Центробежный сепаратор

 

1. ЦЕН1РОБЕЖНЬЙ СЕПАРАТОР, включающий барабан, содержащий крышку, основание, тарелкодержатель с пакетом тарелок, напорное устройство для отвода легкой фракции и расположенный по периферии барабана ряд клапанов для отвода сгущенной фазы из шламовой полости барабана, каждый из которых состоит из вертикально размещенной втулки, сообщенной со шламовой полостью, и контактирующего с нижней торцовой поверхностью втулки седла, смонтированного в теле подпружиненного поршня, служащего для открывания и закрывания клапанов и расположенного под основанием барабана, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью удлинения срока службы клапанов и повышения их надёжности в работе, каждый клапан снабжен стаканом, днище которого размещено на седле для перемещения стакана внутри втулки, при этом стенка в нижней части стакана имеет паз для выброса сгущенной фазы, расположенный под прямым углом i к оси стакана. СГ) 2. Сепаратор по п. 1, о т л ичающийся тем, что стенка стас кана имеет продольный паз, а втулка - штифт, расположенный в последнем для предотвращения проворачивания стакана внутри втулки.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

Ф(51) В 04 В 11/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К flATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 3257498/23- 13 (22) 27.02.81 . (31) 8001551 — 4 (32) 28.02.80 (33) Швеция (46) 15.04.85. Бюл. У 14 (72) Берт Ингвар Андерс Бодельсон (Швеция) (71) Альфа-Лаваль А Б (Швеция) (53) 66.067.57(088.8) (56) 1. Патент Англии N - 15 14072, кл. В 2 Р, опублик. 1978 (прототип). (54)(57) 1. 1(ЕНХРОБЕЖНЫИ СЕПАРАТОР, включающий барабан, содержащий крышку, основание, тарелкодержатель с пакетом тарелок, напорное устройство для отвода легкой фракции и расположенный по периферии барабана ряд клапанов для отвода сгущенной фазы из шламовой полости барабана, каждый из которых состоит из вертикально размещенной втулки, сообщен„„SU„,1151196 А ной со шламовой полостью, и контактирующего с нижней торцовой поверхностью втулки седла, смонтированного в теле подпружиненного поршня, служащего для открывания и закрывания клапанов и расположенного под основанием барабана, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью удлинения срока службы клапанов и повышения их надежности в работе, каждый клапан снабжен стаканом, днище которого размещено на седле для перемещения стакана внутри втулки, при этом стенка в нижней части стакана имеет паз для выброса сгущенной фазы, расположенный под прямым углом к оси стакана.

2. Сепаратор по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что стенка стакана имеет продольный паз, а втулка — штифт, расположенный в последнем для предотвращения проворачивания стакана внутри втулки.

1151t96

Изобретение относится к оборудованию для разделения жидкости в поле центробежных сил.

Наиболее близким к предлагаемому является центробежный сепаратор, 5 включающий барабан, содержащий крышку, основание, тарелкодержатель с пакетом тарелок, напорное устройство для отвода легкой фракции и расположенный по периферии барабана ряд 10 клапанов для отвода сгущенной фазы иэ шламовой полости барабана, каждый из которых состоит из вертикально размещенной втулки, сообщенной со шламовой полостью,и контактирующего 15 с нижней торцовой поверхностью втул ки седла, смонтированного в теле подпружиненного поршня, служащего для открывания и закрывания клапанов и расположенного под основанием бара-20 бана с образованием между ними полости для подвода воздуха 513.

Седло клапана изготовлено из относительно мягкого материала для достижения надежного прижатия ко всему 25 соплу даже в том случае, если седло, например, вследствие деформации во время работы средства, удерживающего седло, будет расположено несколько наклонно по отношению к соплу. ЗО

Когда клапан открыт, среда, выходящая из канала, под большим давлением проходит через кольцевой зазор, образовавшийся между седлом и соплом.

Если среда содержит частицы, вызываю- 5 щие разъединение, они будут главным образом разъедать седло клапана на протяжении всего времени протекания среды через клапан. Это разъединение седла клапана происходит постепенно и в результате клапан не обеспечивает герметичность в закрытом состоянии.

Цель изобретения — удлинение срока службы клапанов и повышение их надежности в работе.

Для достижения укаэанной цели в центробежном сепараторе, включающем барабан, содержащий крышку, основание,,тарелкодержатель с пакетом тарелок, напорное устройство для отвода50 легкой фракции и расположенный по периферии барабана ряд клапанов для отвода сгущенной фазы из шламовой полости барабана, каждый из которых состоит иэ вертикально размещенной 55 втулки, сообщенной со шламовой полостью, и контактирующего с нижней торцовой поверхностью втулки седла, смонтированного в теле подпружиненного поршня, служащего для открывания и закрывания клапанов и расположенного под ocHnBaHHpN барабана, каждый клапан снабжен стаканом, днище которого размещено на седле для пере— мещения стакана внутри втулки, при этом стенка в нижней части стакана имеет паз для выброса сгущенной фазы. расположенный под прямым углом к оси стакана.

Стенка стакана должна иметь продольный паз, а втулка — штифт, рас— положенный в последнем для предотвращения проворачивания стакана внутри втулки.

На фиг. 1 схематично изображен барабан центробежного сепаратора, имеющий ряд клапанов, продольный разрез; на фиг, 2 — сечение А-А на фиг. 1 (часть сепарирующей камеры ротора, причем сепарирующая камера сообщается с клапанами) на фиг.3 клапан в закрытом положении; на фиг. 4 — то же, в период открытия; на фиг. 5 — то же, в полностью отк рытом положении; на фиг. 6 — сечеt ние Б-Б на фиг. 5.

Центробежный сепаратор включает барабан 1, содержащий крышку 2, осноВание 3, соединенное с крышкой при помощи кольца 4, тарелкодержатель 5 с пакетом тарелок б, напорное устройство 7 для отвода легкой фракции и расположенный по периферии барабана ряд клапанов 8 для отвода сгущенной фазы из шламовой полости 9 барабана. В шламовой полости барабана установлены конусные вставные пластины 10, образующие карманы 11, нижняя часть которых сообщается через аксиальные каналы 12 с клапанами 8.

Барабан 1 установлен на приводном валу 13. Каждын клапан 8 состоит иэ вертикально размещенной втулки 14, сообщенной со шламовой полостью, и контактирующего с нижней торцовой поверхностью втулки седла 15, смонтированного в теле подпружиненного поршня 16, служащего для открывания и закрывания клапанов и расположенно

ro под основанием барабана 1 с образованием между ними полости 17 для подвода воздуха. Каждый клапан снабжен стаканом 18, днище которого размещено на седле 15 для перемещения стакана внутри втулки, при этом стен ка в нижней части стакана имеет

3 паэ 19 для BE,táðoñà сгущенной фазы, расположенный под прямым углом к

noè стакана. Стенка стакана имеет продольный паз 20, а втулка штифт 2 1, расположенный в последнем, в результате чего предотвращается и поворот стакана вокруг продольной оси. Втулка 14 изготовлена иэ относительно твердого материала v. имеет канал 22, который является продолже- 10 нием канала 12 в осноьании 3 барабана.

Стакан 18 изготовлен из сравнительно твердого материала и установлен во втулке 14 с кольцевым зазором 23, обеспечивающим перемещение стакана 18 во втулке 14. Кольцевой зазор настолько узок, что препятствует протеканию среды через указанную полость зазора. Протяженность 2б паза 19 в угловом измерении вокруг оси стакана 18 составляет около 180 .

Втулка 14 имеет концевую кромку 24, к которой при помощи подпружиненного поршня 16 прижимается упор- 25 ная поверхность 25 седла 15 с образованием уплотнения 26. Седло 15 изготовлено иэ относительно мягкого материала, так что упорная поверхность 25 деформируется концевой кромкой 24 и образует с ней уплотнение, когда клапан закрыт.

Центробежный сепаратор работает следующим образом.

ii51

Исходная жидкость подается в барабан 1 через входной канал 27 и

1 через распределительный канал 28 вводится в сепарирующую камеру 29 барабана, где более тяжелая среда отбрасывается к периферии и отстаивается в карманах 11, а более легкая среда перемещается в пакете тарелок 6 и поступает в камеру 30, откуда отводится через напорное устройство 7

Клапаны 8, равномерно распределенные по периферии ротора работают одновременно при помощи общего подпружиненного пружинами 31 поршня 16, которыи установлен с возможностью перемещения в аксиальном направлении в направляющих 32 и 33 между двумя конечными положениями. Когда поршень 16 расположен в первом конечном положении, ближайшем к основанию 3, он удерживает клапаны 8 в закрытом поло- Ы жении. Когда поршень 16 расположен в другом конечном положении, клапаны находятся в открытом положении.

196 4

Поршень 16 удерживается в первом положении пружинами 31, а во втором положении — давлением воздуха, подаваемого в полость 17 между поршнем 16 и основанием 3 барабана через каналы 34, 35 и 36 в валу 13.

Клапан открывается при помощи поршня 16 (фиг. 4), причем седло 15 перемещается в направлении от втул— ки 14, при этом стакан 18 под воздействием давления сгущенной фазы, находящейся во внутренней em полости, следует за седлом 15. Кромка 24 открывает паз 19 и сгущенная фаза вытекает через него. Клапан принимает полностью открытое положение (фиг. 5). Когда паз 19 расположен на расстоянии В от кромки 24 сгущенная фаза вытекает из паза 19 по существу в радиальном направлении и не попадает ни на кромку 24, ни на упорную поверхность 25. Клапан снова закрывается при помощи поршня 16, причем седло 15 и стакан 18 возвращаются назад в положение, показанное на фиг. 3.

Седло 15, которое изготовлено из сравнительно мягкого материала, является той частью клапана, которая наименее устойчива против разъедания.

Следовательно, важно предохранить упорную поверхность 25, которая образует уплотняющую поверхность уплотнения 26, от воздействия вытекающей среды.

Сгущенная фаза, которая . вытекает из клапана, не будет попадать на упорную поверхность 25, т.е. поверх— ность, которая образует герметичный контакт с кромкой 24, когда клапан закрыт, если расстояние А будет достаточно большим, что можно объяснить следующим образом.

Когда кромка 25 начинает открывать паз 19 (фиг. 4) сгущенная фаза начинает вытекать через паз в направлении, обозначенном позицией 37, которое образует угол о, имеющий величину около 45, с осью 38 стакана 18. Эта среда падает на седло 15 по дуге окружности с радиусом R u центром на оси 38, которая (окружность) при достаточно большом расстоянии Л лежит радиально снаружи упорной поверхности 25. При продолжающемся открытии паза 19 угол увеличивается и среда падает на седло 15 все дальше и дальше от упорной

1151 196

3 поверхности 25 и в конце концов, когда клапан займет положение, обозначенное на фиг. 5, среда будет вытекать из клапана по существу под прямым углом к оси 38.

Сгущенная фаза таким образом выгружается из карманов 11 барабана.

Предлагаемая конструкция клапанов позволяет удлинить срок службы и повысить их надежность в работе.

1151196

5 Q 22

81

Щ

Составитель Г.Лошкарева

ТехредЛ.Мартяшова Корректор А.Зимокосо

Редактор M.Ïåòðoâà

Филиал IIIIII "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 2183/46 Тираж 543 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5