PL199525B1 - Urządzenie do rozbijania emulsji olejowych metodą elektrostatyczno-elektrolityczną - Google Patents

Abstract

Urządzenie do rozbijania emulsji olejowych metodą elektrostatyczno-elektrolityczną, zwłaszcza emulsji olejowych używanych w obróbce skrawaniem i obróbce plastycznej oraz obróbce cieplnej jak również cieczy technologicznych zawierających oleje, w warunkach przepływu ciągłego poprzez działanie na ciecze produktów elektrolizy, zawierające zbiornik, w którym umieszczone są zblokowane ze sobą elektrody połączone ze źródłem prądu stałego, polega na tym, że w każdej komorze (4) zbiornika (2) umieszczony jest pionowy pakiet elektrod (9) stanowiący oddzielną kasetę, przy czym kasety z elektrodami (9) zamocowane są na wspólnej listwie (8) i stanowią wymienne moduły.

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do rozbijania emulsji olejowych metodą elektrostatyczno-elektrolityczną, zwłaszcza emulsji olejowych używanych w obróbce skrawaniem i obróbce plastycznej oraz obróbce cieplnej jak również cieczy technologicznych zawierających oleje.

Znane jest z polskich opisów patentowych nr 171 858 i 191 952 urządzenie do elektrostatyczno-elektrolitycznego rozbijania zużytych emulsji olejowych i cieczy zanieczyszczonych olejem, pracujące przy ciągłym przepływie cieczy. W urządzeniu takim emulsja poddawana jest działaniu produktów reakcji elektrodowych powstających w wyniku elektrolizy cieczy.

Urządzenie ma postać napełnianego w sposób ciągły emulsją zbiornika, w którym usytuowane są elektrody połączone ze źródłem prądu stałego. Zbiornik urządzenia ma wyznaczony przegrodami układ oddzielnych komór, które są połączone szczeliną pomiędzy elektrodami, stanowiącą drogę ciągłego przepływu cieczy. Elektrody w postaci płyt, umieszczone pionowo, przechodzą przez wszystkie komory zbiornika, a komory mają po obu stronach wzdłużne przelewy, nad którymi umieszczone są zgarniacze, zaś ostatnia komora ma na drodze przepływu cieczy syfon z przelewem. Urządzenie ma możliwość okresowej zmiany polaryzacji elektrod, co zapobiega częściowo ich szybkiej pasywacji, oraz filtr wody poemulsyjnej.

Zbiornik urządzenie ma postać prostopadłościanu o płaskim dnie, co stwarza poważne problemy z usuwaniem szlamu gromadzącego się na dnie zbiornika, a powstającego przez częściowe wytrącanie się drobin oleju i produktów elektrolizy (sorbentu), jak również z usuwaniem w razie potrzeby cieczy z tego zbiornika. Taka postać zbiornika powoduje również powstawanie tzw. martwych przestrzeni, przez które nie ma ciągłego przepływu rozbijanej emulsji. W przestrzeniach tych gromadzi się nie rozbita lub rozbita tylko częściowo emulsja i nie przepływa ona w sposób laminarny i ciągły przez zbiornik urządzenia.

Znane jest z opisu patentowego DE 3 723 745 urządzenie służące do rozbijania emulsji olejowych, w którym zastosowano elektrody aluminiowe stanowiące zblokowany zestaw. Elektrody są sukcesywnie przemieszczane od dołu poprzez dno wannowej katody do strefy przepływu strumienia emulsji. Przemieszczanie to następuje poprzez odpowiedni pionowy, skierowany ku górze, przesuw za pomocą wrzeciona napędzanego od silnika za pośrednictwem przetwornika, w miarę zużywania się elektrod. Aktywna powierzchnia elektrod poddawana jest czyszczeniu za pomocą obrotowych szczotek. Możliwe jest połączenie kilku przemieszczanych ku górze elektrod za pomocą poprzecznego wspornika.

Urządzenie według wynalazku również składa się ze zbiornika emulsji podzielonego przegrodami na komory, w których usytuowane są zblokowane ze sobą elektrody.

Istota rozwiązania według wynalazku polega na tym, że w każdej komorze zbiornika umieszczony jest pionowy pakiet elektrod stanowiący oddzielną kasetę. Kasety z elektrodami zamocowane są na wspólnej listwie i stanowią wymienne moduły.

Urządzenie korzystnie ma ruchomy filtr fazy odpadowej i kontaktową suszarkę fazy odpadowej składającą się z bębna z zespołem podgrzewającym oraz z wanny. Ponadto urządzenie korzystnie ma zespół monitorowania zawartości oleju w wodzie poprocesowej, z dwuprogowym czujnikiem, zbiornik w dolnej swej części zwęża się i ma ściany pochylone w kierunku osi zbiornika zaś komory połączone są ze sobą otworami wykonanymi w przegrodach a elektrody mają wzbudnik drgań.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest rozwiązanie problemu oczyszczania elektrod. Dzięki zastosowaniu kasetowych pakietów elektrod wymiana ich jest szybka i prosta zaś efektywność procesu bardzo duża. Pakiety elektrod mogą być w sposób półautomatyczny podnoszone do góry w celu ich wymiany. W miejsce elektrod zużytych zakłada się nową kasetę z nowymi elektrodami.

Otwory w przegrodach zbiornika umożliwiają przepływ cieczy wzdłuż zbiornika do jego wypływu. Przepływ ten ułatwia kształt zbiornika - prostopadłościan zwężający się w dolnej części. Taki kształt zbiornika usprawnia proces rozbijania, ułatwia też jego czyszczenie ze szlamów powstających w wyniku procesu rozbijania emulsji a ponadto ułatwia opróżnianie zbiornika z cieczy. Zastosowanie suszarki w bębnie pozwala na uzyskiwanie odpadu w formie suchego granulatu. Zespół ciągłego monitorowania z dwuprogowym czujnikiem określającym zawartość oleju w wodzie poprocesowej umożliwia automatyczna korektę parametrów procesu lub automatyczne wyłączenie urządzenia.

Rozwiązanie według wynalazku przedstawione jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie w schematycznym przekroju wzdłużnym, fig. 2 - urządzenie w schematycznym przekroju poprzecznym.

PL 199 525 B1

W obudowie urządzenia 1 umieszczony jest zbiornik 2 mający zwężoną dolną część i ściany pochylone w kierunku osi. Zbiornik 2 podzielony jest przegrodami 3 na komory 4 połączone otworami wykonanymi w przegrodach 3. Komory 4 mają przelewy 5 a ostatnia komora 4 połączona jest z przelewowym zbiornikiem 6 i filtrem 7 wody poprocesowej.

Wzdłuż zbiornika 2, w każdej komorze 4 oddzielnie, na listwie 8 usytuowane są pionowo kasety zawierające w pakiecie co najmniej po dwie elektrody 9. Połączone ze źródłem prądu stałego elektrody 9 wykonane są z odpowiednich stopów metali, korzystnie ze stopów glinu i są elementami wymienialnymi. Nie są one czyszczone w celu usunięcia warstwy pasywującej lecz w całości odrzucane. Pakiety elektrod 9 mogą być półautomatycznie podnoszone do góry ponad poziom cieczy w celu ich wymiany.

Szybkość ubytku elektrod oraz ich grubość są tak dobrane, aby zużycie materiału było jak najmniejsze a ich wytrzymałość mechaniczna dostateczna w czasie ich okresu pracy.

Wzdłuż zbiornika 2, ponad komorami 4, usytuowane są zgarniacze 10 zaś pod komorami 4 usytuowana jest przepływowa rynna 11. Pod rynną 11 umieszczony jest ruchomy taśmowy filtr 12 zaś pod nim - odpadowa rynna 13. Obok filtra 12 usytuowana jest wanna 14 zaś w niej - bęben 15. Bęben 15 wraz z zespołem podgrzewającym stanowi kontaktową suszarkę fazy odpadowej. Bęben 15 ma zgarniacz 16 i zbiornik 17 suchego odpadu.

Pod filtrem 7 usytuowany jest zespół monitorowania 18 z dwuprogowym czujnikiem 19, służący do ciągłego określania zawartości oleju w wodzie poprocesowej, pozwalający sterować parametrami procesu lub całkowicie wyłączyć urządzenie w przypadku przekraczania wartości progowej zawartości oleju w wodzie poprocesowej. Możliwe jest też dokonywanie oceny jakości wody poprocesowej w oparciu o wzorce przedmiotowe, w których kryterium stanowi kolor.

Elektrody 9 mają wzbudnik drgań 20 służący do wywoływania okresowych drgań celem okresowego czyszczenia elektrod 9 z zalegających na nich i w przestrzeni międzyelektrodowej produktów elektrolizy.

Skoagulowany zadsorbowany olej wraz z sorbentem nasyconym gazami i w wyniku konwekcji unoszący się do góry - na powierzchnię cieczy - jest odprowadzany poprzez zgarniacze 10 lub za pomocą sprężonego powietrza odsysany do przepływowej rynny 11, z której ścieka na taśmowy filtr 12. Na filtrze 12 następuje odwodnienie fazy odpadowej, a woda z tej fazy spływa do odpadowej rynny 13 skąd za pomocą elektropompy jest przepompowywana do zbiornika zużytej emulsji lub do pierwszej komory 4 zbiornika. Odwodniony wstępnie odpad spada z taśmowego filtra 12 do wanny 14 suszarki, skąd zabierany jest przez bęben 15 i w trakcie obrotu bębna 15 odpad jest suszony ostatecznie metodą kontaktową. Suchy odpad w postaci granulatu usuwany jest z bębna 15 przez zgarniacz 16 do zbiornika 17 suchego odpadu.

Urządzenie znajduje zastosowanie do rozbijania emulsji olejowych i cieczy zawierających oleje, zwłaszcza emulsji olejowych używanych w obróbce skrawaniem i obróbce plastycznej oraz obróbce cieplnej. Może także służyć do neutralizowania cieczy technologicznych, na przykład emulsji hydraulicznych, emulsji chłodzących w lokomotywach spalinowych.

Claims (6)

1. Urządzenie do rozbijania emulsji olejowych metodą elektrostatyczno-elektrolityczną, zwłaszcza emulsji olejowych używanych w obróbce skrawaniem i obróbce plastycznej oraz obróbce cieplnej jak również cieczy technologicznych zawierających oleje, w warunkach przepływu ciągłego poprzez działanie na ciecze produktów elektrolizy, zawierające zbiornik, w którym umieszczone są zblokowane ze sobą elektrody połączone ze źródłem prądu stałego, znamienne tym, że w każdej komorze (4) zbiornika (2) umieszczony jest pionowy pakiet elektrod (9) stanowiący oddzielną kasetę, przy czym kasety z elektrodami (9) zamocowane są na wspólnej listwie (8) i stanowią wymienne moduły.

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ma ruchomy filtr (12) fazy odpadowej.

3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że ma kontaktową suszarkę fazy odpadowej składającą się z bębna (15) z zespołem podgrzewającym i wanny (14).

4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że ma zespół monitorowania (18) zawartości oleju w wodzie poprocesowej, z dwuprogowym czujnikiem (19).

PL 199 525 B1

5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zbiornik (2) w dolnej swej części zwęża się i ma ściany pochylone w kierunku osi zbiornika (2) zaś komory (4) połączone są ze sobą otworami wykonanymi w przegrodach (3).

6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że elektrody (9) mają wzbudnik drgań (20).