Сепаратор

(51) 4 В 01 Р 17 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР Т ИЯ исдник изоБРКТЕНИЯ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(71) Черкасское производственное объединение Азот им. Комсомола Украины иИнститут проблем механики АН СССР(57) Изобретение относится к областиразделения систем жидкость - жидкость иможет быть использовано в химической,нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности. Цель изобретения -повь 1 шение степени разделения и производительности аппарата. Сепаратор содержиткорпус 1 с патрубком 2 подвода смеси ипатрубками 3 и 4 отвода легкой и тяжелой фракций, расположенными выше и ниже уровня 5 раздела фракций. В корпусе 1 размещены трубопровод 6 с патрубком 7 ввода и канал (К) 8 с перегородками 9, К 8 установлен под углом к вертикали, при этом его верхний конец расположен выще, а нижний конец ниже уровня 5 раздела фракций. Перегородки 9, расположенные в нижнем конце К 8, примыкают к дну К 8, в котором перед перегородками имеются отверстия 10. Перегородки в верхнем конце К 8 примыкают к его верхней части. Нижний конец К 8 прикрыт заглушкой 11 и соединен трубой 12 с областью, расположенной выше уровня 5 раздела фракций. Кроме того, на перегородках верхнего конца К 8 установлены козырьки, имеющие форму двухгранных углов с вершиной, обра. щенной вверх, а К 8 выполнен сужающимся к торцам. 2 з. п. ф-лы, 3 ил,5 10 15 20 25 35 40 45 50 55 Изобретение относится к разделению систем жидкость - жидкость и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности.Целью изобретения является повышение степени разделения и производительности аппарата.На фиг. 1 представлен предлагаемый аппарат, продольный разрез; на фиг, 2 - разрез А - А на фиг. 1 (уменьшено); на фиг. 3 - сепаратор со сходящимися каналами к периферии, вариант.Сепаратор содержит корпус 1, патрубки 2, 3, 4 подачи смеси и отвода легкой и тяжелой фракции, находящиеся соответственно выше и ниже границы 5 раздела фракций. С патрубком 2 соединен трубопровод 6 с патрубком 7 ввода и каналом 8, расположенным внутри корпуса пбд углом к вертикали. Внутри канала 8 размещены вертикальные или наклонные перегородки 9.В канале 8 перегородки 9, установленные ниже патрубка 7 ввода, примыкают ко дну канала 8, а перегородки, находящиеся выше патрубка 7 ввода, примыкают к верхней части канала 8. В дне канала 8 перед перегородками 9 со стороны патрубка 7 имеются отверстия 10. Торец канала 8 закрыт заглушкой 11, Нижний конец канала 8 соединен с областью, находящейся выше границы 5 раздела фракций, трубой 12. К перегородкам, находящимся выше патрубка ввода, прикреплены козырьки 13 в виде двугранных углов, вершинами вверх.Сепаратор работает следующим образом.Эмульсия через патрубок 2, трубопровод 6, патрубок 7 попадает в канал 8. В канале 8 поток движется вниз, разворачивается и движется вверх, подсасываясь падающим потоком. Далее происходит расслоение жидкости. Жидкость с меньшей плотностью движется по восходящему участку канала, а жидкость с большей плотностью - по нисходящему участку канала. Жидкость движется вниз, при этом в пространстве между перегородками возникают циркуляционные течения, которые поддерживаются движущимся выше перегородок потоком, более тяжелая жидкость осаждается и попадает в области между перегородками. В результате вращения в областях между перегородками тяжелая фракция осаждается на дно и стенки перегородки, стекает по стенке вниз и отводится из канала 8 через отверстия 1 О в корпус 1 ниже границы 5 раздела фракций, Легкая фаза скапливается в верхней части канала, перемещается к торцу с заглушкой 11, где по трубе 12 отводится в область выше границы раздела, Жидкость, движущаяся вдоль канала 8 вверх от патрубка 7, попадает в области между перегородками. где образуются циркуляционные движения жидкости. Под действием центробежной силы капли тяжелой жидкости осаждаются на стенках канала, перегородках и стекают вниз, при этом капли сталкиваются друг с другом, происходит их укрупнение. Тяжелая фракция стекает на дно канала 8 и по дну перемещается в нижнюю часть канала, где удаляется через отверстия 1 О. Легкая фракция удаляется в область выше границы раздела через верхний открытый торец канала 8, Жидкость, расслоенная в канале 8, разделяется на фракции окончательно в корпусе 1. Тяжелая фракция удаляется из корпуса через патрубок 4, а легкая - через патрубок 3. Если на перегородках 9, расположенных выше патрубка 7, установлены козырьки 13, то осевшие капли тяжелой фракции движутся вниз по перегородкам до козырька, далее по козырькам стекают к боковым стенкам канала, а по ним,на дно канала, что позволяет избежать падения укрупненных капель с перегородок в поток, где они могут частич но раздробиться. Таким образом, наличие козырьков 3 позволяет повысить степень ,предварительного разделения.Однако эффективность предварительного расслоения увеличивается, если канал будет выполнен сужающимся к торцам. В этом случае интенсивность циркуляционных потоков в областях между перегородками поддерживается постоянной, несмотря на отвод тяжелой фракции через отверстия 10.Использование предложенного сепаратора позволяет предварительно разделить тяжелую и легкую фракции. При этом поток эмульсии разделяется на более легкую и более тяжелую фракции, которые движутся соответственно в верхнюю и в нижнюю часть канала. По ходу движения эмульсии вдоль канала происходит непрерывная сепарация тяжелой фракции и ее отвод в область под границей раздела. Легкая фракция собирается в верхней части канала и отводится с торцов в область, находящуюся выше границы раздела. Таким образом, в предложенном аппарате происходит непрерывное разделение тяжелой и легкой фракции, причем по мере движения к торцам канала содержание тяжелой фракции для нижней части канала или легкой фракции для верхней части канала увеличивается, что улучшает условия разделения, так как расстояние между каплями увеличивается, и капли движутся свободно.Кроме того, толщина слоя отсепарированных капель на дне уменьшается, что резко снижает вероятность срыва их турбулентными пульсациями и унос в поток, т. е. использование канала специальной конст рукции позволяет получить предварительное расслоение на тяжелую и легкую фракции с значительно большей степенью разделения. Рассредоточенная подача тяжелой фракции в область ниже границы раздела и лег1472087 Формула изобретения Составитель О. КалТехред И. ВересТираж 600ого комитета по изобретениямМосква, Ж - 35, Раушскаяельский комбинат Патент, г кинаКорректор ЛПодписноеи открытиям прн аб., д. 4/5Ужгород, ул. Редактор М. БандураЗаказ 1410/7НИИПИ Государствен113035Производственно-изда илипенкГКНТ СС агарина, 1 О кой фазы в область выше границы раздела позволяет резко снизить объемные доли жидкостей, перемещаемых вверх или вниз, что приводит к созданию более спокойного гидродинамического режима без вихреобразований. Это приводит к увеличению степени разделения. Коалесценция капель и предварительное разделение приводят к тому, что концентрация капель в несущей среде будет небольшая. В результате повышаются скорости их всплытия или осаждения, а также производительность аппарата. 1. Сепаратор, содержащий корпус с патрубком подвода смеси и патрубками отвода, тяжелой и легкой фракции, расположенными соответственно ниже и выше уровня раздела фракций, размещенный в корпусе канал с перегородками, неполностью перекрывающими поперечное сечение канала, отличающийся тем, что, с целью повышения степени разделения и производительности аппарата, сепаратор снабжен трубопроводом с патрубком ввода, соединяющим патрубок подвода смеси с верхней стенкой канала, канал установлен под углом к вертикали, верхний конец канала расположен выше, а нижний конец канала - ниже уровня раздела фракций, причем перегородки нижнего конца канала примыкают ко дну канала, выполненного с отверстиями перед перегородками, а перегородки верхнего конца канала примыкают к верхней части канала, нижний конец канала заглушен и соединен с областью, расположенной выше уровня раздела фракций, посредством трубы.2. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что сепаратор снабжен козырьками в форме двугранных углов с вершиной вверх, расположенных на перегородках верхнего конца канала3. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что канал выполнен сужающимся к торцам.