Устройство для разделения фаз

(91 (10 А 1 4 В 01 0 17/028 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Донецкое производственное объединение "Донецкуглеремонт"(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ФАЗ(57) Изобретение относится к устройствам для разделения двух фаз различной удельной массы и может использоваться во всех отраслях промышленности. Целью изобретения являетсяповышение эффективности разделения.Устройство содержит корпус, одна из стенок которого (верхняя или нижняя) выполнена ступенчатой. В противоположной стенке закреплены параллельные вертикальные перегородки, свободные торцы которых размещены на расстоянии от вертикальных и горизонтальных плоскостей ступеней, уменьшающемся по ходу потока. Расстояние между перегородками может увеличиваться по ходу потока, а вертикально расположенная плоскость каждой ступени может быть выполнена Б-образной.2 з.п. ф-лы 4 ил.ЙИзобретение относится к устройствам для разделения двух фаэ различного удельного веса и может использоваться во всех отраслях промышленности.Целью изобретения является повышение эффективности разделения,На фиг, 1 изображено устройство для разделения фаз, вариант для отде О ления тяжелой фазы от легкой; на фиг. 2 - то же, вариант для отделения более легкой фазы от тяжелой; на фиг, 3 - то же, с увеличивающимся расстоянием между перегородками; на фиг. 4 - то же, с Б-образными плоскостями ступеней.Устройство для разделения фаз (фиг1) содержит корпус 1 с входным 2,и выходным 3 отверстиями, внутри которого размещены установленные параллельно одна другой перегородки 4, имеющие нижние 5 и верхние 6 торцы. Нижние торцы 5 перегородок 4 закреплены в нижней части 7 корпуса 25 1, а верхние торцы 6 расположены на расстоянии от верхней части 8 корпуса 1. Перегородки 4 расположены вертикально, причем их высоту уменьшают по ходу очищенной среды. Верхняя часть 8 корпуса 1 изнутри имеет ступенчатую поверхность 9 с размещенными вертикально 10 и горизонтально 11 плоскостями.Расстояние между верхними торцами 6 перегородок 4 и горизонтальной 11 и вертикальной 10 плоскостями ступеней образуют лабиринт для протока жидкости, при этом зазоры 12 между перегородками 4 образуют емкости для накопления фильтрата. Расстояние между вертикальной 10, горизонтальной 11 плоскостями ступеней и верхним торцом 6 перегородок 4 уменьшают по ходу очищаемой среды. Предлагаемое устройство (фиг, 1) предназначено 45 для условий отделения вещества большей плотности, чем жидкость.Устройство (фиг. 2) предназначено для отделения вещества меньшей плотности, чем жидкость, и отличается 50 тем, что ступенчатой выполнена нижняя стенка 8 корпуса, перегородки закреплены верхним торцом 6 в корпусе, а нижним - размещены на расстоянии от горизонтальной и вертикальной 55 плоскостей ступеней, Вертикально размещенная ппоскость ступеней может быть выполнена В-образной, а расстояние между вертикальными перегородкаками 4 может увеличиваться по ходупотока.Устройство (фиг. 1) работает следующим образом,Жидкость через входное отверстие 2поступает внутрь корпуса 1 и проходит через лабиринт, образованныйверхними торцами 6 перегородок 4 игоризонтальными 11 и вертикальными10 плоскостями ступенчатой поверхности 9. При этом скорость потокажидкости изменяется по направлениюи величине. Изменение скорости потока по величине обусловлено тем, чторасстояния между торцами 6 перегородки 4 и горизонтальными плоскостями 11 ступенчатой поверхности 9,а также между вертикальными плоскостями 10 и верхним торцом 6 перегородок меньше зазора 12 между перегородками 4. При движении потокажидкости в пространство зазора 12имеет место резкое расширение потокажидкости и уменьшение ее скорости.В моменты поворота потока жидкостина частицы отделяемого вещества действуют инерционные силы, которые превышают силы Стокса и выводят частицыв спокойную зону пространства зазора12 к нижней. части корпуса 1, где онинакапливаются в виде осадка фильтрата, осаждаясь под действием сил тяжести, Регулируя расстояния междуверхним торцом 6 перегородки 4 и,соответственно, плоскостями 10 и 11ступенчатой поверхности 9,. а такжезазоры 12 между перегородками 4,можно в широких пределах изменятьзначения скорости потока на егоразличных участках, а также инерционных сил, действующих на частицыотделяемого вещества. В результатевозможно селективное разделениетяжелых и легких частиц отделяемоговещества либо можно производить классификацию частиц, если по ходу очищаемой среды указанные регулируемыерасстояния в сечении потока жидкостипоследовательно уменьшать.Вариант устройства (фиг. 2) дляотделения вещества меньшей плотности,чем жидкость, работает аналогично напринципе разделения жидкости и ве-, .щества под воздействием инерционныхсил, Жидкость подают через отверстие2. При своем движении по зигзагообразному лабиринту 9 в момент пово 1386222рота потока жидкости действуют инерционные силы, причем на жидкость в большей степени, чем на отделяемое вещество, которое также может быть жидкостью, При выходе потока жидкости в пространство зазора 12 таким образом легкая фаза жидкости (отделяемое вещество) стремится всплыть с одной стороны (действие Архимедовой силы), а с другой подталкивается основной массой жидкости, которая стремится вниз под действием инерционных сил, возникающих при течении потока по радиусной траектории в момент входа в пространство зазора 12. Легкая фаза жидкости накапливается в зазоре 12 у верхней части корпуса 1.Последовательное уменьшение значений расстояний по ходу очищаемой среды (а, =Ь,а =Ь )а =Ъ ) приводит к возрастанию инерционных сил в местах поворота потока жидкости за счет уменьшения радиуса кривизны и увеличения скорости потока. Это позволяет производить селективное разделение вещества, находящегося в жидкости, при этом в последней камере отделяется вещество (частицы) с минимальной разницей удельных масс вещества и жидкости.Выполнение вертикально размещенной плоскости ступеней Я-образной (фиг, 3) позволяет снизить гидравлические потери на данном участке тра ектории потока жидкости и уменьшить гидравлическое сопротивление устройства.Увеличивая расстояния между перегородками ЬЬЬ ( Ъ 4 можно вли О ять на значение скорости потока в за,зоре 12, т.е. на ее относительное уменьшение, при этом значение соотношения скоростей на входе в зазор 12 и в самом зазоре 12 уменьшается, облегчаются условия вывода частиц отделяемого вещества из русла потока. Этим повышается эффективность разделения.Для отделения веществ большей и меньшей плотности, чем основная жидкость, можно последовательно соединить несколько устройств.Предлагаемое устройство может быть использовано в гидравлике общего, горного машиностроения, а также для ббогащения и разделения веществ.формула изобретения1Устройство для разделения фаз, включающее корпус с входным и выходным отверстиями, одна из стенок которого выполнена ступенчатой, и параллельные вертикальные перегородки, закрепленные на стенке корпуса, противоположной ступенчатой стенке и установленные на расстоянии от .горизонтальных плоскостей ступеней, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности разделения, перегородки установлены на расстоянии от вертикально размещенных плоскостей ступеней, при этом расстояние от перегородок до вертикальной и горизонтальной плоскостей ступеней выполнено уменьшающимся по ходу потока.2; Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что расстояние между перегородками увеличивается по ходу потока.3, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что вертикально расположенные плоскости ступеней выполнены Я-образными.