Сепаратор

 

Изобретение относится к области разделения систем жидкость-жидкость и может быть использовано в химической,нефтехимической,пищевой и других отраслях промышленности. Цель - повышение степени разделения и производительности аппарата. Сепаратор содержит корпус 1 с патрубком 2 подвода смеси и патрубками 3 и 4 отвода легкой и тяжелой фракций, расположенными выше и ниже уровня 5 раздела фракций. В корпусе 1 размещены трубопровод 6 с патрубком 7 ввода и канал (к) 8 с перегородками 9. К 8 установлен под углом к вертикали, при этом его верхний конец расположен выше, а нижний конец ниже уровня 5 раздела фракций. Перегородки 9, расположенные в нижнем конце К 8, примыкают к дну К 8, в котором перед перегородками имеются отверстия 10. Перегородки в верхнем конце К 8 примыкают к его верхней части. Нижний конец К 8 прикрыт заглушкой 11 и соединен трубой 12 с областью, расположенной выше уровня 5 раздела фракций. Кроме того, на перегородках верхнего конца К 8 установлены козырьки, имеющие форму двугранных углов с вершиной, обращенной вверх, а К 8 выполнен сужающимся к торцам. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1472087 А1 (5g4 В 01 Р 17 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4301378/23-26 (22) 28.08.87 (46) 15.04.89. Бюл. № 14 (71) Черкасское производственное объединение «Азот» им. Комсомола Украины и

Институт проблем механики АН СССР (72) С. В. Виноградов и Ю. В. Мартынов (53) 66.066.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1287913, кл. В 01 D 17/02, 1985. (54) СЕПАРАТОР (57) Изобретение относится к области разделения систем жидкость — жидкость и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промыш ленности. Цель изобретения— повышение степени разделения и производительности аппарата. Сепаратор содержит корпус 1 с патрубком 2 подвода смеси и патрубками 3 и 4 отвода легкой и тяжелой фракций, расположенными выше и ниже уровня 5 раздела фракций. В корпусе 1 размещены трубопровод 6 с патрубком 7 ввода и канал (К) 8 с перегородками 9.

К 8 установлен под углом к вертикали, при этом его верхний конец расположен выще, а нижний конец ниже уровня 5 раздела фракций. Перегородки 9, расположенные в нижнем конце К 8, примыкают к дну К 8, в котором перед перегородками имеются отверстия 10. Перегородки в верхнем конце К 8 примыкают к его верхней части.

Нижний конец К 8 прикрыт заглушкой 11 и соединен трубой 12 с областью, расположенной выше уровня 5 раздела фракций.

Кроме того, на перегородках верхнего конца К 8 установлены козырьки, имеющие форму двухгранных углов с вершиной, обращенной вверх, а К 8 выполнен сужающимся к торцам. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

1472087

Изобретение относится к разделению систем жидкость — жидкость и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение степени разделения и производительности аппарата.

На фиг. 1 представлен предлагаемый аппарат, продольный разрез; на фиг. 2— разрез А — А на фиг. I (уменьшено); на фиг. 3 — сепаратор со сходящимися каналами к периферии, вариант.

Сепаратор содержит корпус 1, патрубки 2, 3, 4 подачи смеси и отвода легкой и тяжелой фракции, находящиеся соответственно выше и ниже границы 5 раздела фракций. С патрубком 2 соединен трубопровод 6 с патрубком 7 ввода и каналом 8, расположенным внутри корпуса пбд углом к вертикали. Внутри канала 8 размещены вертикальные или наклонные перегородки 9.

В канале 8 перегородки 9, установленные ниже патрубка 7 ввода, примыкают ко дну канала 8, а перегородки, находящиеся выше патрубка 7 ввода, примыкают к верхней части канала 8. В дне канала 8 перед перегородками 9 со стороны патрубка 7 имеются отверстия 10. Торец канала 8 закрыт заглушкой 11. Нижний конец канала 8 соединен с областью, находящейся выше границы 5 раздела фракций, трубой 12. К перегородкам, находящимся выше патрубка ввода, прикреплены козырьки 13 в виде двугранных углов, вершинами вверх.

Сепаратор работает следующим образом.

Эмульсия через патрубок 2, трубопровод 6, патрубок 7 попадает в канал 8. В канале 8 поток движется вниз, разворачивается и движется вверх, подсасываясь падающим потоком. Далее происходит расслоение жидкости. Жидкость с меньшей плотностью движется по восходящему участку канала, а жидкость с большей плотностью — по нисходящему участку канала. жидкость движется вниз, при этом в пространстве между перегородками возникают циркуляционные течения, которые поддерживаются движущимся выше перегородок потоком, более тяжелая жидкость осаждается и попадает в области между перегородками. В результате вращения в областях между перегородками тяжелая фракция осаждается на дно и стенки перегородки, стекает по стенке вниз и отводится из канала 8 через отверстия 10 в корпус 1 ниже границы 5 раздела фракций.

Легкая фаза скапливается в верхней части канала, перемещается к торцу с заглушкой 11, где по трубе 12 отводится в область выше границы раздела. Жидкость, движущаяся вдоль канала 8 вверх от патрубка 7, попадает в области между перегородками. где образуются циркуляционные движения жидкости. Под действием центро25

55 бежной силы капли тяжелой жидкости осаждаются на стенках канала, перегородках и стекают вниз, при этом капли сталкиваются друг с другом, происходит их укрупнение. Тяжелая фракция стекает на дно канала 8 и по дну перемещается в нижнюю часть канала, где удаляется через отверстия IO. Легкая фракция удаляется в область выше границы раздела через верхний открытый торец канала 8. Жидкость, расслоенная в канале 8, разделяется на фракции окончательно в корпусе 1. Тяжелая фракция удаляется из корпуса через патрубок 4, а легкая — через патрубок 3. Если на перегородках 9, расположенных выше патрубка 7, установлены козырьки 13, то осевшие капли тяжелой фракции движутся вниз по перегородкам до козырька, далее по козырькам стекают к боковым стенкам канала, а по ним,на дно канала, что позволяет избежать падения укрупненных капель с перегородок в поток, где они могут частично раздробиться. Таким образом, наличие козырьков 3 позволяет повысить степень .предварительного разделения.

Однако эффективность предварительного расслоения увеличивается, если канал будет выполнен сужающимся к торцам. В этом случае интенсивность циркуляционных потоков в областях между перегородками поддерживается постоянной, несмотря на отвод тяжелой фракции через отверстия 10.

Использование предложенного сепаратора позволяет предварительно разделить тяжелую и легкую фракции. При этом поток эмульсии разделяется на более легкую и более тяжелую фракции, которые движутся соответственно в верхнюю и в нижнюю часть канала. По ходу движения эмульсии вдоль канала происходит непрерывная сепарация тяжелой фракции и ее отвод в область под границей раздела. Легкая фракция собирается в верхней части канала и отводится с торцов в область, находящуюся выше границы раздела. Таким образом, в предложенном аппарате происходит непрерывное разделение тяжелой и легкой фракции, причем по мере движения к торцам канала содержание тяжелой фракции для нижней части канала или легкой фракции для верхней части канала увеличивается, что улучшает условия разделения, так как расстояние между каплями увеличивается, и капли движутся свободно.

Кроме того, толщина слоя отсепарированных капель на дне уменьшается, что резко снижает вероятность срыва их турбулентными пульсациями и унос в поток, т. е. использование канала специальной конст рукции позволяет получить предварительное расслоение на тяжелую и легкую фракции с значительно большей степенью разделения.

Рассредоточенная подача тяжелой фракции в область ниже границы раздела и лег1472087

Формула изобретения

Составитель О. Калякина

Редактор М. Бандура Техред И. Верес Корректор Л. Г1илипенко

Заказ 1410/7 Тираж 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 кой фазы в область выше границы раздела позволяет резко снизить объемные доли жидкостей, перемещаемых вверх или вниз, что приводит к созданию более спокойного гидродинамического режима без вихреобразований. Это приводит к увеличению степени разделения.

Коалесценция капель и предварительное разделение приводят к тому, что концентрация капель в несущей среде будет небольшая. В результате повышаются скорости их всплытия или осаждения, а также производительность аппарата.

1. Сепаратор, содержащий корпус с патрубком подвода смеси и патрубками отвода, тяжелой и легкой фракции, расположенными соответственно ниже и выше уровня раздела фракций, размещенный в корпусе канал с перегородками, неполностью перекрывающими поперечное сечение канала, отличающийся тем, что, с целью повышения степени разделения и производительности аппарата, сепаратор снабжен трубопроводом с патрубком ввода, соединяющим патрубок подвода смеси с верхней стенкой канала, канал установлен под углом к вертикали, верхний конец канала расположен выше, а нижний конец канала — ниже уровня раздела фракций, причем перегородки нижнего конца канала примыкают ко дну канала, выполненного с отверстиями перед перегородками, а перегородки верхнего конца канала примыкают к верхней части канала, нижний конец канала заглушен и cîåäèíåí с областью, расположенной выше уровня раздела фракций, посредством трубы.

2. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что сепаратор снабжен козырьками в форме двугранных углов с вершиной вверх, расположенных на перегородках верхнего конца канала:

3. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что канал выполнен сужающимся к торцам.