Осветлитель аф

 

Изобретение может быть использовано для очистки жидкостей (сточные воды) от примеси другой жидкости (нефтепродукты) и механических примесей (песок, земля). Цель - увеличение производительности аппарата по перерабатываемой исходной суспензии . Осветлитель АФ содержит ротор, конические тарелки, рёбра хругло-(эллипсо-, овально-) двутаврового сечения, установленные в межтарелочных зазорах, трубы для подвода и вывода фаз, напорные диски. 3 з.п.ф-лы, 14 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК б (49) (! О (я)з В 04 В 5/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ы (21) 4838380/26 (22) 11.06.90 (46) 07.04.92. 6юл. tk 13 (75) А,Н.Филимонов (53) 66.067.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

t4 423510, кл. 8 04 8 1/04, 1972. (54) ОС8ЕТЛИТЕЛЬ АФ (57) Изобретение может быть использовано для очистки жидкостей (сточные воды) от

Изобретение относится к центробежным трехпродуктовым сепараторам и может быть использовано для очистки жидкостей .(сточные воды) от примеси другой жидкости (нефтепродукта) и механических примесей (песок, земля); при этом должно выполняться условие р1 <р <р (1) где р1 — плотность жидкой примеси (нефтепродукта), кг/м р — плотность очищаемой жидкости (сточные воды), кг/м, р- плотность механических примесей (соли, земля, песок), кг/м, 3

Известен центробежный сепаратор жидкости, выполненный в виде барабана с, пакетом гофрированных вставок с попереч-. ным сечением, выполненным по синусоиде.

Недостатком известного технического решения является склонность к образова- . нию механических отложений (гряэь, ржавчина, полимерные и коксующиеся продукты, глина) в местах сопряжения гофрированных вставок. Образование указанных отложений в местах сопряжения гофрированных

2 примеси другой жидкости {нефтепродукты) и механических примесей (песок. земля).

Цель — увеличение производительности аппарата по перерабатываемой исходной суспензии. Осветлитель АФ содержит ротор, конические тарелки, ребра кругло-(эллипсо-, овально-) двутаврового сечения, установленные в межтарелочных зазорах, трубы для подвода и вывода фаз, напорные диски.

3 з.п.ф-лы, 14 ил, вставок привод к тому, что, постепенно увеличиваясь, они затрудняют продвижение flo каналам механических примесей, отсепарированных иэ жидкости, Цепляясь эа осевшие в углах механические отложения, частицы твердой фазы замедляют движение и в конце концов прекращают его, образуя завалы, заторы в канале. Все это приводит

- к уменьшению проходного сечения канала, его забиванию, снижению пропускной способности канала (каналов) и аппараТа в целом.

Цель изобретения.— увеличение произ- . водительности аппарата по перерабатываемой исходной суспензии.

Поставленная цель достигается тем. что в осветителе АФ, содержащем кожух. ротор с пакетом конических тарелок, приемно-выводное устройство для фаз, ротор снабжен установленными между тарелками по их образующей профилированными ребрами.

Профиль ребер выполнен круглого. зллипсо-, овально-двутаврового сечения.

Ребра выполнены с постоянным сечением по длине ребра.

1724382

Сечение ребра по длине меняется с зависимостями j = Ьо, rmin + Ij + гвах, (2) г

dmin

$ = So, fmln г + Imax (3)

Г1 гпмп . Ьо, So — параметры сечения на минимальном радиусе конической тарелки;

b1, Sj — текущие параметры сечения на радиусе;

rmlri, гвах,ц — минимальный, максимальный и текущий радиусы тарелки.

При выполнении каналов с межтарелочными зазорами между двумя соседними ребрами круглой, эллипсной, бочкообразной, несовершенноовальной формы позволяет создать каналы с профилем, обеспечивающим плавные переходы одной поверхности к другой, благодаря чему исключаются уча. стки канала, где могли бы задержаться и осесть механические отложения, следовательно. исключается забивание. канала механическими примесями, закупоривание каналов и, как следствие, увеличение производительности аппарата. Кроме того, условия скольжения частиц в каналах предложенных форм оказываются улучшенными, здесь нет участков канала, где частица одновременно могла бы соприкасаться с двумя стенками, как это имеет место в известных технических решениях (фиг.5), где сила трения для частицы в 2 раза выше по сравнению с каналами в предложенном тех ническом решении; частицы твердой фазы занимают лишь часть сечения канала в форме сегмента (зона Б на фиг.7,9,11,13), сепарируемые фазы наиболее удалены друг от друга и имеют меньшую поверхность взаимодействия. Меньшее взаимодействие фаэ является существенным преимуществом предложенных форм каналов и позволяет значительно повысить пропускную способность каналов беэ возникновения в каналах вторичного уноса, снижающего качество сепарации фаз.

Аппараты с предложенными каналами позволяют разделять суспензии со значительно большей исходной концентрацией дисперсной фазы, чем это допустимо для обычных сепараторов, следовательно, повышается пропускная способность аппарата по выделенной сгущенной массе.

Представляется возможность сепарации более мелкодисперсных систем частиц, так как в предложенных каналах сепарируемые фазы наиболее удалены друг от друга (зоны "А" и "Б" на фиг. 7,9,11,13) и имеют меньшую поверхность взаимодействия.

Возможно разделение систем с крупными частицами, так как увеличение высоты h до 10-15 мм практически не сказывается на качестве сепарации (тогда как в известных

5 сепараторах качество сепарации резко падает с увеличением межтарелочных зазоров более 1 мм): следовательно, без снижения качества сепарации представляется воэможность работы аппарата на системах с

10 широким гранулометрическим составом при увеличении производительности аппа- . рата в 1,5-2 раза по сравнению с известными техническими решениями.

Ребра могут быть выполнены с постоян-.

15 ным и переменным по длине ребра поперечным сечением. Форма ребер с переменным по длине ребра сечением позволяет выполнить межтарелочные каналы постоянного сечения, что положительно сказывается на

20 гидродинамике потоков в каналах, чего нельзя достичь в известных технических решениях. Ребра с постоянным по длине ребра сечением проще и дешевле в изготовлении, однако в этом случае уже

25 нельзя обеспечить постоянство сечения каналов по длине, что не всегда желательно для некоторых систем. Вопрос о том, постоянного или переменного сечения принять к исполнению ребра решается при разработ30 ке конкретной конструкции аппарата с учетом специфики систем.

На фиг.1 изображен осветлитель АФ, продольный разрез; на фиг.2 — канал тарелки гофрированной формы, аксонометриче35 ское изображение; на фиг.3 — ребро постоянного по длине ребра сечения, аксонометрическое изображение; на фиг.4 — ребро переменного (в соответствии с зависимостями (2) и (3)) по длине ребра се40 чения, аксонометрия; на фиг.5 — межтарелочное пространство (канал прямоугольного сечения), здесь же показаны механические отложения в углах канала; на фиг, б - профиль ребра (перегородки) пря45 моугольной формы; на фиг.7 — разрез межтарелочного пространства с каналами круглой формы; на фиг,8 — ребро с круглотавровым профилем; на фиг.9 — разрез межтарелочного пространства с каналами .

50 эллипсной формы; на фиг.10 — ребро с эллипсодвутавровым профилем; на фиг.11— разрез межтарелочного пространства с каналами бочкообразной формы: на фиг.12— ребро с эллипсодвутавровым профилем; на

55 фиг.13 — разрез межтарелочного пространства с каналом несовершенно-овальной формы; на фиг.14 — ребро с несовершенноэллипсным профилем.

На фиг.5,7,9 11,13 буквой А обозначено пространство канала для прохода суспен1 72Т) 82 зии, буквои Б — слой отсепарированных ме- помощью напорного диска 16 по трубг 1г1 ханических примесей. движущихся по кана- выводи|ся из агн1арата, лам в направлении к шлаковому Отделившись в камере 24 г1г грубых мс. пространству. На фиг.6,8,10,12,14 показано. ханических примесей, сусгн- нзия г1ос1уг1л 1

h — высота ребра, Ь вЂ” егоширина,$=-тол и- 5 в межт,.релочные каналы 4 и дриже1ся пи на стенки ребра, г — радиус закругления, h< ним в направлении к оси аппарата, Здеггь в — высота стенки ребра постоянного сечения. каналах при ламинарном движении под дей

ОсветлительАФ содержит кожух(не по- с1вием мощного поля центробежных и Арказан), ротор 1, пакет конических тарелок 2, химедовых сил вытеснения из суспензии с установленными в межтарелочных про- !О выделяются механические примеси (мелкостранствах вдоль образующей тарелок ре- дисперсная часть), которые сосредогачивабрами 3 кругло-(эллипсо-, овально-) ясь в сегменте Б в канале (фиг.7,9,11,13), двутаврового сечения, межтарелочные ка- транспортируются к периферии тарелок, налы 4, трубу 5 для подвода исходной сус- сползая в камеру 24, нефтепродукт, как Il pãпензии в аппарат, камеру 6 приема 15 кая компонента суспензии(в нашем случае суспенэии с. ребрами 7 камеру 8 приема эмульсия ибо ближе к центру по мере выдеотсепарированной жидкой примеси (нефте- ления твердой компоненты в смеси осталась, продукта) с помещенным в нее дискоМ 9, смесь неразделенных жидкостей), сепаритрубу 10 для вывода осветленной жидкости руется и сосредотачивается с верхней стоиз аппарата, камеру 11 для сбора жидких 20 роны нижележащей тарелки в виде фаз(нефтепродукта и воды), камеру 12 при- сегмента сечения канала. ближе к оси, вода ема фугата, кольцевую перегородку (гидро- же, как более тяжелый компонент, заполнязатвор для нефтепродукта) 13, камеру 14 ет оставшуюся часть сечения канала (зона А приема фугата с. расположенным в ней на- на фиг,7.9,11,13) ближе к нижней части выпорным диском 15, напорный диск 16 для 25 шележащей тарелки. Отсепарированный вывода шлама (отсепарированной механи- двухфазный поток; нефтепродукты — вода, ческой примеси), стержень 17 профилиро- двигаясь по каналам 4,достигает камеры 11, ванной формы, трубу 18 для вывода фугата где нефтепродукт сосредотачивается в виде и трубу 19 для вывода шлама. кольцевого слоя 25 в центральной части роОсветлитель АФ работает следующим 30 торэ, и по мере накопления через бурт 26 образом. сливается в камеру 8.

Во вращающийся ротор по трубе 5 че- Осветленная жидкость (фугат} из камерез распределитель 20 в камеру 6 подается ры 11 через бурт 27 переливается в камеру исходная суспензия, подлежащая разделе- 12 приема фугата, откуда в виде кольцевого нию. Подхваченная радиальными ребрами 7 35 слоя через бурт 28 сливается в камеру 14 и суспензия раскручивается до угловой скоро- с помощью напорного диска 15 по трубе 18 сти вращения ротора. Здесь под действием выводится из аппарата, . поля Архимедовых сил вытеснения из сус- Ф о р м у r а и з о б р е т е н и я. пензии частично выделяется легкая жидкая 1. Осветлитель, содержащий кожух, ропримесь(нефтепродукты)и в виде кольцево- 40 тор с размещенным в нем пакетом коничеra ñëîÿ 21 сосредотачивается в центральной ских тарел о.; и приемно-выводное части камеры 6. По мере накопления нефте- устройство, отличающийся тем, что, с продукт перетекает через бурт 22 в камеру целью увеличения производительности ос8 откуда с помощью напорного диска 9 по ветлителя, он снабжен установленными трубе 10 выводится из аппарата. Частично 45 между тарелками по их образующей профиотсепарированная от нефтепродукта сус- лированными ребрами. пензия ребрами 7 транспортируется на пе- 2. Осветлитель по п.1, от лича ющий с я риферию камеры 6 и через кольцевые . тем, что профиль ребер выполнен круглого, каналы 23 поступает в камеру 24. Здесь под зллипсо-, овально-двутаврового сечения. действием поля центробежных сил суспен- 50 .3. Осветлитель по пп.1 и 2, о т л и ч а юзия разделяется. Выделившиеся из суспен- шийся тем, что ребра выполнены с постозии твердые частицы (шлам) оседают на янным сечением подлине ребра. внутреннюю поверхность ротора 1 и тотчас 4; Осветлитель по пп.1 и 2, о т л и ч а юже смываются со стенок вихревыми потока- 55 шийся тем, что сечение ребра по длине ми жидкости образующимися эа стержнем меняется в соответствии с зависимостями при его обтекании и переводятся во взве- . шенное состояние. Таким образом в камере Р,.= д . г„,„< „,. < „„„, 24 образуется сгущенная масса твердых частиц(шлама), которая по мере накопления с мальном радиусе конической тарелки ти„;

1724382

Ь:. pj — текущие параметры сечения на радиусе r, Ю

Кеианичегкие отлааюиу (Ðèe. 2 гмин, макс, гi — минимальный, максимальный и текущий радиусы тарелок.

1724382

Иеанчческие оатавеноя

РигХ

2 Vu8. 7

Ru2. f2 Риг. ff

Риг. В

Составитель А.Филимонов

Редактор С.Патрушева Техред М.Моргентал Корректор .И.Муска. Производственно-издательский комбинат Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1135 Тираж Подрисное

ВНИИПИ Государственного комитета йо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5