SU1761181A1 - Сепаратор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к разделению систем жидкость-жидкость и может быть использовано во всех отрасл х народного хоз йства , в частности регенерации моющего раствора при механизированной зачистке резервуаров дл  нефтепродуктов, при очистке сточных вод загр зненных маслами, нефтью и другими веществами. Цель изобретени  - повышение степени разделени  и производительности сепаратора. Сепаратор снабжен поплавками, закрепленными на торцах канала, который установлен на патрубке подвода смеси с возможностью поворота относительно оси сепаратора, и насадком с тангенциальными патрубками и концентрической перегородкой, жестко закрепленной в центре днища и телескопически св занной с патрубком подвода смеси, соединенного с полостью канала посредством гибкого шланга Патрубок слива легкой фракции размещен в нижней части корпуса и отделен от объема т желой фракции вертикальной переливной перегородкой. Корпус снабжен дополнительным воздушным патрубком, размещенным со стороны вертикальной переливной перегородки выше патрубка слива легкой фракции. Использование сепаратора позвол ет снизить трудозатраты на его техническое обслуживание, повысить производительность и степень разделени  эмульсий, увеличить ресупс работы сепаратора при разделении загр зненных эмульсий. 2 з п.ф-лы 2 табл 4 ил СП с

Description

VJ

о

Изобретение относитс  к разделению систем жидкость-жидкость и может быть использовано во всех отрасл х народного хоз йства , в частности регенерации моющего раствора при механизированной зачистке резервуаров дл  нефтепродуктов при очистке сточных вод загр зненных маслами нефтью и другими веществами.

Наиболее близким по технической сущности к предполагаемому изобретению  вл етс  сепаратор, содержащий корпус с патрубками подвода смеси и патрубками отвода т желой и легкой фракции, расположенными соответственно ниже и выше

уровн  раздела фракций, размещенный в корпусе и закрепленный на патрубке подвода смеси канал с перегородками установленный под углом на вертикали, верхний конец канала расположен выше, а нижний конец канала ниже уровн  раздела фракций , причем перегородки нижнего конца канала примыкают ко дну канала, выполненного с отверсти ми перед перегородками , а перегородки верхнего конца канала примыкают к верхней части канала, нижний конец канала заглушен и соединен с областью расположенной выше уровн  раздела фракций, посредствам трубы.

00

Недостатком этого сепаратора  вл етс  низкое качество разделени , в случа х изменени  состава смеси из-за колебани  границы раздела фаз, обусловленное жесткой установкой канала на заданном уровне. Кроме того, жесткое крепление канала на подвод щем трубопроводе под фиксированным углом снижает качество разделени , в случае отклонени  положени  сепаратора от горизонтальной оси, например размещени  сепаратора на автомобильных средствах подвижности (регенераци  моющего раствора при зачистке стационарных резервуаров) А при раз- делении эмульсий с механическими примес ми возникают дополнительные трудозатраты и простои из-за забивки отверстий канала между перегородками.

Целью изобретени   вл етс  повышение степени разделени  и производительности сепаратора.

Указанна  цель достигаетс  тем, что известный сепаратор, содержащий корпус с патрубком подвода смеси и патрубками отвода т желой и легкой фракций, размещенный в корпусе и закрепленный на патрубке подвода смеси под углом к вертикали канала с перегородками, частично перекрывающими сечение канала, верхний конец которого расположен выше уровн  раздела фракций, а нижний конец, размещенный ниже уровн  раздела фракций, заглушен и соединен с областью расположенной выше уровн  раздела фракций через отверсти , выполненные между перегородками в его донной части, согласно изобретению, сепаратор снабжен поплавками, закрепленными на торцах канала, который установлен на патрубке подвода смеси с возможностью поворота относительно оси сепаратора, и насадком с тангенциальными патрубками и концентрической перегородкой, жестко закрепленной в центре днища и телескопически св занной с патрубком подвода смеси, при этом концентрическа  перегородка размещена в насадке с зазором относительно его верхней крышки, а полость патрубка подвода смеси соединена с полостью канала посредством гибкого шланга, а также тем, что патрубок слива легкой фракции размещен в нижней части корпуса и отделен от объема т желой фракции вертикальной переливной перегородкой, при этом корпус снабжен дополнительным воздушным патрубком , размещенным со стороны вертикальной переливной перегородки выше патрубка слива легкой фракции.

На фиг. 1 представлен сепаратор; на фиг, 2 - вид А фиг. 1; на фиг. 3 - сепаратор, случай отклонени  положени  сепаратора

от горизонтальной оси; на фиг. 4 - узел Б на фиг. 1.

Сепаратор содержит корпус 1 с патрубком 2 подвода смеси, патрубками 3 и 4 отвода легкой и т желой фракций, отбираемых выше и ниже уровн  5 раздела фракций. В патрубке 2 выполнено отверстие 6, которое посредством компенсационного гибкого шланга 7 сообщено с полостью канала 8,

0 закрепленного на патрубке 2 с возможностью поворота относительно оси сепаратора под углом к вертикали, при этом его верхний конец расположен выше, а нижний конец ниже уровн  5 раздела фракций. Пе5 регородки 9, расположенные в нижнем конце канала 8, примыкают к дну канала, в котором перед перегородками имеютс  отверсти  10. Перегородки 9 в верхнем конце канала 8 примыкают к его верхней части

0 Нижний конец канала 8 прикрыт заглушкой 11 и соединен трубой 12 с областью, расположенной выше уровн  5 раздела фракций В корпусе 1 размещена вертикальна  переливна  перегородка 13. На торцах канала 8

5 закреплены поплавки 14. На корпусе 1 установлен насадок 15, имеющий тангенциальный патрубок 16 ввода смеси и патрубок 17 отвода мехпримесей с задвижками 18, 19. В днище насадка 15 жестко закреплена кон0 центрическа  перегородка 20, телескопически соединенна  с патрубком 2 подвода смеси и установленна  с зазором относительно крышки 21 насадка 15. Патрубки 3 и 4 отвода легкой и т желой фракций снабже5 ны задвижками 22, 23. В корпусе 1 выше патрубка слива легкой фракции 3 со стороны вертикальной переливной перегородки 13 размещен воздушный патрубок 24 с задвижкой 25. В верхней части концентриче0 ской перегородки 20 жестко закреплена перфорированна  перегородка 26.

Поплавки 14 изготавливаютс  из материалов , стойких к воздействию раздел емых жидкостей (например, латунь). В

5 качестве компенсационного шланга 7 используетс  дюритовый рукав, стойкий к воздействию нефтепродуктов. Насадок 15 представл ет собой герметичную камеру (как вариант цилиндрическую, может иметь

0 и другую конфигурацию) и изготавливаетс  из углеродистой стали с внутренним покрытием (Ст. 3, эмаль).

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что за вл емый сепаратор

5 отличаетс  наличием поплавков 14, закрепленных на торцах канала 8, который установлен на патрубке подвода 2 смеси с возможностью поворота относительно оси сепаратора, и насадка 15 с тангенциальными патрубками 16, 17 и концентрической

перегородкой 20, жестко закрепленной в центре днища и телескопически св занной с патрубком 2 подвода смеси, при этом концентрическа  перегородка 20 размещена в насадке 15 с зазором относительно его верхней крышки 21, а полость патрубка подвода смеси соединена с полостью канала 8 посредством гибкого шланга 7, а патрубок 3 слива легкой фракции размещен в нижней части корпуса 1 и отделен от объема т желой фракции вертикальной переливной перегородкой 13, при этом корпус 1 снабжен дополнительным воздушным патрубком 24 размещенным со стороны вертикальной переливной перегородки 13 выше патрубка 3 слива легкой фракции

Теоретические предпосылки работы за вл емого сепаратора заключаютс  в гарантированной , рассредоточенной подаче т желой фракции ниже границы раздела и легкой фракции в область выше границы раздела при разрежении в емкости корпуса 1 до 0,05 МПа, в создании более спокойного гидродинамического режима без вихреоб- разований Коалесценци  капель предварительное разделение, снижение давлени  привод т ктому, что концентраци  капепь в несущей среде будет небольша  В результате повышаютс  скорости их всплыти  или осаждени 

Сепаратор работает следующим образом

Эмульси  может подаватьс  в сепаратор по двум схемам В первом случае эмульси  подаетс  в насадок 15 насосом (на фиг не показано), в другом-за счет разрежени  создаваемого в емкости корпуса 1 Состо ние задвижек сепаратора представлено в табл 1

Эмульси  через тангенциальный патрубок 16 ввода смеси попадает в насадок 15 где она закручиваетс  При закручивании потока, содержаща с  в ней легка  фракци  и часть т желой под действием центробежных сил устремл етс  к верхней части концентрической перегородки 20, часть т желой фракции вместе с механическими примес ми концентрируетс  около стенок насадка 15 и отводитс  через патрубок 19 в его нижней части Эмульси  поднима сь через перфорированную перегородку 26 попадает в полость концентрической перегородки 20 и через патрубок 2 подвода смеси по компенсационному шлангу 7 попадает в канал 8 В канале 8 поток движетс  вниз разворачиваетс  и движетс  вверх Далее происходит расслоение жидкости Жид кость с меньшей плотностью движетс  по восход щему участку канала 8 а жидкость с большей плотностью по нисход щему участку канала 8 Жидкость движетс  вниз, при этом в пространстве между перегородками 9 возникают циркул ционные течени  которые поддерживаютс  движущимс  выше перегородок 9 потоком более т жела  жидкость осаждаетс  и попадает в области между перегородками

В результате вращени  в област х между перегородками 9 т жела  фракци  осаждаетс  на дно и стенки перегородки 9, стекает по стенке вниз и отводитс  из канала через отверсти  10 в корпус 1 ниже границы 5 раздела фракций Легка  фракци  скапливаетс  в верхней части канала, перемещаетс  к торцу с заглушкой 11 где по трубе 12 отводитс  в область выше границы раздела Жидкость движуща с  вдоль канала 8 в его верхнюю часть, попадает в области между перегородками где образуютс 

циркул ционные движени  жидкости Под действием центробежной силы капли т желой жидкости осаждаютс  на стенках канала перегородках и стекают вниз, при этом капли сталкиваютс  друг с другом, происходит их укрупнение Т жела  фракци  стекает на дно канала 8 и по дну перемещаетс  в нижнюю часть канала где удал етс  через отверсти  10 Легка  фракци  удал етс  в область выше границы раздела через верхний открытый торец канала 8 Жидкость расслоенна  в канале 8 раздел етс  на фракции окончательно в корпусе 1

При размещении сепаратора на автомобильном средстве подвижности в случае использовани  дл  зачистки и мойки стационарных резервуаров возникает ситуаци  когда измен етс  угол ( угол между уровнем раздела фаз 5 и горизонтальной осью сепаратора) наклона относительно горизонтальной оси сепаратора Тогда дл  удержани  канала 8 в заданном положении под углом 15° ( а - угол между уровнем раздела фаз 5 и каналом 8) к уровню раздела фаз, используютс  поплавки 14 отрегулированные по т желой фракции (фиг 3) Кроме этого в случае надобности сепаратор может использоватьс  дл  хранени  различных жидкостей например, моющий раствор и нефтепродукт При этом полости хранени 

разобщаютс  вертикальной перегородкой

За вител ми был изготовлен опытный образец за вл емого сепаратора который подтвердил эффективность очистки моющего раствора по сравнению с сепаратором

вз тым в качестве прототипа Регенерации подвергалс  2% водный раствор МЛ-6 изготовленный по ТУ-84-584-75 (сульфанат 75% сульфанол 20% смачиватель ДБ 5%)

содержащий до 20% нефтепродукта, до 5% механических примесей.

Результаты испытаний за вл емого сепаратора и прототипа при механизированной зачистке резервуара РВС-700, представлены в табл. 2.

Таким образом, применение за вл емого сепаратора, используемого при зачистке стационарных резервуаров дл  нефтепродуктов позволит снизить трудозатраты на техническое обслуживание в 7 раз, с одновременным повышением производительности на 70%, степени очистки моющего раствора до 99,9, при этом ресурс работы сепаратора при разделении смесей, имею- щих механические примеси увеличитс  в 3- 4 раза.

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Сепаратор, содержащий корпус с пат- рубком подвода смеси и патрубками отвода т желой и легкой фракций, размещенный в корпусе и закрепленный на патрубке подвода смеси под углом к вертикали канала с перегородками, частично перекрывающими сечение канала, верхний конец которого расположен выше уровн  раздела фракций.

   а нижний конец, размещенный ниже уровн  раздела фракций, заглушен и соединен с областью, расположенной выше уровн  раздела фракций через отверсти , выполненные между перегородками в его донной части, отличающийс  тем, что, с целью повышени  степени разделени  и производительности , сепаратор снабжен поплавками , закрепленными на торцах канала, и насадком с тангенциальными патрубками и концентрической перегородкой, жестко закрепленной в центре днища насадка с зазором к его крышке и телескопически св занной с патрубком подвода смеси, при этом канал установлен с возможностью поворота относительно оси сепаратора, а полость патрубка подвода смеси соединена с каналом посредством гибкого шланга.
2. 2.Сепаратор поп. 1,отличающий- с   тем, что корпус снабжен вертикальной переливной перегородкой, а патрубок отвода легкой фракции размещен в нижней части корпуса за перегородкой.
3. 3.Сепаратор по п. 2, о т л и ч а ю щ и й- с   тем, что корпус снабжен воздушным патрубком, размещенным за перегородкой выше патрубка отвода легкой фракции.

   Таблица 1

   30

   Таблица 2

   //

   Фиг 1 вид/1

   23

   Фиг г

   25

   22

   /

   20