Центрифуга для разделения эмульсий
Изобретение относится к центрифугам с вращающимся ротором, предназначенным для разделения эмульсий на водной основе, содержащих дисперсионную легкую фазу органического происхождения в виде тонкодисперсной капельной нефти, нефтепродуктов, жиров и т.п. Центрифуга для разделения эмульсий на водной основе содержит ротор с коалесцирующим патроном, вал с каналами подачи эмульсии и отвода разделенных компонентов - воды и легкой фазы, размещенную с внутренней стороны патрубка камеру легкой фазы, уплотнительные узлы каналов подачи эмульсии и отвода разделенных компонентов и сенсор отделенной легкой фазы в виде электрода. Внутри коалесцирующего патрона коаксиально размещен перфорированный патрубок. Камера легкой фазы сообщена с каналом отвода легкой фазы. Электрод выполнен стержневым и закреплен на уплотнительном узле каналов отвода разделенных компонентов таким образом, что чувствительная часть электрода размещена коаксиально в полости канала отвода легкой фазы. Техническим результатом является повышение пропускной способности центрифуги и эффективности разделения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к центрифугам с вращающимся ротором, предназначенным для разделения эмульсий на водной основе, содержащих дисперсионную легкую фазу органического происхождения в виде тонкодисперсной капельной нефти, нефтепродуктов, жиров и т.п.
Известна центрифуга (устройство для очистки воды от нефтепродуктов, SU 700162 А1, публикация 30.11.1979), содержащая ротор с объемным коалесцирующим патроном, вал с каналами подачи исходной загрязненной жидкости и отвода разделенных компонентов - воды и легкой фазы. В известном устройстве входные отверстия каналов отвода легкой фазы размещены в периферийной зоне ротора в непосредственной близости от каналов для отвода отделенной воды. Близость расположения этих каналов обуславливает наличие условий для повторного смешивания воды и отделенных нефтепродуктов и ухудшения качества разделения.
Наиболее близким аналогом предложенного изобретения является центрифуга (сепаратор) для разделения водонефтяной эмульсии, содержащая ротор с объемным коалесцирующим патроном и с коаксиальным перфорированным патрубком, верхний полувал с каналом подачи эмульсии в ротор, нижний полувал с каналом отвода воды, размещенную внутри перфорированного патрубка камеру легкой фазы, сообщенную с каналом отвода легкой фазы, стационарные уплотнительные картриджи каналов подачи эмульсии и отвода разделенных компонентов, а также сенсор отделенной легкой фазы, соединенный с блоком управления клапанами сброса воды и легкой фазы (SU 944670 А1, публикация 23.07.1982). В известной центрифуге сенсор отделенной легкой фазы является принадлежностью ротора и выполнен в виде кольцевых электродов, которые закреплены на верхнем полувале и размещены внутри камеры легкой фазы. Этот сенсор имеет сложную в конструктивном отношении электрическую связь с блоком управления посредством коллектора, закрепленного на торцевой поверхности ротора, и щеточного устройства. Помимо конструктивной сложности наличие щеточного устройства накладывает ограничения на возможность использования центрифуги во взрывоопасных зонах. Размещение сенсора известного устройства внутри камеры легкой фазы приводит к необходимости увеличения объема данной камеры за счет уменьшения объема коалесцирующего патрона, что в свою очередь приводит к уменьшению пропускной способности данной центрифуги. Кроме того, в известном устройстве выходные отверстия каналов подачи эмульсии к коалесцирующему патрону непосредственно примыкают к внутренней поверхности перфорированного патрубка, что приводит к неравномерному распределению потока жидкости по объему коалесцирующего патрона и, как результат, к ухудшению условий разделения эмульсии на фазы.
Технической задачей изобретения является упрощение конструкции, повышение пропускной способности и эффективности разделения.
Поставленная задача решается тем, что в центрифуге для разделения эмульсий на водной основе, содержащей ротор с коалесцирующим патроном, внутри которого коаксиально размещен перфорированный патрубок, вал с каналами подачи эмульсии и отвода разделенных компонентов - воды и легкой фазы, размещенную с внутренней стороны патрубка камеру легкой фазы, сообщенную с каналом отвода легкой фазы, уплотнительные узлы каналов подачи эмульсии и отвода разделенных компонентов и сенсор отделенной легкой фазы в виде электрода, согласно предложению электрод выполнен стержневым и закреплен на уплотнительном узле каналов отвода разделенных компонентов таким образом, что чувствительная часть электрода размещена коаксиально в полости канала отвода легкой фазы.
Закрепление сенсора на стационарном картридже, выполнение сенсора в виде коаксиального стержневого электрода, чувствительная часть которого размещена в полости канала отвода легкой фазы, обеспечивают технический результат изобретения - упрощение конструкции за счет отказа от использования сложной электрической связи в виде коллектора и щеточного устройства, дает возможность уменьшить объем камеры легкой фазы и увеличить пропускную способность центрифуги.
Кроме того, выполнение камеры легкой фазы в виде кольцевой полости между внутренней поверхностью перфорированного патрубка и внешней поверхностью вала и сообщение камеры с каналами подачи эмульсии дает возможность обеспечить равномерность потока в объеме коалесцирующего патронаа и существенно улучшить условия для разделения фаз.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется с помощью чертежа.
Центрифуга содержит ротор 1 с объемным коалесцирующим патроном 2, вал 3 с каналами 4 подачи эмульсии в ротор и с каналами 5 и 6 отвода разделенных компонентов - воды (5) и легкой фазы (6). Во внутренней полости ротора 1 размещен коаксиальный перфорированный патрубок 7, внутри которого размещена камера 8 легкой фазы, сообщенная с каналом 6. Для уплотнения каналов служат уплотнительные узлы - стационарные картриджи 9 и 10. Для обеспечения сброса отделенной легкой фазы из ротора служит блок 11 управления, электрически связанный с сенсором 12 легкой фазы. Сенсор 12 закреплен на корпусе картриджа 10 и выполнен в виде стержневого электрода, чувствительная часть которого размещена коаксиально в полости канала 6 отвода легкой фазы. Камера 8 легкой фазы образована кольцевой полостью между внутренней поверхностью патрубка 7 и внешней поверхностью вала 3, при этом полость сообщена с каналами 4 подачи эмульсии. Для сброса отделенной легкой фазы из камеры 8 служит автоматический клапан 13, установленный на линии отвода легкой фазы из полости стационарного картриджа 12 и электрически соединенный с блоком 11 управления.
Предлагаемая центрифуга работает следующим образом.
Исходная эмульсия через картридж 9 и канал 4 поступает в кольцевую камеру 8 и далее равномерно распределяется по объему патрона 2. Под действием коалесцирующих свойств патрона 2 происходит укрупнение мелких капель легкой фазы, которые под действием центробежного поля вращающего ротора 1 поступают в камеру 8. Очищенная вода отводится из ротора 1 через канал 5 и далее через картридж 10. По мере накопления легкой фазы в камере 8 происходит вытеснение более тяжелой фазы из полости канала 6 и заполнение его легкой фазой. В результате имеет место изменение электропроводных свойств жидкости, что приводит к срабатыванию сенсора 12 и формированию сигнала на блок 11 управления. Блок 11 управления подает импульс на открытие клапана 13, который обеспечивает сброс легкой фазы из камеры 8.
1. Центрифуга для разделения эмульсий на водной основе, содержащая ротор с коалесцирующим патроном, внутри которого коаксиально размещен перфорированный патрубок, вал с каналами подачи эмульсии и отвода разделенных компонентов - воды и легкой фазы, размещенную с внутренней стороны патрубка камеру легкой фазы, сообщенную с каналом отвода легкой фазы, уплотнительные узлы каналов подачи эмульсии и отвода разделенных компонентов и сенсор отделенной легкой фазы в виде электрода, отличающаяся тем, что электрод выполнен стержневым и закреплен на уплотнительном узле каналов отвода разделенных компонентов таким образом, что чувствительная часть электрода размещена коаксиально в полости канала отвода легкой фазы.
2. Центрифуга по п.1, отличающаяся тем, что камера легкой фазы образована кольцевой полостью между внутренней поверхностью перфорированного патрубка и внешней поверхностью вала, при этом камера сообщена с каналами подачи эмульсии.
