SU1572402A3 - Центробежный сепаратор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оборудованию дл  разделени  смеси двух жидкостей в поле центробежных сил. Цель изобретени  заключаетс  в уменьшении нагревани  жидкости, наход щейс  в выпускной камере дл  т желой фракции при закрытом отвод щем патрубке последней, и улучшении таким образом ее качества. Центробежный сепаратор содержит установленный на валу 1 барабан, состо щий из основани  2 и св занной с ним при помощи стопорного кольца 3 крышки 4. Внутри барабана размещен кольцевой поршень 5, служащий дл  открывани  и закрывани  выгрузочных отверстий 6 дл  осадка, выполненных в основании. Между кольцевым поршнем 5 и крышкой 4 барабана расположена сепарационна  камера 7, а между указанным поршнем и основанием - камера 8 дл  рабочей жидкости. Барабан снабжен патрубком 9 дл  подвода исходной суспензии, выпускными камерами 10 и 11 дл  легкой и т желой фракций жидкости, образованными радиально расположенными перегородками 12 и 13 и имеющими впускные отверсти  по центру, размещенными в этих камерах выпускными устройствами 14 и 15 с отвод щими патрубками 16 и 17 и клапаном 18 дл  закрывани  и открывани  отвод щего патрубка 17 т желой фракции жидкости. Выпускное устройство 15 имеет средство дл  рециркул ции жидкости в зону барабана перед выпускной камерой 11, выполненное в виде калиброванного отверсти  19. Радиальна  перегородка 13, образующа  стенку этой камеры, имеет перепускное калиброванное отверстие 20, образующее вход в камеру. 2 ил.

Description

барабана размещен кольцевой поршень 5, служащий дл  открывани  и закрывани  выгрузочных отверстий 6 дл  осадка, выполненных в основании . Между кольцевым поршнем 5 и крышкой 4 барабана расположена сепа рационна  камера 7, а между указанным поршнем и основанием - камера 8 дл  рабочей жидкости. Барабан снабжен патрубком 9 дл  подвода исходной суспензии, выпускными камерами 10 и 11 дл  легкой и т желой фракций жидкости, образованными ра- диально расположенными перегородками 12 и 13 и имеющими впускные отверсти  по центру, размещенными в Этих камерах выпускными устройствами 14 и 15 с отвод щими патрубками

16 и 17 и клапаном 18 дли закрывани  и открывани  отвод щего патрубка 17 т желой фракции жидкости. Выпускное устройство 15 имеет средство дл  рециркул ции жидкости в зону барабана

перед выпускной камерой 11, выполненное в виде калиброванного отверсти  -19. Радиальна  перегородка 13, образующа  стенку этой камеры, имеет перепускное калиброванное отверстие 20, образующее вход в камеру . 2 ил.

Изобретение относитс  к оборудованию дл  разделени  смеси двух жидкостей в поле центробежных сил.

Цель изобретени  - уменьшение нагревани  жидкости, наход щейс  в выпускной камере дл .т желой фракции при закрытом отвод щем патрубке последней , и улучшени  таким образом ее качества.

На фиг.1 схематично изображен предложенный центробежный сепаратор, продольный разрез на фиг.2 - верхн   часть барабана.

Центробежный сепаратор содержит установленный на валу I барабан, состо щий из основани  2 и св занной с ним при помощи стопорного кольца 3 крышки 4„ Внутри барабана размещен кольцевой поршень 5, служащий дл  открывани  и закрывани  выгрузочных отверстий 6 дл  осадка, выполненных в основании. Между кольцевым поршнем 5 и крышкой барабана рас- положена сепарационна  камера 7, а между.указанным поршнем и основанием камера 8 дл  рабочей жидкости.

Барабан снабжен патрубком 9 дл  подвода исходной суспензии, выпускными камерами Ю и 11 дл  легкой и т желой фракции жидкости, образованными радиально расположенными перегородками 12 и 13 и имеющими впускные отверсти  по центру, размещенными в этих камерах выпускными1 устройствам 14 и 15 с отвод щими патрубками 16 и 17 и клапаном 18 дл  закрывани  и открывани  отвод щего патрубка 17

5

5

0

„

0

5

т желой фракции жидкости. Выпускное устройство 15 имеет средство дл  ее рециркул ции в зону барабана перед выпускной камерой 11, выполненное в виде калиброванного отверсти  19. Радиальна  перегородка 13, образующа  стенку этой камеры, имеет перепускное калиброванное отверстие 20, образующее вход в камеру. Размеры сечений калиброванных отверстий 19 и 20 выбраны из услови  пропускани  одного и того же количества жидкости в единицу времени при заданном уровне ее в выпускной камере 11 дл  т желой фрак-- ции, когда клапан 18 закрывает отвод щий патрубок последней. Барабан снабжен также патрубком 21 дл  подачи рабочей жидкости в полость 22,, котора  при помощи канала 23 сообщена с камерой 8. Основание 2 барабана в последней имеет дроссельный канал 24 дл  слива рабочей жидкости. Внутри сепарационной камеры 7 установлен на тарелкодержателе 25 пакет конических тарелок 26. Нижнее основание тарелкодержател  образует с конусом 27 канал 28 дл  прохода исходной жидкости в камеру 7.

Над пакетом тарелок 26 установлена коническа  пластина 29, имеюща  толщину большую, чем у тарелки, и обра-. зующа  с крышкой 4 барабана канал 30 дл  отвода т желой фракции жидкости. Коническа  пластина 29 примерно на уровне наружных краев тарелок 26 имеет сквозное отверстие 31 И кольцевой фланец 32, образующий с перегородкой 12 камеру 10. Между перегородкой 13

и фланцем 32 расположен канал 33, который сообщаетс  с каналом 30. Патрубок 9 дл  подвода исходной суспензии расположен коаксиально внутри трубы ЗА, подключенной к выпускному устройству 14, выполненному в виде напорного диска 35. Труба 34 в свою очередь охвачена коаксиальной трубой 36, подключенной к выпускному устройству 15, также представл ющему собой напорный диск 37, имеющий несколько каналов 38, распределенных внутри диска, которые через кольцевой канал 39 сообщаютс  с отвод щим патрубком 17. Напорный диск 35 имеет каналы 40, которые через кольцевой канал 41 сообщаютс  с отвод щим патрубком 16. В нем установлен датчик 42 любого обычного типа.

Через цепи 43 и 44 к датчику 42. и клапану 18 соответственно подключен блок 45 управлени .

Центробежный сепаратор работает следующим образом.

Смесь, например, т желого дизельного топлива, воды и твердых частиц, нагрета  до , подаетс  по патрубку 9 и через канал 28 в сепара- ционную камеру 7. В это врем  кольцевой поршень 5 под действием рабочей жидкости, наход щейс  в камере 8 поджат к прокладке 46. Небольшое количество рабочей жидкости непрерывно вытекает из камеры 8 через канал 24, но через патрубок 21 непрерывно поступает соответствующее количество новой рабочей воды.

В сепарационной камере 7 разделенное топливо перемещаетс  к центру барабана и течет в выпускную камеру 10, oTKVfla оно нагнетаетс  напорным диском 35 через каналы 40 и 41 к отвод щему патрубку 16. Направленна  радиально внутрь перегородка 12 образует сливное выпускное отверстие из сепарационной камеры 7 дл  . разделенного топлива, потому что уровень жидкости в этой камере определ етс  положением внутреннего кра  перегородки 12.

Разделенное топливо будет течь к центру барабана даже внутри канала 30, образованного между конической пластиной 29 и крышкой 4 барабана. Из канала 30 топливо входит в канал 33, где поверхность его устанавливаетс  на том же уровне, что и в сепарационной камере 7.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Определенное количество топлива течет через калиброванное отверстие 20 в перегородку 13 и выпускную камеру 11. Оттуда топливо нагнетаетс  напорным фиском 37 через каналы 38 и 39 в отвод щий патрубок 17 и далее к клапану 18. В начальном положении клапан 18 закрыт и поэтому дальше топливо не течет через патрубок 17 после того, как заполн тс  каналы 38 и 39. Однако напорный диск 37 продолжает нагнетать топливо из выпускной камеры 11, которое вытекает через калиброванное отверстие 19 (см. фиг.2), выполненное на некотором рассто нии внутри одного из каналов диска 37. Топливо, вытекающее из отверсти  19, собираетс  в канале 33, где оно не может вли ть на уровень жидкости и откуда оно может снова протекать в выпускную камеру 11 через отверстие 20.

Размеры отверстий 19 и 20 выбраны такими, что через них в единицу времени будет протекать одно и то же количество топлива, тем самым уровень жидкости в выпускной камере 11 может поддерживатьс  в радиальном наружу направлении настолько, насколько это необходимо дл  достижени  удовлетворительного слива отделенной Воды, как будет описано ниже.

Если бы не было калиброванного отверсти  19 и/или калиброванного отверсти  20, уровень жидкости в выпускной камере 11 на рассматриваемой стадии работы был бы тем же, что и в сепарационной камере 7. Это бы означало, что сравнительно больша  часть поверхности напорного диска 37 находилась бы в контакте с топливом, вращающимс  внутри камеры 11, что привело к повышению его температуры до нежелательного уровн .

В процессе работы центробежного сепаратора, в котором отсутствуют калиброванное отверстие 19 и перегородка 13 с отверстием 20, в камере 11 температура повышаетс  до 150 С. За счет введени  предложенного усовершенствовани  температура могла быть снижена до ад 105 С.

По истечении некоторого времени с начала работы, когда в радиально крайней части сепарационной камеры накапливаетс  такое количество отделенной воды, что граница раздела

между топливом и водой находитс  на уровне А, фракции воды начинают захватыватьс  отделенным топливом, вытекающим через отвод щий патрубок. Это обнаруживаетс  датчиком 42, который выдает сигнал на блок 45 уп равлени . Блок 45 управлени  в свою очередь открывает клапан 18 и держит его открытым заданный промежуток времени . В течение этого промежутка : времени обеспечиваетс  возможность вытекани  из сепарационной камеры 7 через канал 30 и прохождени  через отверстие 20 такого количества от-, деленной воды, что граница раздела в сепарационной камере 7 между топливом и водой смещаетс  к уровню В.

После закрывани  клапана 18 вода, имеюща с  в этот момент в выпускной камере 11, канале 33 и канале 30, будет стекать обратно в сепарацион- ную камеру, после чего топливо начи- нает протекать через отверстие 31 в конической пластине 29 и повторно заполн ет указанные каналы до уровней , изображенных на чертеже.

Отделенна  вода может порци ми отводитьс  из сепарационной камеры 7 Твердые частицы, отдел емые в ней,- могут удал тьс  еще реже. Это осуществл етс  путем прекращени  подачи рабочей жидкости через патрубок 21, Затем блок-45 управлени  может быть запрограммирован так, что каждый четвертый раз, когда к нему поступает сигнал,-указывающий на то, что граница раздела между топливом и водой в разделительной камере достигла уровн  А, клапан 18 закрываетс  и временно прекращаетс  подача рабочей жидкости через патрубок 21. Таким образом, кольцевой поршень 5 перемещаетс  аксиально вниз и открываетс  отверстие между ним и прокладкой 46. Затем из сепарационной камеры 7 через отверстие и отверсти  6 расположенные радиально снаружи от эт.ого отверсти  в основании 2 ротора , вывод тс  отделенные твердые частицы и желаемое количество воды.

При определении размеров калиброванных отверстий 19 и 20 можно исходить из определенного уровн  жидкости в выпускной камере 11 и определенного размера отверсти  20.

Путем регулировани  перепада давлений , который будет преобладать в жидких массах с обеих сторон пере

5

0

5

0

5

0

5

0

5

городки 13 в зоне отверсти  20 можно определ ть поток через его отверстие .

Дл  поддержани  таким образом выбранного уровн  жидкости дл  топлива в выпускной камере 11 требуетс , чтобы точно такой же поток, который проходит через калиброванное отверстие 20, должен также проходить через калиброванное отверстие 19, пока клапан 18 в отвод щем патрубке 17 закрыт. Затем необходимо измерить , давление, преобладающее в канале 38 напорного диска 37 вблизи калиброванного отверсти  19, когда уровень жидкости в выпускной камере 11 находитс  на желаемой отметке. После этого может быть определен размер калиброванного отверсти  20, чтобы два указанных потока были одинаковы.

После правильного выбора размеров калиброванных отверстий 19 и 20 и приведени  в действие сепаратора поверхность жидкости в выпускной камере 11 будет автоматически поддерживатьс  на желаемом уровне. i

В моменты открывани  клапана 18, когда жидкость течет через каналы 38 напорного диска 37, статическое давление жидкости в каналах будет снижатьс , что будет приводить к уменьшению потока жидкости через калиброванные отверсти  19.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Центробежный сепаратор, содержащий барабан, имеющий сепарационную камеру, патрубок дл  подвода исходной суспензии в последнюю, выпускные камеры дл  легкой и. т желой фракции жидкости, образованные радиально расположенными перегородками и имеющие выпускные отверсти , размещенные в этих камерах выпускные устройства с отвод щими патрубками и клапан дл  закрывани  и открывани  отвод щего патрубка т желой фракции жидкости, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  нагревани  жидкости , наход щейс  в выпускной камере дл  т желой фракции при закрытом отвод щем патрубке последней, и улучшени  таким образом ее качества, выпускное устройство дл  т желой фракции имеет средство дл  ее рециркул ции в зону барабана перед выпускной . камерой, выполненное в виде калиброванного отверсти ,- при этом радиальна  перегородка, образующа  стенку указанной камеры, также имеет перепускное калиброванное отверстие, образующее вход в камеру, причем

   J7

   72

   размеры сечени  указанных калиброванных отверстий выбраны из услови  прохождени  одинакового количества жидкости в единицу времени при заданном уровне жидкости в выпускной камере дл  т желой фракции.

   Фиг.г