolnej časti opatřená vypúšťacím uzáverom (8) a vypúšťacím poVYNÁLEZU trubím (9), v hornej časti priepadovým zberačom (30) s odvádzacím potrubím (31) oddelovanej kvapaliny s nižšou hustotou a po straně odvodom (23) oddělované] kvapaliny s vyššou hustotou.
2. 2. Odlučovacie zariadenie podlá bodu 1, vyznačujúce sa tým, že na kuželovom kryte (11) lamelovej nádrže (10) je súose umiestnený prevzdušňovací kruh (36), na ktorom sú po obvode rozmiestnené prevzdušňovacie hlavice (35), a na prevzdušňovací kruh (36) je napojené potrubie (37) stlačeného vzduchu.
3. 3. Odlučovacie zariadenie podlá hodu 1 alebo 2, vyznačené tým, že odvod (23) oddelovanej kvapaliny s vyššou hustotou má tvar tangenciálně, alebo radiálně napojeného výtokového oblúka, na ktorý je připojené výtokové potrubie (24) natočené do zvíš·· lej polohy a ukončené v hornej časti výtokovým kuželom (25 J umiestneným v nádobě (26) s odvádzacím potrubím (28).
4. 4. Odlučovacie zariadenie podlá bodu 1, vyznačené tým, že dno (2) gravitačnej nádrže (1) je šikmé.