Аппарат для разделения жидкостей

 

Изобретение касается разделения жидкостей по плотности и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение степени разделения и производительности аппарата. Аппарат содержит корпус с патрубками отвода тяжелой и легкой фракций и тангенциальным патрубком подвода смеси. Снаружи корпуса на его верхней части установлено устройство для предварительного разделения фракций в виде конуса, вдоль боковой поверхности которого установлены каналы, соединенные отверстиями или щелями с внутренним объемом конуса. В каналах установлены на разных высотах перегородки. Каналы соединены с коллектором, с которым посредством патрубка отвода тяжелой фракции соединен дополнительный трубопровод, нижний конец которого установлен в корпусе ниже уровня раздела фракций. В крышке корпуса установлен трубопровод отвода легкой фракции, нижний конец которого установлен в корпусе выше уровня раздела фракций. К концам трубопроводов прикреплены диски с зазором между диском и трубопроводом. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 В 01 D 17/038

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4301379/ 31-26 (22) 28 ° 08.87 (46) 07.08.89. Бюп. № 29 (71) Черкасское производственное объединение "Азот" и Институт проблем механики AH СССР (72) С.В.Виноградов, В.С.Подерягин, Ю.В.Мартынов и А.Г.Липкин (53) 66.066.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 854b84, кл. В Oi D 17/02, 1979. (54) АППАРАТ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ (57) Изобретение касается разделения жидкостей по плотности и может быть использовано в химической, неф" техимической, пищевой и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение степени разделения и производительности аппарата. Аппарат содержит корпус с патрубками отвода тяжелой и легкой

Изобретение касается. разделения жидкостей по плотности и может быть использовано в химической,нефтехимической, пищевой, микробиологической и других отраслях промьппленности.

Белью изобретения является повышение степени разделения и производительности аппарата за счет предварительного разделения и коагуляции капель.

На фиг,1 представлен аппарат, продольный разрез; на фиг,2 — разрез A-А на фиг.1.

„„SU„„149853 А1

2 фракции и тангенциальным патрубком подвода смеси. Снаружи корпуса на его верхней части установлено устройство для предварительного разделения фракций в виде конуса, вдоль боковой поверхности которого установлены каналы, соединенные отверстиями или щелями с внутренним объемом конуса. В каналах установлены на разных высотах перегородки. Каналы соединены с коллектором, с которым посредством патрубка отвода тяжелой фракции соединен дополнительный трубопровод, нижний конец которого установлен в корпусе ниже уровня раздела фракции, В крышке корпуса установлен трубопровод отвода легкой фракции, нижний конец которого установлен в корпусе выше уровня раздела фракции. К концам трубопроводов прикреплены диски с зазором между диском и трубопроводом. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Аппарат содержит корпус 1 с патрубками отвода тяжелой 2 и легкой

3 фракций, установленными соответственно ниже и выше уровня 4 раздела фракций. Патрубок 5 подвода смеси соединен тангенциально с устройством для предварительного разделения фракций в виде конуса 6, имеюще- Ь го крьппку 7. Вдоль стенки конуса 6 установлено несколько наклонных ка- . налов 8, которые соединены отверстиями или щелями 9 с внутренним объемом конуса. Каналы 8 соединены с

149853

3 коллектором 10. Коллектор 10 посредством патрубка 11 отвода тяжелой фракции соединен с дополнительным трубопроводом 12 нижний конец котоЭ

5 рого расположен в корпусе 1 ниже уровня 4 раздела фракций. К крьппке

7 прикреплен трубопровод 13 отвода легкой фракции, нижний конец которого размещен вьппе уровня 4 раздела фракций. Внутри каналов установлены по высоте перегородки 14. Перегородки 14 выполнены наклонными или гори-. зонтальными и не должны перекрыва".ь сечение каналов. Они могут примыкать поочередно к корпусу и к стенке канала, К концам трубопроводов 12 и

13 прикреплены с зазором диски 15.

Устройство для предварительного разделения фракций в виде конуса 6 20 установлено вертикально в верхней части корпуса 1.

Аппарат работает следующим образом.

Смесь. через патрубок 5 поступает 25 в конус б тангенциально, в конусе пропроисходит .центробежное расслоение жидкости, более тяжелая фракция отжимается центробежной силой к стенкам конуса б и попадает,в каналы 8.

Отбор тяжелой фракции осуществляется через отверстия или щели 9 в боковой стенке конуса., при этом,так как нет нижнего разгрузочного отверстия, по центру конуса устанавливается устойчивый столб, состоящий из легкой фракции. Проведенные лабораторные эксперименты гюказали,что доля тяжелой фракции после прохождения смеси через конус в отводящем канале для тяжелой фракции увеличивается с 40 до 80-907.. Следует отмеЪить, что вблизи боковой стенки формируется слой с повышенным содержанием тяжелой фракции. Смесь по45 ступает в конус, вращается вокруг его оси и движется вниз, расслаиваясь на две фазы. Так как устрой" ство для предварительного разделения выполнено конической формы,то при движении вниз происходит непре- 50 рывное продавливание тяжелой фазы через отверстия в каналы, а вдоль оси устанавливается восходящий к трубопроводу 13 поток легкой фракции. При этом разделение смеси происходит равномерно вдоль всей высоты конуса, что повышает степень разделения. При других конфигурациях разделительного устройства (например, цилиндрической) образуются в нижней части застойные зоны, что снижает эффективность процесса разделения.

Тяжелая фракция в каналах 8 под действием силы тяжести опускается, огибая перегородки 14, при этом происходит коалесценция как тяжелой, так и легкой фракций. Далее более тяжелая фракция попадает в коллектор 10 и оттуда по патрубку 11 и трубопроводу 12 отводится в корпус 1 в область, расположенную ниже уровня 4 раздела фракций, Более легкая фракция, собирающаяся в центре конуса Ь, через трубопровод 13 отводится в верхнюю часть корпуса .1.

Для того, чтобы поток отводимой легкой фракции не попал ниже уровня раздела фаз, его разворачивают с помощью диска 15, установленного с зазором с концом трубопровода 13.

Диск 15 позволяет также избежать удара выходящей из трубопровода 12 жидкости о дно корпуса 1 и создание интенсивных циркуляционных течений, перемешивающих объем жидкости. При наличии диска 15 пяток жидкости выходит в виде осесимметричной плоской струи, при этом образовавшиеся в результате коалесценции капли легкой фракции беспрепятственно всплывают.

Жидкость в корпусе 1 под действием силы тяжести и архимедовой силы разделяется на .легкую и тяжелую фракции, которые удаляются из аппарата соответственно через патрубки

Зи2.

Использование предлагаемого устройства позволяет разбить процесс разделения на несколько этапов. На верхнем этапе происходит центробежное расслоение в конусе °

Таким образом, предварительное разделение позволяет расслоить жидкость и по отдельности вводить более тяжелую фракцию ниже границы раздела, а более легкую — выше границы раздела, что резко сокращает движение жидкости в корпусе в верти-. кальном направлении и снижает энергию турбулентных пульсаций, т,е. разделение происходит в более спокойном гидродинамическом режиме, что приводит к увеличению степени разделения.

1498533

Коагуляция капель как легкой, так и тяжелой фракции приводит к резкому увеличению скорости всплытия или осаждения капель в корпусе, следова5 тельно, аппарат может работать при большей нагрузке °

Предварительное расслоение и ко агуляция капель с раздельной подачей сред приводит к тому, что расстоя- 10 ние между каплями резко увеличивается и движение капли происходит не в стесненных условиях, что также резко увеличивает скорость всплытия или осаждения. 15

Формула изобретения

1. Аппарат для разделения жидкостей, содержащий корпус с натрубками 2п отвода тяжелой и легкой фракций, расположенными соответственно ниже и вьппе уровня раздела фракций, и установленное вертикально в верхней части корпуса устройство для предва- 25 рительного разделения фракций с тангенциальным патрубком подвода смеси, патрубком отвода легкой фракции, располбженным в крышке устройства и соединенным с трубопроводом отвода легкой фракции, и патрубком отвода тяжелой фракции, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения степени разделения и производительности аппарата за счет предварительного разделения и коагуляции капель, устройство для предварительного разделения фракций выполнено в виде конуса и снабжено наклоннымн каналами, установленными вдоль, стенки корпуса и соединенными отверстиями или щелями с внутренним объемом конуса, коллектором, соединенным с каналами и дополнительным трубопроводом, причем коллектор и дополнительный трубопровод соединены между собой посредством патрубка отвода тяжелой фракции, нижний конец дополнительного трубопровода размещен ниже уровня раздела фракций, нижний конец трубопровода отвода легкой фракции установлен вьппе уровня раздела фракций, а наклонные каналы снабжены установЛЕННЫМИ IIO bK. HGKJIQHHbIMH ИЛИ ГОризонтальными перегородками, не перекрывающими сечение каналов.

2. Аппарат по п.i, о т л и ч а— ю щ и. и с я тем, что перегородки в каналах примыкают поочередно к корпусу и к стенке канала.

3. Аппарат по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что он снабжен дисками, прикрепленными с зазором к концам трубопровода отвода легкой фазы и дополнительного трубопровода.

1498533 л

Составитейь О,Калякина

Редактор С.Пекарь Техред ЙДидык Корректор Т.Малец

Заказ 4488/7 Тираж 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.- 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101