Осветлитель аф

(57) Изобретение мождля очистки жидкост фтепродукты) есок. земля), тельности аписходной сусержит ротор, угло-(эллипсо-, ния, установзорах, трубы порные диски. примеси другой и механических Цель - увеличен парата по перер пензии, Осветли конические та овал ьно-) двута ленные в межт для подвода и вы 3 з.п.ф-лы, 14 ил дкости (не римесей (иие производи абатываемой тель Аф сод релки, ребра крврового сече арелочных завода фаз, на СССР72.исполчные в льств /04, 1 быть (сто омно ды) от 4 ЬЭ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР НИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Изобретение относится к центробежным трехпродуктовым сепараторам и можетбыть использовано для очистки жидкостей(сточные воды) от примеси другой жидкости(песок, земля); при этом должно выполняться условиер 1 срд ср, (1)где р 1 - плотность жидкой примеси (нефте)к/ эр 2 - плотность очищаемой жидкости(сточные воды), кг/м,р- плотность механических примесей(соли, земля, песок), кг/м,зИзвестен центробежный сепараторжидкости, выполненный в виде барабана с,пакетом гофрированных вставок с попереч-.ным сечением, выполненным по синусоиде.Недостатком известного техническогоревения является склонность к образова- .нию механических отложений (гряэь, ржавчина, полимерные и коксующиеся продукты,глина) в местах сопряжения гофрированныхвставок. Образование указанных отложений в местах сопряжения гофрированных вставок привод к тому, что, постепенно увеличиваясь, они затрудняют продвижение по каналам механических примесей, отсепарированных иэ жидкости, Цепляясь эа осевшие в углах механические отложения, частицы твердой фазы замедляют движение и в конце концов прекращают его, образуя завалы, заторы в канале. Все это приводит к уменьвению проходного сечения канала, его забиванию, снижению пропускной способности канала (каналов) и аппарата в целом. Цель изобретения. - увелицение произ- . водительности аппарата по перерабатываемой исходной суспензии.Поставленная цель достигается тем, что в осветителе АФ, содержащем кожух, ротор с пакетом конических тарелок, приемно-выводное устройство для фаз, ротор снабжен установленными между тарелками по их образующей профилированными ребрами.Профиль ребер выполнен круглого. зллипсо-, овально-двутаврового сечения.Ребра выполнены с постоянным сечением по длине ребра.Сечение ребра по длине меняется с зависимостямиЬ = Ьо, ГвиГ)Гвах, (2)гГвй3 = Яо, Гв 3 пГ "Гвах, (3)Г 1ГпМпЬо, Зо - параметры сечения на минимальном радиусе конической тарелки;Ь 1, 31 - текущие параметры сечения на радиусе;Гв 1 п, Гвах,Г 1 - МИНИМаЛЬНЫй, МаКСИМаЛЬ- ный и текущий радиусы тарелки.При выполнении каналов с межтарелочными зазорами между двумя соседними ребрами круглой, эллипсной, бочкообразной, несовершенноовальной формы позволяет создать каналы с профилем, обеспечивающим плавные переходы одной поверхности к другой, благодаря чему исключаются уча. стки канала, где могли бы задержаться и осесть механические отложения, следовательно, исключается забивание. канала механическими примесями, закупоривание каналов и, как следствие, увеличение производительности аппарата. Кроме того, условия скольжения частиц в каналах предложенных форм оказываются улучшенными, здесь нет участков канала, где частица одновременно могла бы соприкасаться с двумя стенками, как это имеет место в известных технических решениях (фиг.5), где сила трения для частицы в 2 раза выше по сравнению с каналами в предложенном тех ническом решении; частицы твердой фазызанимают лишь часть сечения канала в форме сегмента (зона Б на фиг.7,9,11,13)сепарируемые фазы наиболее удалены друг от друга и имеют меньшую поверхность взаимодействия. Меньшее взаимодействие фаэ является существенным преимуществом предложенных Форм каналов и позволяет значительно повысить пропускную способность каналов беэ возникновения в каналах вторичного уноса, снижающего качество сепарации Фаз.Аппараты с предложенными каналамипозволяют разделять суспензии со значительно большей исходной концентрацией дисперсной фазы, чем это допустимо для обычных сепараторов, следовательно, повышается пропускная способность аппарата по выделенной сгущенной массе. Представляется возможность сепарации более мелкодисперсных систем частиц, так как в предложенных каналах сепарируемые фазы наиболее удалены друг от друга (зоны "А" и "Б" на Фиг. 7,9,11,13) и имеют меньшую поверхность взаимодействия. Возможно разделение систем с крупными частицами, так как увеличение высоты Ь до 10-15 мм практически не сказывается на качестве сепарации (тогда как в известных 5 сепараторах качество сепарации резко падает с увеличением межтарелочных зазоров более 1 мм): следовательно, без снижения качества сепарации представляется воэможность работы аппарата на системах с 10 широким гранулометрическим составомпри увеличении производительности аппа-, рата в 1,5-2 раза по сравнению с известными техническими решениями.Ребра могут быть выполнены с постоян-.15 ным и переменным по длине ребра поперечным сечением. Форма ребер с переменным по длине ребра сечением позволяет выполнить межтарелочные каналы постоянного сечения, что положительно сказывается на 20 гидродинамике потоков в каналах, чегонельзя достичь в известных технических решениях, Ребра с постоянным по длине ребра сечением проще и дешевле в изготовлении, однако в этом случае уже 25 нельзя обеспечить постоянство сечения каналов по длине, что не всегда желательно для некоторых систем. Вопрос о том, постоянного или переменного сечения принять к исполнению ребра решается при разработ- ЗО ке конкретной конструкции аппарата с учетом специфики систем.На фиг.1 изображен осветлитель АФ,продольный разрез; на фиг.2 - канал тарелки гофрированной формы, аксонометриче ское изображение; на фиг.З - ребропостоянного по длине ребра сечения, аксонометрическое изображение; на фиг.4 - ребро переменного (в соответствии с зависимостями (2) и (3 по длине ребра се чения, аксонометрия; на фиг.5 - межтарелочное пространство (канал прямоугольного сечения), здесь же показаны механические отложения в углах канала; на Фиг,б - профиль ребра (перегородки пря моугольной формы; на Фиг.7 - разрез межтарелочного пространства с каналамикруглой формы; на Фиг,8 - ребро с кругло- тавровым профилем; на Фиг.9 - разрез межтарелочного пространства с каналами .50 эллипсной формы; на фиг.10 - ребро с эллипсодвутавровым профилем; на фиг.11 - разрез межтарелочного пространства с каналами бочкообразной формы; на фиг,12 - ребро с эллипсодвутавровым профилем; на 55 фиг.13 - разрез межтарелочного пространства с каналом несовершенно-овальной формы; на Фиг.14 - ребро с несовершенноэллипсным профилем.На фиг.5,7,9 11,13 буквой А обозначенопространство канала для прохода суспензии, буквои Б - слой отсепарированных ме- помощью напорного диска 16 по 1 рчбг 1 иханических примесей. движущихся по кана- выводися из аппарата,лам в направлении к шлаковому Отделившись в камере 24 от грубых мс;пространству. На фиг.6,8,10,12,14 показано, ханических примесей, суспензия пос 1 упле 1Ь - высотаребра, Ь - егоширина,Я - :тол и в межт,.релочные каналы 4 и дриже 1 ся нюна стенки ребра, г - радиус закругления, Ь 0 ним в направлении к оси аппарата, Здесь в- высота стенки ребра постоянного сечения. кдналах при ламинарном движении под дейОсветлительАФ содержит кожух(не по- с 1 вием мощного поля центробежных и Арказан), ротор 1, пакет конических тарелок 2, химедовых сил вытеснения из суспензиис установленными в межтарелочных про- О выделяются механические примеси (мелкостранствах вдоль образующей тарелок ре- дисперсная часть), которые сосредогачивабрами 3 кругло-(зллипсо-, овально-) ясь в сегменте Б в канале (фиг,7,9,11,13),двутаврового сечения, межтарелочные ка- транспортируются к периферии тарелок,налы 4, трубу 5 для подвода исходной сус- сползая в камеру 24, нефтепродукт, как легпенэии в аппарат, камеру 6 приема 15 кая компонента суспензии(в нашем случаесуспенэии с. ребрами 7 камеру 8 приема эмульсия ибо ближе к центру по мере выдеотсепарированной жидкой примеси (нефте- ления твердой компоненты в смеси осталась,продукта) с помещенным в нее дискоМ 9, смесь неразделенных жидкостей), сепаритрубу 10 для вывода осветленной жидкости руется и сосредотачивается с верхней стоиз аппарата, камеру 11 для сбора жидких 20 роны нижележащей тарелки в видефаз(нефтепродукта и воды), камеру 12 при- сегмента сечения канала. ближе к оси, водаема фугата, кольцевую перегородку (гидро- же, как более тяжелый компонент, заполнязатвор для нефтепродукта) 13, камеру 14 ет оставшуюся часть сечения канала(зона Априема фугата с. расположенным в ней на- на фиг,7.9,11,13) ближе к нижней части выпорным диском 15, напорный диск 16 для 25 шележащей тарелки, Отсепарированныйвывода шлама (отсепарированной механи- двухфазный поток; нефтепродукты - вода,ческой примеси), стержень 17 профилиро- двигаясьпоканалам 4,достигаеткамеры 11,ванной формы, трубу 18 для вывода фугата где нефтепродукт сосредотачивается в видеи трубу 19 для вывода шлама. кольцевого слоя 25 в центральной части роОсветлитель АФ работает следующим 30 торэ, и по мере накопления через бурт 26образом. сливается в камеру 8,Во вращающийся ротор по трубе 5 че- Осветленная жидкость (фугат) из камерез распределитель 20 в камеру 6 подается ры 11 через бурт 27 переливается в камеруисходная суспензия, подлежащая разделе приема фугата, откуда в виде кольцевогонию. Подхваченная радиальными ребрами 7 35 слоя через бурт 28 сливается в камеру 14 исуспензия раскручивается до угловой скоро- с помощью напорного диска 15 по трубе 18сти вращения ротора. Здесь под действием выводится из аппарата,. поля Архимедовых сил вытеснения из сус- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я.пензии частично выделяется легкая жидкая 1. Осветлитель, содержащий кожух, ропримесь(нефтепродукты) и в виде кольцево тор с размещенным в нем пакетом коничегослоя 21 сосредотачивается вцентральной ских тарелок и приемно-выводноечасти камеры б. По мере накопления нефте- устройство, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, спродукт перетекает через бурт 22 в камеру целью увеличения производительности ос 8 откуда с помощью напорного диска 9 по ветлителя, он снабжен установленнымитрубе 10 выводится из аппарата. Частично 45 между тарелками по их образующей профиотсепарированная от нефтепродукта сус- лированными ребрами.пензия ребрами 7 транспортируется на пе. Осветлитель по п,1, от лича ющий с яриферию камеры 6 и через кольцевые . тем, что профиль ребер выполнен круглого,каналы 23 поступает в камеру 24. Здесь под зллипсо-, овально-двутаврового сечения.действием поля центробежных сил суспен .3. Осветлитель по пп.1 и 2, о т л и ч а юзия разделяется. Выделившиеся из суспен- щ и й с я тем, что ребра выполнены с постозии твердые частицы (шлам) оседают на янным сечением по длине ребра.внутреннюю поверхность ротора 1 и тотчас4; Осветлитель по пп.1 и 2, о т л и ч а юже смываются со стенок вихревыми потока щ и й с я тем, что сечение ребра по длинеми жидкости образующимися эа стержнем меняется в соответствии с зависимостямипри его обтекании и переводятся во взвешенное состояние. Таким образом в камере р;= р 3, гинг;г24 образуется сгущенная масса твердых частиц(шлама), которая по мере накопления смальном радиусе конической тарелки т и,1724382 Ь:. р - текущие параметры сеченияна радиусе г 1, Ю ЕканочЕ отмяк гмин, гмакс, г - минимальный, максимальный и текущий радиусы тарелок.РОГ,иг Ри 8. Ю иг. Ю Г,Ю Редактор С ПатрушЗаказ 1135 ВНИИПИ Госуд Составитель А.ФилимТехред М.Моргентал Корректор .И. Мус Тираж Подрисноественного комитета йо изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужго