Вакуум-дегазаційна колона

1. Вакуум-дегазаційна колона, яка має корпус з вхідним патрубком, який з'єднаний з форсункою для розпилення рідини, що спрямована до патрубка для виходу рідини, який установлений у нижній частині корпусу, та патрубком до вакуумного насоса, яка відрізняється тим, що фор сунка з вхідним патрубком установлена співвісно у верхній частині корпусу і має диски, які установлені перпендикулярно по відношенню до осі форсунки з можливістю розтікання по ним рідини, при цьому робоча зона навколо форсунки обмежена сітками для розподілу рідини. 2. Колона за п. 1, яка відрізняється тим, що вхідний патрубок установлений концентрично патрубку до вакуумного насоса. 3. Колона за п. 1, яка відрізняється тим, що у нижній частині корпусу на поверхні рідини розміщені прилади для контролю рівня рідини. 4. Колона за п. 1, яка відрізняється тим, що у форсунці установлений патрубок для виходу парогазової суміші із робочої зони. 5. Колона за п. 1, п. 4, яка відрізняється тим, що патрубок для виходу парогазової суміші зв'язаний з патрубком до вакуумного насоса. А (54) ВАКУУМ-Д ЕГАЗ АЦІЙНА КОЛОНА Винахід відноситься до установок для очищення відпрацьованих ізоляційних рідин і може бути використаний при сушінні та дегазації трансформаторного масла шляхом розпилення його у вакуумі. Відомий вакуум ний дегазатор за авторським свідоцтвом №1533728, кл. В01D19/00, 1990 р., має корпус, все редині якого установлені розсікач, який з'єднаний з маслонагрівачем, та сітчаті корзини, Зоя які заповнені адсорбентами, наприклад, цеоліт або силікагель, які поглинають домішки у маслі. У кожній із сітчатих корзин вмонтовані нагрівачі для прожарювання адсорбентів, що суп роводжується вакуумованням за допомогою ва куумного насосу, який приєднаний до дегазатора і служить також для відсмоктування газової суміші, яка виділяється із масла. 41173 У нижній частині корпусу передбачений штуцер для випуску очище ного масла із дегазатора. Недоліками відомого дегазатора є збільшені габарити конструкції та сітчатих корзин через установлення нагрівачів, що виключає ізоляційну міцність конструкції та ускладнює обслуговування при виході із ладу, при ЦЬОМУ експлуа таційні та ремонтні якості дегазатора занижені в цілому. Відома вакуум-дегазаційна колона установки для сушіння трансформаторних масел за авторським свідоцтвом №1771796, кл В01D19/00, 1992 р., має корпус, у вер хній частині якого установлений пакет, який складається з набору сітчати х та суцільних відбійних ковпаків різноманітного діаметру, які чергуються, а на початку зони розширення розміщена форсун ка з факелом розпилу вго ру. У колоні виконана кільцева камера зі спіральним каналом для підігрівання повітря та патрубками для підведення його під форсун ку. Колона за допомогою штуцера приєднується до вакуум-насосу, який підтримує залишковий тиск 160-120 мм рт.ст., тобто розпилення масла форсун кою відбувається у потоці, який входить. Зневоджене масло із нижньої части ни колони відбирається через штуцер для відведення сухого масла. Недоліками відомої колони є збільшені розміри конструкції за рахунок створення великого фа келу розпилу масла форсун кою, при цьому частинки масла можуть пролітати через пакет ковпаків та не виключена можливість попадання масла до вакуум-насосу з великою продуктивністю, що знижує експлуа таційні характеристики та підвищує вартість всієї уста новки для сушіння трансформаторних масел. Відома вакуум-дегазаційна колона за авторським свідоцтвом №1205927, кл. В01D19/00, 1986 р., має насадки-корзини з кільцями Рашига, які уста новлені у колоні з інтервалом по її висоті, та розподільники потоку масла, які являють собою піддон з перфо рованим днищем і які установлені над кожною насадкою-корзиною, висота яких збільшується. Насадки-корзини та розподільники мають осьові отво ри, суміщені один з одним. До колони приєднаний патрубок до вакуумного насосу та насоси з трубопроводами для подачі і відведення масла. Дану конструкцію приймаємо за прототип. Недоліками прототи пу є великі габарити колони та недостатня продуктивність осушення і дегазації масла через малу швидкість його подачі до розподільників і при вільному витіканні масла до насадок-корзин через розпилюючі форсунки трубопроводів не досягається необхідна якість обробки трансформаторного масла. До основи винаходу поставлена задача розробки вакуум-дегазаційної колони, яка забезпечує зменшення габаритів та поліпшення якості обробки трансформаторного масла за рахунок розтягування плівки рідини по дискам та інтенсивності вилучення парогазової суміші із робочої зони форсунки і виходу її у патрубок до вакуумного насосу, а також збільшення продуктивності обробки трансформаторного масла до шести кубічних метрів за годину. Вирішення поставленої задачі забезпечує вакуум-дегазаційна колона, яка має корпус з вхід ним патрубком, який з'єднаний з форсун кою для розпилення рідини, що спрямована до патрубка для виходу рі дини, який уста новлений у нижній частині корпусу, та патрубком до вакуум ного насосу, за рахунок того, що форсун ка з вхідним патрубком уста новлена співвісно у верхній частині корпусу і має диски, які уста новлені перпендикулярно по відношенню до осі форсун ки з можливістю розтікання по ним рідини, при цьому робоча зона навколо форсун ки обмежена сітками для розподілу рі дини. Для вилучення парогазової суміші із колони вхідний патрубок установлений концентрично патрубку до вакуумного насоса, який зв'язаний з патрубком для виходу парогазової суміші, який зроблений у фор сунці. Для формування та розтікання тонкої плівки диски виконані у вигляді кілець або пелюсток, або у вигляді чаші. За І-им та ІІ-им варіантами виконання форсун ки між дисками розміщені перегородки з радіальними щілинами для витікання рідини, при цьому перегородки виконані з двох площин, одна з яких у вигляді каблучка має прямий кут або скіс. У перегородках виконана виточка, у якій розміщене ущільнення. Щілини у перегородках виконані з можливістю регулювання за допомогою гвин та. З метою удосконалення конструкції колони у нижній части ні її корпусу на поверхні рідини розміщені прилади для контролю рівня рідини. За І-им та ІІ-им варіантами виконання форсун ки для запобігання від радіального переміщення дисків та перегородок патрубок для виходу парогазової суміші форсун ки являє собою циліндричний обмежувач з ребрами, які розташовані під кутом 120о. При цьому циліндричний обмежувач має нарізне з'єднання, на якому нагвинчені шайба з гайкою, а ребра установлені з можливістю стиснення внутрішніх тор цевих поверхонь дисків та перегородок. За ІІІ-ім ва ріантом - диски у вигляді чаші установлені на шпильку, яка розташована у корпусі форсун ки і закріплена гайкою. За ІV-им варіантом диски у вигляді чаші закріплені до корпусу форсун ки за допомогою кронштейнів, які розташовані під кутом 120°. За ІІІ-ім та IV-им варіантами виконання форсун ки у її корпусі установлене сопло з конфузорною поверхнею, а в дисках у вигляді чаші утворений конус з вістрям, яке спрямоване до конфузора-сопла. Технічний результат, який досягається при використанні винаходу: - підвищена ефективність сушіння та дегазації рідини, наприклад, трансформаторного масла, за рахунок утворення тривкої плівки масла на поверхнях дисків форсун ки, яка сформована за допомогою радіальних щілин для витікання масла, які виконані у перегородках, - забезпечене інтенсивне вилучен ня через форсун ку парогазової суміші із масла, бо рoзтікання масла здійснюється по великій площі дисків і тонкою плівкою, що забезпечує ви хід га зу із масла, при цьому масло, сходячи на кромки дисків у вигляді кілець, або пелюсток, або чаші, правильно 2 41173 формує напрям плівки масла на сітки для розподілу масла, при цьому патрубок для виходу парогазової суміші з робочої зони форсун ки зв'язаний з патрубком до вакуумного насосу, що ефективно відбирає парогазову суміш з колони. Вакуум-дегазаційна колона, яка заявляється, пояснюється нижченаведеним описом та кресленнями: Фіг.1, фіг. 2 - вакуум-дегазаційна колона, загальний вигляд І-го ва ріанту, Фіг.3 - форсун ка з дисками у ви гляді кілець, Фіг.4 - переріз А-А по фіг.3, Фіг.5 - перегородка з прямим кутом, Фіг.6, фіг.7 - ци ліндричний обмежувач, Фіг.8, фі г.9 - ва куум-дегазаційна колона, загальний вигляд ІІ-го ва ріанту, Фіг. 10 - форсунка з дисками у вигляді пелюсток, Фіг. 11 - диск у вигляді пелюстки, Фіг 12 - перегородка зі скосом, Фіг. 13 - вакуум-дегазаційна колона з дисками у вигляді чаші, Фіг. 14, фіг. 15, фіг. 16, фіг. 17 - форсунка по ІІІ-му та IV-му варіантам виконання з дисками у вигляді чаші, Фіг. 18 - переріз В-В по фіг. 17, Фіг. 19 - диск у вигляді чаші, Фіг.20 - диски, які виконані з регулюванням щі лин за допомогою гвинтів, Фіг.21 - вид С по фіг.20, циліндричний обмежувач згори з перегородкою, y якій виконані отвори. За винаходом вакуум-дегазаційна колона має металевий корпус 1 з вхідним патрубком 2, який з'єднаний з форсун кою 3 для розпилювання рідини, яка установлена співвісно у вер хній частині корпусу 1 і має диски 4, які розта шовані перпендикулярно до осі форсунки, при цьому кожний наступний диск установлений концентричнo попередньому диску. Диски 4 мають поліровану поверхню (див. фіг. 1, фіг.2, фіг.8). У нижній части ні корпусу 1 колони установлений патрубок 5 для виходу рідини, до якого спрямована форсунка 3 та повернений факел її розпилення. Концентрично до вхідного патрубку 2 установлений патрубок 6 до вакуум ного насосу (не показаний). Фланець 7 патрубка 6 жорстко з'єднаний з фланцем 8 корпусу (див фіг 1, фіг.2, фіг.8, фіг.13). У форсун ці 3 установлений патрубок 9 для виходу парогазової суміші з її робочої зони, при цьому патрубок 9 зв'язаний з патрубком 6 до вакуум ного насосу (див. фіг.1, фі г.2, фіг.3, фіг.4, фіг.8, фі г.10). Робоча зона навколо форсунки 3 обмежена сітками 10 для розподілу рі дини, які установлені у корпусі 1 в декілька рядів або в один ряд (див фіг. 1, фіг 2. фіг 8, фіг.13). Диски 4 форсун ки 3 виконані у вигляді кілець, або пелюсток, або у вигляді чаші (див. фіг. 3, фіг.4, фі г. 10, фіг.11, фіг. 14, фіг 15, фіг. 16, фіг 19). Між дисками 4 розміщені перегородки 11 з радіальними щілинами 12 для витікання рідини, які створені зазором між дисками та перегородками, при цьому перегородки 11 виконані із двох площин, одна із яких у вигляді каблучка 13 має пря мий кут або кутовий скіс, спряжуваний з площиною дисків 4 через фторопластову прокладку 14 (див. фіг.3, фі г.5, фіг. 10, фіг. 12). У перегородках 77 виконана виточка 75, у якій розміщене ущільнення 16, при цьому фто ропластова прокладка 14 (або калібрована шайба) установлена під каблучком 13 для регулювання щілин (див фіг.5, фіг. 12). Згідно до фіг. 2, у колоні над форсункою 3 установлений металевий екран 77, що виключає попадання легких фракцій рідини (масла) до вакуум ного насосу Згідно до фіг.20, фіг.21, щілини 12 у перегородках 11 дисків 4 виконані з регулюванням за допомогою гвин тів 18. Згідно до фіг.3, фіг.4, фіг.6, фіг.7. фіг. 10 патрубок 9 для виходу парогазової суміші, який установлений у форсун ці 3 являє собою циліндричний обмежувач з ребрами 19, які розташовані під кутом 120о, при цьому диски 4 згори та знизу обмежені верхнім та нижнім фланцями 20 та 21, а нижній кінець циліндричного обмежувача 9 має різьбове з'єднання 22, на якому нагвинчуються шайба 23 з гайкою 24 для стягування. Ребра 19 обмежувача 9 стискують вн утрішні торцеві поверхні дисків 4 та перегородок 11 (див. фіг.3, фі г.4, фіг. 10). Диски 4 у вигляді чаші установлені на шпильку 25, яка розташова на на осі корпусу 26 форсун ки 3 і вгорі закріплена гайкою 27, а знизу диски 4 у вигляді чаші стискуються гайкою 24 (див. фіг. 13, фі г. 14, фіг. 15). У корпусі 26 форсун ки 3 установлена перегородка 28 з отворами 29, через які проходить рідина (масло, див. фіг. 14). Згідно до фіг.21 у форсун ці також виконана перегородка 28 з отворами 29. Диски 4 у вигляді чаші закріплені до корпусу 26 форсун ки 3 за допомогою кронштейнів 30, які розташовані під кутом 120о (див. фіг. 16, фіг. 17). Профіль кронштейнів 30 являє собою форму конуса для обтікання рідиною (див фіг.18). У корпусі 26 форсун ки 3 установлене сопло 31 з конфузорною поверхнею. а у чаші дисків 4 угнутою поверхнею утворений конус 32 з вістрям, яке спрямоване до конфузору 33 сопла (див. фіг. 14, фіг. 16). У нижній частині корпусу 1 колони над патрубком 5 для виходу рідини уста новлена фільтровальна сітка 34 (див. фіг. 1, фіг.2, фіг.8, фіг. 13). На стінці колони установлені датчики 35, які мають прилади 36 для контролю рівня рідини у вигляді поплавців, які розта шовані у нижній частині корпусу 1 на поверхні рідини 37 (див. фіг. 1, фіг. 2, фіг. 13). У колоні можливе установлення розподільників 38 потоку масла з перфорованим днищем та корзин 39 з кільцями Рашига. Сушіння та дегазація трансформаторного масла у колоні, яка заявляється, здійснюється слідуючим чином: Нагріте масло подається під надлишковим тиском в залежності від розрахункової продуктивності колони від трьох до шести кубічних метрів на годину че рез вхідний патрубок 2, який з'єднаний з форсун кою 3. 3 41173 Масло розтікається на всій гладкій поверхні 40 дисків 4 тонкою плівкою через радіальні щілини 12 перегородок 11 і плівка на дисках 4 стійко тримається, чим і досягається багатошаровість масла на висоті форсун ки 3. Масло через конфузор 33 сопла 31 форсунки 3 стікає тонкою плівкою на диски 4 у вигляді чаші. Після цього масло дооброблюється у корзині 39 і надхо дить на наступ ний розподільник 38 потоку, із якого потік розподіляється малими струмочками і спадає донизу колони. Парогазова суміш, яка виділилася із масла, відбирається з робочої зони форсун ки 3 через патрубок 9, а після цього виноситься через патрубок 6 за допомогою ва куумного насосу. Вакуум-дегазаційна колона, яка заявляється, дозволяє: - ефективно та якісно обробляти масло, - значно підвищити продук тивність колони, - знизити матеріальні витрати у процесі обробки масла. У колоні, форсунки 3 необроблена частина масла спадає на перший розподільник 38 потоку, який виконаний з отворами (не показані), що забезпечують рівномірний розподіл потоку масла до корзини 39 з кільцями Рашига. Фіг. 1 4 41173 Фіг. 2 Фіг. 3 5 41173 Фіг. 4 Фіг. 5 Фіг. 6 Фіг. 7 6 41173 Фіг. 8 Фіг. 9 7 41173 Фіг. 10 Фіг. 11 Фіг. 12 8 41173 Фіг. 13 Фіг. 14 9 41173 Фіг. 15 Фіг. 16 10 41173 Фіг. 17 Фіг. 18 Фіг. 19 Фіг. 20 Фіг. 21 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 11 41173 12