RU2014870C1

RU2014870C1 - Device for separation of immiscible liquids with different density

Info

Publication number: RU2014870C1
Authority: RU
Inventors: Александр Васильевич Евсеев; Владимир Николаевич Танаев
Original assignee: Александр Васильевич Евсеев; Владимир Николаевич Танаев
Priority date: 1992-05-13
Filing date: 1992-05-13
Publication date: 1994-06-30

Abstract

FIELD: separation of materials. SUBSTANCE: device comprises container with inlet and outlet branch pipes and accommodates a float with outlet pipe attached thereto and connected with movable pipeline for discharge of light liquid. Float has zero buoyancy in light liquid while outlet pipe is secured on its side surface near its upper edge. Outlet pipe is protected by longitudinal rib on side surface of float. Said outlet pipe may be installed in longitudinal channel on side surface of float. To improve fluidity of viscous fluid, the float surface may be heated. EFFECT: improved operating and functional characteristics. 5 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое техническое решение относится к устройствам для разделения жидкостей и может быть использовано в автомобильной, химической, нефтеперерабатывающей промышленности и машиностроении. The proposed solution relates to devices for separating liquids and can be used in the automotive, chemical, oil refining and engineering industries.

Известно устройство для разделения несмешивающихся жидкостей с разной плотностью, содержащее емкость для сбора нефти, гибкую всасывающую трубу, присоединяемую к боковой стенке емкости, и стойку, монтируемую внутри емкости. Поплавок устанавливается на стойке, может перемещаться и связан с передним концом всасывающей трубы с помощью соединительной штанги. Входное всасывающее отверстие всегда располагается в зоне наличия нефти на поверхности воды и открывается в трубу для всасывания нефти. Один конец всасывающей трубы прикреплен к поплавку, а другой конец этой трубы соединен с емкостью через вакуумный насос, чтобы поддерживать давление внутри емкости ниже атмосферного. A device for the separation of immiscible liquids with different densities, containing a tank for collecting oil, a flexible suction pipe that is attached to the side wall of the tank, and a rack mounted inside the tank. The float is mounted on a stand, can be moved and connected to the front end of the suction pipe using a connecting rod. The suction inlet is always located in the oil presence zone on the surface of the water and opens into the oil suction pipe. One end of the suction pipe is attached to the float, and the other end of this pipe is connected to the tank through a vacuum pump to maintain the pressure inside the tank below atmospheric.

Это устройство имеет узкую область применения. This device has a narrow scope.

Предлагаемое устройство для разделения несмешивающихся жидкостей с разной плотностью содержит емкость для сбора разделяемых жидкостей с входным и выходным патрубками, поплавок, покрывающий в основном всю поверхность жидкости, с установленным на нем отводным патрубком для отбора легкой жидкости и подвижный (гибкий гофрированный) трубопровод, соединенный с отводным патрубком, причем поплавок выполнен нулевой плавучести в легкой жидкости, а отводной патрубок закреплен в районе верхней кромки поплавка на его боковой поверхности. The proposed device for the separation of immiscible liquids with different densities contains a container for collecting the separated liquids with inlet and outlet nozzles, a float that covers mainly the entire surface of the liquid, with an outlet nozzle for collecting light liquids mounted on it, and a movable (flexible corrugated) pipe connected to a branch pipe, and the float is made zero buoyancy in a light liquid, and the branch pipe is fixed in the region of the upper edge of the float on its side surface.

Кроме того, на боковой поверхности поплавка может быть выполнено продольное ребро в районе отводного патрубка, отделяющее его от стенки емкости. In addition, a longitudinal rib in the area of the branch pipe can be made on the side surface of the float, separating it from the vessel wall.

Кроме того, на боковой поверхности поплавка, покрывающей всю поверхность жидкости, может быть выполнен продольный канал, например в виде паза, в который устанавливается отводной патрубок. In addition, on the side surface of the float, covering the entire surface of the liquid, a longitudinal channel can be made, for example, in the form of a groove into which a branch pipe is installed.

Кроме того, поплавок может быть снабжен сменными грузами. Кроме того, поверхность поплавка может быть выполнена обогреваемой. In addition, the float can be equipped with removable weights. In addition, the surface of the float can be made heated.

Целью предлагаемого технического решения является повышение надежности с одновременным упрощением конструкции, расширение области применения, например разделение летучих или ядовитых жидкостей. The aim of the proposed technical solution is to increase reliability while simplifying the design, expanding the scope, for example, the separation of volatile or toxic liquids.

Предлагаемое устройство отличается от прототипа тем, что поплавок выполнен нулевой плавучести в легкой жидкости, а отводной патрубок закреплен у его верхней кромки на боковой поверхности. The proposed device differs from the prototype in that the float is made zero buoyancy in a light fluid, and the outlet pipe is fixed at its upper edge on the side surface.

В частном случае выполнения отводной патрубок установлен в продольный канал, например в виде паза, который выполнен на боковой поверхности поплавка. Применение такого поплавка целесообразно при разделении летучих и ядовитых жидких веществ, так как при этом поверхность тяжелой жидкости полностью покрывается поплавком, а легкая жидкость собирается в незначительном объеме, ограниченном размерами сечения продольного канала, в данном случае паза. Кроме того, в частном случае выполнения устройства поплавок может быть снабжен сменными грузами, что расширяет область применения, так как одно и тоже устройство при необходимости можно применить без соответствующей доработки для широкого ряда разделяемых жидкостей (требуется только тарировка на определенную легкую жидкость. Кроме того, в частном случае выполнения поверхность поплавка (желательно нижняя и боковая в районе отводного патрубка) может быть выполнена обогреваемой, например с использованием электричества. Такое выполнение устройства увеличит надежность и эффективность отделения легкой жидкости, так как обычно обогрев уменьшает вязкость жидкости и прилипание ее к поплавку. Если заранее учесть расход и количество поступающей разделяемой смеси, можно изготовить емкость такой протяженности (расстояние между входным и выходным патрубками), что появляется возможность создания непрерывного процесса разделения жидкостей. In the particular case of the discharge pipe is installed in the longitudinal channel, for example in the form of a groove, which is made on the side surface of the float. The use of such a float is advisable in the separation of volatile and toxic liquid substances, since the surface of the heavy liquid is completely covered by the float, and the light liquid is collected in an insignificant volume limited by the size of the cross section of the longitudinal channel, in this case, the groove. In addition, in the particular case of the device, the float can be equipped with removable weights, which expands the scope, since the same device, if necessary, can be used without appropriate revision for a wide range of shared liquids (only calibration for a certain light liquid is required. In addition, in the particular case of performing the surface of the float (preferably the lower and side in the area of the branch pipe) can be made heated, for example using electricity. devices will increase the reliability and efficiency of light liquid separation, since heating usually reduces the viscosity of the liquid and its adhesion to the float.If you take into account the flow rate and the amount of incoming shared mixture, you can make a container of such length (the distance between the inlet and outlet pipes), which makes it possible to create continuous liquid separation process.

На фиг. 1 показано устройство для разделения несмешивающихся жидкостей, разрез; на фиг. 2 - вариант устройства для разделения летучих или ядовитых жидкостей. In FIG. 1 shows a device for separating immiscible liquids, section; in FIG. 2 is an embodiment of a device for separating volatile or toxic liquids.

Устройство для разделения жидкостей состоит из емкости 1 с размещенным в нем поплавком 2. Емкость 1 имеет подводящий патрубок 3 с вентилем 4 и отводящий патрубок 5 для тяжелой жидкости с вентилем 6. Патрубок 7 для отвода легкой жидкости соединен гибким трубопроводом 8 с отводным патрубком 9, закрепленным на боковой стенке поплавка у его верхней кромки в районе продольного ребра 10. Для лучших условий выкладывания гибкого трубопровода 8 на дно емкости выполнен поддерживающий кронштейн 11, к которому прикреплен трубопровод 8. Для регулирования плавучести поплавка 2 на его поверхности размещаются грузы 12. Нагревательные элементы 13, установленные на поверхности поплавка, при их включении придают лучшую текучесть и обеспечивают ее слив в холодное время года. В рабочем состоянии поплавок 2, обладая нулевой плавучестью, полностью погружен в легкую жидкость 14 и в идеальном случае нижней плоскостью касается поверхности более плотной жидкости 15. A device for separating liquids consists of a tank 1 with a float located in it 2. The tank 1 has a supply pipe 3 with a valve 4 and a discharge pipe 5 for heavy liquid with a valve 6. A pipe 7 for draining a light liquid is connected by a flexible pipe 8 to a drain pipe 9, fixed on the side wall of the float at its upper edge in the region of the longitudinal rib 10. For better conditions for laying out the flexible pipe 8, a support bracket 11 is made to the bottom of the tank, to which the pipe is attached 8. For regulating the melt To account for the float 2, weights 12 are placed on its surface. The heating elements 13 mounted on the surface of the float, when switched on, give better fluidity and ensure its discharge in the cold season. In working condition, the float 2, having zero buoyancy, is completely immersed in a light liquid 14 and, ideally, the lower plane touches the surface of a denser liquid 15.

На фиг. 2 сосуд герметично закрыт крышкой 16, в которой установлен патрубок 17 с вентилем 18 для подачи газа наддува, а на боковой поверхности поплавка выполнен продольный канал 19, в котором закреплен отводной патрубок 9. In FIG. 2, the vessel is hermetically closed by a lid 16, in which a nozzle 17 with a valve 18 for supplying boost gas is installed, and a longitudinal channel 19 is made on the side surface of the float, in which a branch pipe 9 is fixed.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Емкость 1 через патрубок 3 при открытом вентиле 4 и закрытом вентиле 6 наполняют смесью двух жидкостей с разной плотностью, например эмульсией из воды и нефти, собранной с поверхности водоема. После расслоения жидкостей поплавок 2, имея нулевую плавучесть в нефти, займет в ее слое любое положение от ее поверхности до поверхности более плотной жидкости (воды) 15. Нулевая плавучесть достигается подбором грузов 12. В этом случае отводной патрубок 9, расположенный у верхней кромки на боковой поверхности поплавка, будет находиться в слое нефти. Причем расположение патрубка 9 выбирается так, чтобы в воде или иной более плотной жидкости этот патрубок находился над ее поверхностью. Так как поплавок 2 не обладает нулевой плавучестью в жидкости 15, то его поверхность на некотором расстоянии от верхней кромки будет находиться в воздухе (газовой среде). В этом промежутке от верхней кромки поплавка до поверхности жидкости должен быть установлен отводной патрубок 9. Через этот патрубок, гибкий трубопровод 8 и патрубок 7 легкая жидкость отводится в емкость для нее предназначенную. Легкая жидкость сливается до тех пор, пока поплавок 2 не всплывет в тяжелой жидкости до уровня, обеспечивающего выход патрубка 9 в газовую среду. Тяжелая жидкость отводится через патрубок 5 при открытом вентиле 6. Процесс разделения может идти непрерывно при постоянном подводе через патрубок 3 смеси двух жидкостей и сливе тяжелой жидкости через патрубок 5. При этом легкая жидкость, достигая уровня отводного патрубка 9, будет переливаться и отводиться по трубопроводу 8. The tank 1 through the nozzle 3 with the open valve 4 and the closed valve 6 is filled with a mixture of two liquids with different densities, for example, an emulsion of water and oil collected from the surface of the reservoir. After the separation of the liquids, the float 2, having zero buoyancy in oil, will occupy any position in its layer from its surface to the surface of a denser liquid (water) 15. Zero buoyancy is achieved by selecting weights 12. In this case, the outlet pipe 9 located at the upper edge on the side surface of the float will be in the oil layer. Moreover, the location of the nozzle 9 is selected so that in the water or other denser liquid, this nozzle is above its surface. Since the float 2 does not have zero buoyancy in the liquid 15, its surface at some distance from the upper edge will be in the air (gaseous medium). In this interval, from the upper edge of the float to the surface of the liquid, a branch pipe 9 should be installed. Through this pipe, flexible pipe 8 and pipe 7, light liquid is discharged into the container intended for it. The light liquid is drained until the float 2 floats in the heavy liquid to a level ensuring the outlet of the pipe 9 into the gaseous medium. The heavy liquid is discharged through the pipe 5 with the valve 6 open. The separation process can be continuous with a constant supply of a mixture of two liquids through the pipe 3 and the heavy liquid is drained through the pipe 5. At the same time, the light liquid, reaching the level of the discharge pipe 9, will be overflowed and discharged through the pipeline 8.

Особенностью варианта устройства, изображенного на фиг. 2, является вытеснение легкой жидкости давлением газа наддува, подаваемого через патрубок 17 при открытом вентиле 18, при этом если жидкости являются ядовитыми, можно исключить их контакт с окружающей средой. Так, например, на испытательных станциях растворенный в смеси хладона-113 и спирта несимметричный диметилгидразин вымывают водой, которую после отстоя отводят на очистку. В предлагаемом устройстве вода с растворенным в ней несимметричным диметилгидразином отводится по гибкому трубопроводу 8, а более тяжелый хладон-113 сливается через патрубок 5 для повторного использования. A feature of the embodiment of the device depicted in FIG. 2 is the displacement of a light liquid by the pressure of the boost gas supplied through the pipe 17 with the valve 18 open, while if the liquids are poisonous, their contact with the environment can be eliminated. So, for example, at test stations, asymmetric dimethylhydrazine dissolved in a mixture of freon-113 and alcohol is washed out with water, which, after sludge, is taken for treatment. In the proposed device, water with the asymmetric dimethylhydrazine dissolved in it is discharged through a flexible pipe 8, and the heavier HFC-113 is discharged through the pipe 5 for reuse.

Ребро 10, выполненное на поплавке 2, позволяет избежать повреждений патрубка 9. Такую же функцию выполняет канал 19 (фиг. 2), но он, кроме того, позволяет собирать тонкие слои легкой жидкости в достаточно высокий столб, так как сечение этого канала может быть близким к сечению отводного патрубка 9. The rib 10, made on the float 2, avoids damage to the nozzle 9. The same function is performed by the channel 19 (Fig. 2), but it also allows you to collect thin layers of light liquid in a fairly high column, since the cross section of this channel can be close to the cross section of the branch pipe 9.

Claims

1. DEVICE FOR SEPARATION OF NON-MIXING LIQUIDS WITH DIFFERENT DENSITY, containing a container for collecting separated liquids with inlet and outlet nozzles, a float with an outlet nozzle fixed to it and connected to a movable pipe for outputting light liquid, characterized in that the float is made with zero buoyancy in a light liquid, and the outlet pipe is fixed at the upper edge of the float on the side surface.

2. The device according to claim 1, characterized in that a longitudinal rib is made on the lateral surface of the float in the region of the branch pipe separating it from the vessel wall.

3. The device according to claim 1, characterized in that the side surface of the float is made with a longitudinal channel, and the outlet pipe is installed in the longitudinal channel.

4. The device according to claim 1, characterized in that the float is equipped with removable weights.

5. The device according to claim 1, characterized in that the surface of the float is made heated.