Відцентровий сепаратор

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН * f (51)5 В 0 4 В 1/12, 11/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР К ПАТЕНТУ (21) 3826153/23-13 (22) 20.12.84 (31) 8307075-5 * t (32) 21.12.83 (33) SE (46) 15.06.90. Бюп. № 22 (71) Альфа-Лаваль Марин энд Пауэр Инджиниринг АБ (SE) (72) Билгот Нилссон (SE) (53) 66.067.57 (088.8) (56) Патент СССР № 1088652, кл. В 04 В 11/06, 1980. Патент Великобритании 1359157, кл. В 2 Р, 1974. І54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАРАТОР (57) Изобретение относится к оборудованию для разделения смеси двух жидкостей в поле центробежных сил. Цель изобретения заключается в уменьшении нагревания жидкости, находящейся в выпускной камере для тяжелой фракции при закрытом отводящем патрубке последней, и улучшении таким образом ее качества. Центробежный сепіратор содержит установленный на валу ! барабан, состоящий из основания 2 и связаьной с ним при помощи 'топорного кольца 3 крышки 4. Внутри 9 І ( С to о > 2 8 25 27 WU21 1572402 барабана размещен кольцевой поршень 5, служащий для открывания и закрывания выгрузочных отверстии 6 для оса"дка, выполненных в основа-* нии. Меяоду кольцевым поршнем 5 и крышкой 4 барабана расположена сепарационная камера 7, а между указанным поршнем и основанием - камера 8 для рабочей жидкости. Барабан снабжен патрубком 9 для подвода исходной суспензии, выпускными камерами 10 и 11 для легкой и тяжелой фракций жидкости, образованными ра~ диально расположенными перегородками 12 и 13 и имеющими впускные от с JQ 15 верстия по центру, размещенными в этих камерах выпускныьш устройства чч 14 и 15 с отводящими патрубками 16 и 17 и клапаном 18 дли закрывания и открывания отводящего патрубка 17 тяжелой фракции жидкости. Выпускное устройство 15 имеет средство для рециркуляции жидкости в зону барабана перед выпускной камерой 11, выполненное в виде калиброванного отверстия 19. Радиальная перегородка 13, образующая стенку этой камеры, имеет перепускное калиброванное отверстие 20, образующее вход в камеру. 2 ил. тяжелой фракции жидкости. Выпускное устройство 15 имеет средство для ее рециркуляции в зону барабана перед выпускной камерой 11, выполненное в Цель изобретения - уменьшение навиде калиброванного отверстия 19. Рагревания жидкости, находящейся в выдиальная перегородка 13, образующая пускной камере для тяжелой фракции стенку этой камеры, имеет перепускное калиброванное отверстие 20, образуюпри закрытом отводящем патрубке последней, и улучшения таким образом ~п щее вход в камеру. Размеры сечений калиброванных отверстий 19 и 20 выбее качества. раны из условия пропускания одного и На фиг.1 схематично изображен того же количества жидкости в единицу предложенный центробежный сепаратор, времени при заданном уровне ее в выпродольный разрез', на фиг.2 - верхпускной камере 11 для тяжелой фрак-няя часть барабана. 3 Центробежный сепаратор содержит ^ ции, когда клапан 18 закрывает отводящий патрубок последней. Барабан установленный на валу 1 барабан, сосснабжен также патрубком 21 для податоящий из основания 2 и связанной с чи рабочей жидкости в полость 22,. ним при помощи стопорного кольца 3 которая при помощи канала 23 сообщекрышки 4. Внутри барабана размещен 40 на с камерон- 8. Основание 2 барабана кольцевой поршень 5, служащий для в последней имеет дроссельный канал открывания и закрывания выгрузочных 24 для слива рабочей жидкости. Внутотверстий 6 для осадка, выполненри сепарационной камеры 7 установлен ных в основании. Между кольцевым на тарелкодержатєле 25 пакет коничеспоршнем 5 и крышкой барабана раских тарелок 26. Нижнее основание положена сепарационная камера 7, а тарелкодержателя образует с конусом между указанным поршнем и основанием 27 канал 28 для прохода исходной жидкамера 8 для рабочей жидкости. кости в камеру 7. Барабан снабжен патрубком 9 для подвода исходной суспензии, выпускНад пакетом тарелок 26 установлена 50 ными камерами Ю и 11 для легкой и коническая пластина 29, имеющая толтяжелой фракции жидкости, образованщину большую, чем у тарепки, и обоа-, ными радиально расположенными перегозующая с крышкой 4 барабана какал 30 родками 12 и 13 и имеющими впускные для отвода тяжелой фракции жидкости. отверстия по центру, размещенными в Коническая пластина 29 примерно на этих камерах выпускными устройствами 55 уровне наружных краев тарелок 26 име14 и 15 с отводящими патрубками 16 ет сквозное отверстие 31 н кольцевой и 17 и клапаном 18 для закрывания и фланец 32, образующий с перегородкой открывания отводящего патрубка 17 12 камеру 10. Между перегородкой 13 Изобретение относится к оборудованию для разделения смеси двух жидкостей в поле центробежных сил. 5 І572402 * и фланцем 32 расположен канал 33, Определенное количество топлива который сообщается с каналом 30. Паттечет через калиброванное отверстие рубок 9 для подвода исходной суспен20 в перегородку 13 и выпускную казии расположен коаксиально внутри меру 11. Оттуда топливо нагнетается трубы 34, подключенной к выпускному 5 напорным диском 37 через каналы 38 устройству 14, выполненному в виде и 39 з отводящий патрубок 17 и далее напорного диска 35. Труба 34 в свою к клапану 18. В начальном положении очередь охвачена коаксиальной трубой клапан 18 закрыт и поэтому дальше 36, подключенной к выпускному уст.« топливо не течет через патрубок 17 ройству 15j также представляющему• после того, как заполнятся каналы собой напорный диск 37, имеющий не38 и 39. Однако напорный диск 37 сколько каналов 38, распределенных продолжает нагнетать топливо из вывнутри диска, которые через кольцепускной камеры 11, которое вытекает вой канал 39 сообщаются с отводящим .«- через калиброванное отверстие 19 патрубком 17. Напорный диск 35 имеет (см. фиг.2), выполненное на некотоканалы 40, которые через кольцевой ром расстоянии внутри одного из каканал 41 сообщаются с отводящим патналов диска 37. Топливо, вытекающее рубком 16. В нем установлен датчик из отверстия 19, собирается в кана42 любого обычного типа. 20 ле 33, где оно не может влиять на уровень жидкости и откуда оно может Через цепи 43 и 44 к датчику 42 снова протекать в выпускную камеру и клапану 18 соответственно подклюI 1 через отверстие 20. чен блок 45 управления. Размеры отверстий 19 и 20 выбраЦентробежный сепаратор работает 25 ны такими, что через них в единицу следующим образом. времени будет протекать одно и то Смесь, например, тяжелого дизельже количество топлива, тем самым ного топлива, воды и твердых частиц, уровень жидкости в выпускной камере нагретая до 100 С, подается по патI1 может поддерживаться в 'радиальном рубку 9 и через канал 28 в сепара30 наружу направлении настолько, национную камеру 7. В это время кольсколько это необходимо для достижецевой поршень 5 под действием рабония удовлетворительного слива отчей Ж И Д К О С Т И , находящейся в камере 8, деленной воды, как будет описано поджат к прокладке 46. Небольшое кониже. личество рабочей жидкости непрерывно вытекает из камеры 8 через канал 24, Если бы не было калиброванного 35 отверстия 19 и/или калиброванного но через патрубок 21 непрерывно поступает соответствующее количестотверстия 20, уровень жидкости в выво новой рабочей воды. пускной камере 11 на рассматриваемой стадии работы был бы тем же, что В сепарационной камере 7 раздеи в сепарационной камере 7. Это бы лп ленное топливо перемещается к центру означало, что сравнительно большая барабана и течет в выпускную камечасть поверхности напорного диска 37 ру 10, откуда оно нагнетается напорнаходилась бы в контакте с топливом, ным диском 35 через каналы 40 и 41 вращающимся внутри камеры 11, что к отводящему патрубку 16. Направлен,, привело к повышению его температуры ная радиально внутрь перегородка 12 4> образует сливное выпускное отверсдо нежелательного уровня. тие из сепарациокной камеры 7 для В процессе работы центробежного разделенного топлива, потому что сепаратора, в котором отсутствуют уровень жидкости в этой камере опкалиброванное отверстие 19 и перегоределяется положением внутреннего сп родка 13 с отверстием 20, в камере края перегородки 12. 11 температура повышается до 150 С. Разделенное топливо будет течь За счет введения предложенного усовершенствования температура могла к центру барабана даже внутри канала быть снижена до • ; 105 С. = 30, образованного между конической По истечении некоторого времени пластиной 29 и крышкой 4 барабана. 55 с начала работы, когда в радиально Из канала 30 топливо входит в канал крайней части сепарационной камеры 33, где поверхность его устанавливанакапливается такое количество отется на том же уровне, что и в седеленной воды, что граница раздела парационной камере 7. 1572402 8 городки 13 в зоне отверстия 20 можно между топливом и водой находится на определять поток через его отверсуровне А, фракции воды начинают захтие. ватываться отделенным топливом, выДля поддержания таким образом выбтекающим через отводящий патрубок. ранного уровня жидкости для топлива в Это обнаруживается датчиком 42, ковыпускной камере 11 требуется, чтобы торый выдает сигнал на блок 45 упточно такой же поток, который проравления. Блок' 45 управления в свою ходит через калиброванное отверстие очередь открывает клапан 18 и держит 20, должен также проходить через его открытым заданный промежуток вре10 калиброванное отверстие 19, пока мени . В течение этого промежутка клапан 18 в отводящем патрубке 17 времени обеспечивается возможность закрыт. Затем необходимо измерить , вытекания из сепарационной камеры 7 давление, преобладающее в канале 38 через канал 30 и прохождения через напорного диска 37 вблизи калиброотверстие 20 такого количества от-, 15 ванного отверстия 19, когда уровень деленной воды, что граница раздела жидкости в выпускной камере 11 нав сепарационной камере 7 между топлиходится на желаемой отметке. После вом и водой смещается к уровню В. этого может быть определен размер После закрывания клапана 18 вода, калиброванного отверстия 20, чтобы имеющаяся в этот момент в выпускной 20 два указанных потока были одинаковы. камере 11, канале 33 и канале 30, будет стекать обратно в сепарационнуто камеру, после чего топливо начинает протекать через отверстие 31 в конической пластине 29 и повторно • 25 заполняет указанные каналы до уровней, изображенных на чертеже. Отделенная вода может порциями отводиться из сепарационной камеры 7. Твердые частицы, отделяемые в ней^ 30 могут удаляться еще реже. Это осуществляется путем прекращения подачи рабочей жидкости через патрубок 21. Затем блок 45 управления может быть запрограммирован так, что каждый 35 четвертый раз, когда к нему поступает сигнал,-указывающий на то, что граница раздела между топливом и водой в разделительной камере достигла уровня А, клапан 18 закрывается и 40 временно прекращается подача рабочей жидкости через патрубок 21. Таким образом, кольцевой поршень 5 перемещается аксиально вниз и открывается отверстие между ним и проклад45 кой 46. Затем из сепарационной камеры 7 через отверстие и отверстия 6, расположенные радиально снаружи от этого отверстия в основании 2 ротора, выводятся отделенные твердые час50 тицы и желаемое количество воды. При определении размеров калиброванных отверстий 19 и 20 можно исходить из определенного уровня жидкости в выпускной камере 11 и определенного размера отверстия 20. Путем регулирования перепада давлений, который будет преобладать в і жидких массах с обеих сторон пере 55 После правильного выбора размеров калиброванных отверстий 19 и 20 и приведения в действие сепаратора поверхность жидкости в выпускной камере 11 будет автоматически поддерживаться на желаемом уровне, і В моменты открывания клапана 18, когда жидкость течет через каналы 38 напорного диска 37, статическое давление жидкости в каналах будет снижаться, что будет приводить к уменьшению потока жидкости через калиброванные отверстия 19. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Центробежный сепаратор, содержащий барабан, имеющий сепарационную камеру, патрубок для подвода исходной суспензии в последнюю, выпускные камеры для легкой и тяжелой фракции жидкости, образованные радиально расположенными перегородками и имеющие выпускные отверстия > размещенные в этих камерах выпускные устройства с отводящими патрубками и клапан для закрывания и открывания отводящего патрубка тяжелой фракции жидкости, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения нагревания жидкости, находящейся в выпускной камере для тяжелой фракции при закрытом отводящем патрубке последней, и улучшения таким образом ее качества, выпускное устройство для тджелой фракции имеет средство для ее рециркуляции в зону барабана перед выпуск 10 1572402 ной камерой, выполненное в виде каразмеры сечения указанных калибролиброванного отверстия, при этом раванных отверстий выбраны из условия диальная перегородка, образующая прохождения одинакового количества стенку указанной камеры, также имеет жидкости в единицу времени при заданперепускное калиброванное отверстие, ном уровне жидкости в выпускной каобразующее вход в камеру, причем мере для тяжелой фракции. J 11 Фиг. г Редактор А.Долинич Составитель Г.Лошкарева Техред А.Кравчук Корректор Н.Король Заказ 1523 Тираж 461 -Подписное В И П Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР НИИ 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101