Сепаратор

 

ОП ИСАНИЕ

И 306PETK Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

» > 835966 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 1.0.07.79 (21) 2793893/23-26 . с присоединением заявки рй . (23) Приоритет

Опубликовано 07,06.81. Бюллетень М 2l (5!)М. Кл.

С 02F l/48

В Ol Р 35/01

1веудврственвык кемитет

СССР йо делам кзебретеник и еткрытяй (53)УДК 621..

28,8

088.8) Дата опубликования описания 1 0.06 8 l (72) Авторы изобретения

С. А. Кириличенко, B. А. Радионов, С. И. и Ю. А. Повстемский (71) Заявитель (54 ) СЕПАРАТОР

Изобретение относится к процессам разделения жидких сред и может использоваться, например, в системах очистки трюмно-балластных вод на судах.

Известный сепаратор предствляет собой цилиндрический корпус с размещенной в центральной части .трубой, по которой пропускается большой силы ток, в десятки тысяч ампер, и охлаждаемая среда. Магнитное поле, созданное током в этой трубе, будет иметь градиент, направленный к центру корпуса, вследствие чего загрязнения, которым предварительно приданы магнитные свойства, будут перемешаться к центру корпуса, а очищенная среда будет поступать в каналы отвода по отдаленным внешним полостям рабочего объема. Загрязнения, притянутые к трубе с током, нагреваются, уменьшая свою вязкость, и стекают вниз в центральной части к каналам отвода (l).

39

Недостатком известного устройства является небольшая его эффективность в работе.

Белью изобретения является сокраще

-ние расходов энергии для создания магнитного поля и улучшение условий очистки, а также обеспечение регулирования теплообмена.

Поставленная цель достигается тем, что источник магнитного поля выполнен в виде катуйки с коническим отверстием, в котором расположен с зазором распределитель с выполненными в нем каналами, сообщающимися с одной стороны с зазором, а с другой стороны с каналом отвода загрязнений, при этом враспре-. делителе размещен нагреватель. Распределитель выполнен подвижным, а в полости между ним и нагревателем размещена жидкость с высоким коэффициентом теплопередачи, например ртуть.

На чертеже показан общий вид cenapampa.

Сепаратор содержит корпус l с укрепленной в нем катушкой 2, внутреннее отверстие а которой имеет коническую форму. Распределитель 3, коническая на5966 4 тия 7 будут вытесняться новыми порция. ми нефтепродуктов с еще не потерявшими свои магнитные свойства частицами. Нефтепродукты будут отводиться из сепаратора через канал 4 и патрубок l3.

Количество ртути 8, заполненной в нижней части емкости распределителя 3, подобрано таким,чтопри егокрайнемнижнем положении ее уровень ниже края кана>0 ла 4, а при крайнем верхнем положении

55

3 83 ружная поверхность которого сопрягает.ся с внутренним отверстием а" катушки 2, снабжен емкостью, в которой расположен канал 4 отвода нефтепродуктов.

В нижней части канала 4 помещен нагреватель 5 с датчиком 6 температуры.

Канал 4 сообщается с рабочей полостью б" сепаратора через отверстия 7, каналы «ь» и »г» в распределителе 3 и через зазор между коническими поверхностями отверстия "-а" катушки 2 и распределителя 3. Емкость распределителя

3 заполнена ртутью 8, а в верхней части заканчивается кольцевым постоянным магнитом 9. Рабочая полость б сепаратора соединена с патрубком 10 ввода очищаемой среды через раструб 11. Патрубок l2 отвода очищенной среды расположен в нижней части корпуса l, а патрубок 13 отвода нефтепродуктов — в верх ней части канала 4.

Работа сепаратора заключается в следующем.

При пропускании постоянного тока . через электрическую катушку 2 вдоль ее оси создается магнитное поле с градиентом, направленным вниз. Градиент магнитного поля в данном случае обеспечивается за счет нарастающего сверху вниз количества витков катушки 2 на каркасе с конической формой отверстия "a, Через патрубок lO по раструбу l l в верхнюю часть конического отверстия "а" катушки 2 подается вода, загрязненная нефтепродуктами, в которых предварительно растворяют магнитную жидкость на основе керосина. Нефтепродукты приобретают эа счет магнитной жидкости магнитные свойства, перемещаются магнитным полем в. направлении, совпадающем с направлением его градиента. Нефтепродукты, попадая в зазор между коническими поверхностями отверстия "а" катушки 2 и распределителя 3, будут подогреваться за счет тепла, передаваемого от электрического нагревателя 5.

Магнитные частицы, растворенные в нефтепродуктах, имеют точку Кюри, несколько превышающую максимальную темнературу воды, подаваемую для очистки. Поэтому при нагреве нефтепродуктов выше температуры точки Кюри магнитные частицы, растворенные в них, подогреваясь, теряют свои магнитные свойства, вследствие этого, подогретые нефтепродукты уже не будут взаимодействовать с магнитным полем и через каналы в» и r а также через отверсl5

-гю

50 ртуть 8 вытесняется иэ нижней части емкости и заполняет зазор между распределителем 3 и наружной поверхностью канала 4 на всем протяжении расположенного в нем нагревателя 5.

Интенсивность нагрева нефтепродуктов в зазоре между распределителем 3 и конической поверхностью а катушки при крайнем нижнем положении распределителя будет определяться в основном нефтепродуктами, расположенными между ним и наружной поверхностью канала 4 с нагревательным элементом 5. При увеличении интенсивности поступления нефтепродуктов в зазор все их количество не будет успевать прогреваться до температуры точки Кюри, вследствие чего на- . копившаяся магнитная жидкость, взаимодействуя с магнитным полем катушки 2, создае силу, которая поднимает распределитель 3. При изменении положения распределителя 3 ртуть 8 вытесняется в зазор между распределителем и каналом

4 с электрическим нагревателем 5, заменяя в этом зазоре нефтепродукты. Так как теплопроводность ртути 8 в десятки раэ- выше теплопроводности нефтепродуктов, то и интенсивность нагрева, а следовательно, и скорость отвода нефтепродуктов будут увеличиваться. Максимальная интенсивность нагрева будет соответствовать крайнему верхнему положению распределителя 3, при котором зазор между ним и каналом 4 заполнится ртутью 8 по всей длине нагревателя 5. Таким образом интенсивность нагрева будет находится в соответствии с необходимой скоростью отвода нефтепродуктов. Поддержание необходимого теплового режима нагревателя 5 может осуществляться при помощи датчика 6 температуры.

Кольцевой постоянный магнит 9 в верхней части распределителя концентрирует магнитную жидкость в зазоре между распределителем 3 и наружной поверхностью канала 4, осуществляя герметизацию путей отвода нефтепродуктов от рабочего объема "б . Магнитная составляю5 8359 шая мегнитной жидкости в этой части распределителя 3 не будет нагреваться до температуры точки Кюри, тах как поток более холодной воды с нефтепродуктами направлен из раструба 11 непосредственно в торец распределителя 3,. где размещено уплотнение.

Таким образом, для создания градиента поля нет необходимости в источнике тоха большой величины, а может быть to использован стандартный источник напряжения. Кроме того, такое решение позволяет регулировать тепловой режим работы сепаратора. При этом сепаратор потребляет только оптимальное количество is энергии для подогрева нефтепродуктов, обеспечивая при этом качественную очистку воды и отделение от нее нефтепродуктов. формула изобретения щ

66 d налом для отвода очищенной среды и каналом для отвода загрязнений . с магнитной жидкостью, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью сокращения расхода энергии для создания магнитного поля и подогрева и улучшения условий очистки, электромагнитная катушка выполнена с коническим о верстием и снабжена распределителем с каналами, соединяющими пространство между катушкой и .распределителем и канал отвода загрязнений, при этом нагреватель расположен и распределителе.

2. Сепаратор по и. 1, о т л и ч а юm и и с я тем, что, с целью обеспечения регулирования теплообмена, распределитель установлен с воэможностью перемещения и его нижняя часть под нагревателем заполнена жидким теплоносителем.

l. Сепаратор, содержеший корпус с размепенным в нем нагревателем, электромагнитной катушкой, каналом для отвода очишаемой среды с растворенной в ней магнитной жидкостью, каИсточники информации, принятые во внимение при экспертизе

1. Патент США М 3806449, кл. С 02 И 9/02, опублик. 1971 (прототип), 835966

Составитель Л. Бузмакова

Редактор Л. Курасова. Техред М.Коштура Корректор Н. Стен

Заказ 28l3/4 Тираж 1007 Подщюное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4