Вихревая камера

ло делам изобретений н открытнйОпубликовано 23, 05. 82. Бюллетень,вй 19 Дата опубликования описания 23. 05. 82(53) УДК 621. 928. 37(088.8) В. Пе Кащеев, В.А. Левадный и В. 11. Сор 64 МмЧна .Белорусский ордена Трудового Храсно Ма)4 Мполитехнический институт(7 ) Заявитель 54 ) ВИХРЕВАЯ КАМЕРА Изобретение относится к вихревымустройствам для центробежного разделения материалов с различной плотностью и может быть применено, например, для отделения воды и газообразных примесей от нефти, очисткимасел, разделения смесей газов,Известна вихревая камера, включающая подвижную зону разделения сперфорированным направляющим аппа 10ратом, торцевыми стенками и приводным валом, неподвижный герметиэированный кожух охватывающий камеру,патрубки ввода и вывода рабочеготела 1 .Выполнение перфорированного направляющего аппарата с большим проходным сечением и раздающего реси"вера цилиндрической формы не позволяют обеспечить равномерный ввод смеси по всей боковой поверхности направляющего аппарата. Неравномерныйввод смеси приводит к возникновениювихрей в зоне разделения, что эначительно снижает качество разделения. Кроме того, при отсечке подачи смеси часть ее с большим удельным весом под действием центробежных сил вытекает обратно в ресивер через открытые перфорированные отверстия, а более легкие фракции из ресивера поступают в зону разделения, При этом качество разделения ухудшается еще более.Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является вихревая камера, содержащая установленный внутри неподвижного герметизированно го кожуха перфорированный направляющий аппарат с торцевыми стенками и приводным валом, патрубки ввода смеси и вывода разделенных фракВ известной вихревой камере умень ено общее проходное сечение перфоированного направляющего аппарата а порядок и, кроме того, уменьшены929230 35 3размеры отверстий перфорации. Это обеспечило равномерную раздачу подводимой смеси по всей боковой поверхности направляющего аппарата, практически устранило вихреобразование в зоне разделения, снизило утечку тяжелой фракции в ресивер и замену ее более легкой фракцией. При этом значительно . улучшилось качество разделения 21. 1 ОНедостатками известной вихревой камеры являются:-высокие гидравлические потери из-эа малого, проходного сечения направляющего аппарата; 15-недостаточное качество разделения, связанное с перетечкой разделяемой смеси в открытые отверстия перфорации при отсечке подачи смеси в камеру, 20Цель изобретения - повышение качества за счет предотвращения перетечки разделяемой смеси в отверстия перфорации при отсечке подачи смеси в камеру и снижение энергоемкос ти.Поставленная цель достигается тем что вихревая камера., содержащая установленный внутри неподвижного герметизированного кожуха перфорирован ный направляюций аппарат с торцевыми стенками и приводным валом, патрубки ввода смеси и вывода разделенных фракций, снабжена подвижными пластинами, электромагнитами, токопроводящими кольцами, электропроводами и дугообразными пластинами, при этом подвижные пластины установлены в отверстиях направляющего аппарата, токопроводящие кольца размещены на 40 приводном валу,выполненном с отверстиями, в которых расположены электропроводы, а нижняя торцевая стенка выполнена со сквозными кольцевыми пазами, над которыми установлены 45 . дугообразные пластины и электромагниты, соединенные с токопроводящийи кольцами посредством электропроводов.Целесообразно герметизированный кожух выполнять в форме улитки, а нижнюю торцевую стенку снабжать кольцевыми приемными секциями с патрубками отвода разделенных Фракций, при этом отверстия направляющего аппарата выполнять наклонными и щелевыми. На фиг. 1 представлена вихревая камера, общий, вид", на Фиг. 2 - разрез А-А иа Фиг.1. 4Вихревая камера включает подвижную зону 1 разделения, перфорированный направляющий аппарат 2, нижнюю торцевую стенку 3, верхнюю торцевую стенку 1, патрубок 5 ввода, патрубок 6 вывода газообразных Фракций, герметизированный неподвижный кощух 7, приводной вал 8 с опорами, подвижные пластины 9, кольцевые пазы 10, дуговые пластины 11, электромагниты 12, токопроводящие .кольца 13, отверстия для тоководов 11, приемные кольцевые секции 15, патрубки 16.Подвижная зона 1 разделения об разуется направляющим аппаратом 2, верхней ч и нижней 3 торцевыми стенками. К нижней торцевой стенке 3 крепится приводной вал 8 с опорами.На верхней торцевой стенке крепится патрубок 6 вывода газообразных фракций. Подвижная зона 1 разделения размещена внутри герметиэированного кожуха 7, к которому крепится патрубок 5 ввода смеси, приемные коль-, цевые секции 15 с патрубками 16, В наклонных щелях перфорации направляющего аппарата 2 устанавливаются подвижные пластины 9, которые могут полностью перекрывать проходное сечение щелей или открывать его.Нижняя торцевая стенка 3 выполнена со сквозными кольцевыми пазами 10, над которыми размещены дуговые пластины 11, К торцевой стенке 3 крепятся электромагниты 12 связанные с дуговыми пластинами 11На приводном валу 8 закреплены токо- проводящие кольца 13, к которым подходят отверстия для тоководов 11, Обмотка электромагнитов 12 через токоподводящие, провода соединяется с, кольцами 13, на которые подается управляющее эЛектрическое напряжение.Вихревая камера для центробежного разделения смеси материалов работает следующим образом.Смесь, подлежащая разделению, например водонефтяная смесь иэ скважины, подается по патрубку 5 ввода в . герметизированный кожух 7, распределяется по окружности и равномерно поступает в щелевую перфорацию направляющего аппарата 2, отжимая пластины 9. После заполнения зоны 1 разделения смесью подача последней патрубку 5 прекращается. Под действием центробежных сил пластины 9 разворачиваются и полностью перекры929230 50 5вают щели направляющего аппарата 2.Поскольку эона разделения вращаетсяот приводного вала 8, в течение нес.кольких секунд полностью заканчивается разделение смеси по плотностямпо радиусу зоны.Газообразные фракции удаляютсяпо патрубку 6 вывода. На электромагниты 12 подается управляющее напряжение. Последовательно открываются кольцевые пазы 10 от центрак периферии, и фракции смеси черезних поступают в кольцевые секции 15и удаляются по патрубкам 16,После удаления всех фракций иззоны 1 разделения подача напряжения на электромагниты прекращается,Пластины 11 перекрывают кольцевыепазы 10 и в камеру подается очередная порция смеси для разделения,Выполнение раздающего герметизированного кожуха 7 в виде улиткиобеспечивает равномерное распределение смеси по всей окружности зоныразделения и постоянное давлениесмеси. Это позволяет выбрать проходное сечение направляющего аппарата впределах 12-153, вместо 0,6/, чтоимеет место в известном устройстве,0 толь высокое проходное сечение оказалось возможным еще и потому, чтов щелевых пазах направляющего аппарата установили пластины с возможностью их поворота. В этом случае при отключении подачи смеси через патрубок 5 часть ее вошедшая взону разделения подвижной камеры,остается та 1 полностью, а не вытекает обратно в кожух 7 хотя бы час"тично, как в известном устройствеувеличение проходного сечения направляющего аппарата позволяет снизить энергозатраты на разделениесмесей либо эа счет снижения времени заполнения зоны разделения приодинаковом давлении насосов, либоэа счет установки насосов меньшеймощности при одинаковом времени заполнения зоны разделения.Как показала экспериментальнаяпроверка, энергоэатраты снижаются взависимости от вязкости смеси в 3 раза. О 15 20 25 30 35 40 45 бУстановка электромвханической системы вывода разделенных фракций обеспечивает повышение качества рез" деления, по сравнениюс выводом через одно отверстие, вдвоеформула изобретения 1. Вихревая камера, содержащаяустановленный внутри неподвижногогерметизированного кожуха перфори"рованный направляющий аппарат сторцевыми стенками и приводным валом,патрубки ввода смеси и вывода разделенных фракций, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения качества разделения путем предотвращения перетечки разделяемойсмеси в отверстия перфорации при от"сечке подачи смеси в камеру и снижения энергоемкости, она снабженаподвижными пластинами, электромаг"нитами, токопроводящими кольцами,электропроводами и дугообразными пластинами, при этом подвижные пластиныустановлены в отверстиях направляющего аппарата, токопроводящие кольца размещены на приводном валу, выполненном с отверстиями, в которыхрасположены электропроводы, а нижняя торцевая стенка выполнена сосквозными кольцевыми пазами, надкоторыми установлены дугообразныепластины и электромагниты, соединен"ные с токопроводящими кольцами посредством электропроводов.2. Камера поп.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что герметизированный кожух выполнен в форме улитки,а нижняя торцевая стенка снабженакольцеЪыми приемными секциями спатрубками отвода разделенных фрак"ций,"Фри этом отверстия направляющего аппарата выполненц наклонными ищелевыми,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. "Атомная техника за рубежрм",1961, 8 ф 32, оогпа 1.оГ ЗрасесгаГС апд йосейэ". чо 1 9, 1972, 1" 5, р, 379.929230 Составитель Э. НшковаРедактор В.Данко Техред Т, Маточка Корре О, Бил но ка филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная 361/11 Тираж ВНИИПИ Государственпо делам изобрете 113035, Иосква, Н614 Подп ого комитета СССР ий и открытийРаушская наб,;