Сепаратор очистки жидкости центробежный


 


Владельцы патента RU 2484877:

Терехов Владимир Валерьевич (RU)

Изобретение относится к области разделения жидкостей, а именно к устройствам для очистки жидкости от примесей более тяжелых жидкостей и твердых частиц. Сепаратор преимущественно предназначен для очистки авиационного топлива от воды и взвешенных тяжелых частиц на этапе его подготовки к заправке в самолеты. Достигается повышение эффективности разделения жидкостей, снижение времени разделения единицы объема, уменьшение габаритов. Сепаратор содержит корпус с входными отверстиями, выходным фланцем и отводным патрубком. Во внутренней цилиндрической полости корпуса с возможностью вращения размещен ротор, представляющий собой жестко и соосно закрепленные друг к другу внутреннюю и наружную трубы, между которыми образован проходной канал. Наружная труба снабжена отверстиями, а между наружной трубой и корпусом образован герметичный зазор для отвода примесей. Ротор желательно снабжать крыльчаткой, размещенной соосно внутренней и наружной трубам. Крыльчатку целесообразно жестко закреплять к внутренней трубе, а наружную трубу закреплять на посадочной поверхности крыльчатки, выполненной по ее лопаткам. С другого торца трубы надлежит соединять проходной втулкой. Ротор установлен в корпусе на подшипниках, при этом корпус с одного торца снабжен съемной крышкой. Входные отверстия допустимо размещать с одного торца корпуса, а выходной фланец - с противоположного торца корпуса. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Область техники

Заявляемое изобретение относится к области разделения жидкостей, а именно к устройствам для очистки жидкости от примесей более тяжелых жидкостей и твердых частиц. Заявляемый сепаратор преимущественно предназначен для очистки авиационного топлива от воды и взвешенных тяжелых частиц на этапе его подготовки к заправке в самолеты.

Предшествующий уровень техники

Известен сепаратор для отделения легкой жидкости, включающий корпус с подводом смеси легкой и тяжелой жидкости, не менее чем одну отделительную камеру, расположенную за подводом смеси, установленный за отделительной камерой выпускной патрубок для тяжелой жидкости, перед которым установлена переливная стенка, выпускной патрубок для легкой жидкости, погружную трубу, соединяющую отделительную камеру и уравнительную камеру, и выпускную трубу для легкой жидкости, проходящую от уравнительной камеры вверх, а также коллектор для легкой жидкости, с которым соединен выпускной патрубок для легкой жидкости, при этом верхняя кромка погружной трубы расположена ниже переливной стенки, отличающийся тем, что в стенке выпускного патрубка для тяжелой жидкости выполнено отверстие, соединяющее уравнительную камеру с выпускным патрубком для тяжелой жидкости и расположенное по высоте между основанием выпускного патрубка для тяжелой жидкости и верхней кромкой погружной трубы (патент РФ №2098164, МПК B01D 17/00, 1997 [1]).

Недостатком аналога является его конструкция, обеспечивающая отстаивание жидкостей для осуществления процесса разделения. Использование силы гравитации для процесса разделения приводит к значительному росту времени, необходимого для разделения жидкостей.

Раскрытие изобретения

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение эффективности разделения жидкостей.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым изобретением, является снижение времени разделения единицы объема, уменьшение габаритов.

Сущность изобретения состоит в том, что сепаратор очистки жидкости центробежный содержит корпус с входными отверстиями, выходным фланцем и отводным патрубком, при этом во внутренней цилиндрической полости корпуса с возможностью вращения размещен ротор, представляющий собой жестко соосно закрепленные друг к другу внутреннюю и наружную трубы, между которыми образован проходной канал, при этом наружная труба снабжена отверстиями, а между наружной трубой и корпусом образован герметичный зазор для отвода примесей.

Ротор желательно снабжать крыльчаткой, размещенной соосно внутренней и наружной трубам. Крыльчатку при этом целесообразно жестко закреплять к внутренней трубе, а наружную трубу закреплять на посадочной поверхности крыльчатки, выполненной по ее лопаткам. С другого торца трубы надлежит соединять проходной втулкой.

Ротор предпочтительно установлен в корпусе на подшипниках, при этом корпус с одного торца снабжен съемной крышкой.

Зазор для отвода примесей может быть уплотнен сальниками.

Входные отверстия допустимо размещать с одного торца корпуса, а выходной фланец - с противоположного торца корпуса.

Краткое описание чертежа

На чертеже показана схема сепаратора, продольный разрез.

Лучший вариант осуществления изобретения

Сепаратор очистки жидкости центробежный (чертеж) содержит корпус (1) с входными отверстиями (2), выходным фланцем (3), отводным патрубком (4) и крышкой (5). Большая часть корпуса (1), начиная от входных отверстий (2), имеет цилиндрическую внутреннюю поверхность. У выходного фланца (3) корпус (1) содержит расширяющуюся конусообразную часть.

Внутри корпуса (1) на подшипниках (6) установлен ротор (не обозначено). Ротор содержит соосно установленные внутреннюю (7) и наружную (8) трубы, между которыми образован проходной канал (9). Со стороны входных отверстий (2) трубы (7, 8) соединены между собой проходной втулкой (10). С противоположной стороны на внутренней трубе (7) жестко закреплена крыльчатка (11). Наружная труба (8) с этой стороны закреплена на посадочной поверхности крыльчатки (11), выполненной по лопаткам крыльчатки (11).

Решение технической задачи заявленного изобретения основано на применении центробежных сил для разделения жидкостей. В сочетании с небольшой толщиной слоя разделения и обеспечением ламинарного потока разделяемой жидкости это приводит к достижению заявленного технического результата. При этом небольшая толщина слоя разделения жидкости достигается за счет близости диаметров внутренней (7) и наружной (8) труб. Обеспечение ламинарного режима движения разделяемой жидкости достигается за счет того, что диаметр труб (7, 8) выбирается гораздо большим по сравнению с расстоянием между трубами (7, 8), то есть с шириной проходного канала (9), а длина труб (7, 8) выбирается гораздо большей по сравнению с их диаметром. Экспериментальным путем установлено, что оптимальным является соотношение, при котором длина труб (7, 8) в 4-8 раз превышает диаметр внутренней трубы (7). При меньшей длине труб (7, 8) преобладает турбулентное движение разделяемой жидкости, а при большей длине существенно увеличиваются вибрации ротора, что приводит к быстрому выходу из строя подшипниковых узлов.

Ротор установлен в корпусе (1) так, что между наружной трубой (8) и внутренней поверхностью корпуса (1) образован зазор для отвода примесей (12). Этот зазор (12) с двух сторон уплотнен сальниками (13). При этом наружная труба (8) снабжена отверстиями (16) для отвода примесей из области проходного канала (9) в область зазора для отвода примесей (12). Отводной патрубок (4) установлен в корпусе (1) в области зазора (12) и предназначен для вывода примесей из области зазора (12) за пределы корпуса (1).

Со стороны входных отверстий (2) ротор установлен на подшипнике (6) между корпусом (1) и внутренней поверхностью внутренней трубы (7). Для удержания подшипника (6) на этой поверхности выполнена проточка.

Со стороны крыльчатки (11) ротор установлен на подшипнике (6) между проточкой крыльчатки (11) и крышкой (5). Приводной вал (14) ротора уплотнен сальником (15).

Описание работы

Для использования заявляемого сепаратора входные отверстия (2) соединяют с трубопроводом подачи загрязненной жидкости, выходной фланец (3) соединяют с трубопроводом очищенной жидкости. Затем приводят ротор во вращение.

Создаваемая крыльчаткой (11) разность давлений приводит к тому, что загрязненная жидкость попадает в проходной канал (9). Крыльчатка (11) выполняет при этом функцию насоса. Проходя по каналу (9) жидкость, увлекаемая внутренней (7) и наружной (8) трубами ротора, закручивается и движется по спирали вокруг неподвижной оси корпуса (1). Относительно большая длина проходного канала (9) обеспечивает установление ламинарного потока в этом канале (9). При этом на частицы жидкости в канале (9) действуют центробежные силы, способствующие их распределению по плотности вдоль радиуса канала (9). При этом ближе к внутренней трубе (7) располагаются частицы с меньшей плотностью, а ближе к наружной трубе (8) - частицы с большей плотностью.

Более тяжелые (плотные) частицы через отверстия (16) в наружной трубе (8) отводятся в зазор для отвода примесей (12), откуда они через отводной патрубок (4) выводятся за пределы сепаратора.

Очищенная более легкая (менее плотная) жидкость, проходя через лопатки крыльчатки (11), попадает в выходной фланец (3) и выводится из сепаратора.

В заявляемом сепараторе заявляемый технический результат: «снижение времени разделения единицы объема, уменьшение габаритов» достигается за счет того, что сепаратор очистки жидкости центробежный содержит корпус с входными отверстиями, выходным фланцем и отводным патрубком. При этом во внутренней цилиндрической полости корпуса с возможностью вращения размещен ротор, представляющий собой жестко соосно закрепленные друг к другу внутреннюю и наружную трубы, между которыми образован проходной канал. При этом наружная труба снабжена отверстиями, а между наружной трубой и корпусом образован герметичный зазор для отвода примесей.

Промышленная применимость

Авторами изобретения изготовлен опытный образец заявленного сепаратора, испытания которого подтвердили достижение технического результата.

Заявляемый сепаратор очистки жидкости центробежный реализован с применением промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть изготовлен на машиностроительном предприятии и найдет широкое применение в добывающей промышленности для очистки и перекачки жидкостей, в системах очистки ГСМ.

ИСТОЧНИК ИНФОРМАЦИИ

1. Патент РФ №2098164, МПК B01D 17/00, 1997.

1. Сепаратор очистки жидкости центробежный, содержащий корпус с входными отверстиями, выходным фланцем и отводным патрубком, отличающийся тем, что во внутренней цилиндрической полости корпуса с возможностью вращения размещен ротор, представляющий собой жестко, соосно закрепленные друг к другу внутреннюю и наружную трубы, между которыми образован проходной канал, при этом наружная труба снабжена отверстиями, а между наружной трубой и корпусом образован герметичный зазор для отвода примесей.

2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что ротор снабжен крыльчаткой, размещенной соосно внутренней и наружной трубам.

3. Сепаратор по п.2, отличающийся тем, что крыльчатка жестко закреплена к внутренней трубе, а наружная труба закреплена на посадочной поверхности крыльчатки, выполненной по ее лопаткам, при этом с другого торца трубы соединены проходной втулкой.

4. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что ротор установлен в корпусе на подшипниках, при этом корпус с одного торца снабжен съемной крышкой.

5. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что зазор для отвода примесей уплотнен сальниками.

6. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что входные отверстия размещены с одного торца корпуса, а выходной фланец размещен с противоположного торца корпуса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оборудованию для центробежного разделения жидкостей, содержащих одновременно легкие и тяжелые дисперсные частицы, и может быть использовано в пищевой, медицинской и химической промышленности.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для деэмульсации при подготовке товарной нефти. .

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано для сепарации нефти и воды. .

Изобретение относится к разделению масловодной смеси на фазу, обогащенную маслом, и фазу, обогащенную водой, с использованием линейно скомпонованного разделительного устройства.

Изобретение относится к способам и устройствам для разделения продукции нефтяных скважин на фракции: нефть, эмульсию, воду и газ. .

Изобретение относится к оборудованию для разделения неоднородных жидких сред и предназначено для бытовых молочных сепараторов-сливкоотделителей, серийно выпускаемых ОАО «Пензмаш», г.

Изобретение относится к разделению текучей среды в жидком состоянии, и может использоваться, в частности, для разделения углеводородов и воды. .

Изобретение относится к оборудованию для химической промышленности и может быть использовано для распределения молекулярных фракций в смесях высокомолекулярных соединений и их гомогенизации.

Изобретение относится к устройствам для очистки жидких сред от более плотной дисперсной фазы и может быть использовано в машиностроении в системах очистки масла, нефти и тяжелого топлива транспортных двигателей внутреннего сгорания.

Изобретение относится к устройствам для разделения и очистки газожидкостных смесей в нефтяной промышленности и может быть использовано для отделения попутного газа от нефти (или конденсата) при добыче на этапе подготовки нефти к транспортированию по магистральному трубопроводу

Изобретение относится к колонным массообменным аппаратам и касается тарелки колонны с поперечным течением и способа ее применения

Изобретение относится к устройствам для очистки диэлектрических жидких сред от более плотной дисперсной фазы и может быть использовано в машиностроении в системах очистки масла, нефти и топлива транспортных двигателей внутреннего сгорания. Устройство содержит корпус с входным и выходным патрубками. Корпус имеет спиралеобразный проточный канал с постоянным значением площади круглого поперечного сечения, оконечная часть которого выведена в выходной патрубок. В выходном патрубке перпендикулярно потоку жидкости установлены осадительные электроды, выполненные в виде металлических пластин, по форме поперечного сечения выходного патрубка с отверстиями по всей поверхности электродов или с одним отверстием у края электрода. При сборке отверстия в соседних электродах располагаются диаметрально противоположно, а между электродами устанавливаются кольцевые перегородки из диэлектрического материала, причем осадительные электроды подключены к источнику высокого напряжения с чередованием знака потенциала. Во входном патрубке расположен блок электродов предварительного заряда частиц в очищаемой жидкости, причем плоскость электродов располагается вдоль потока жидкости и электроды подключены также к источнику высокого напряжения с чередованием знака потенциала. По внешней образующей проточного канала выполнено несколько щелей, например три, соединенных по всей длине с каналом отвода примесей. Изобретение позволяет повысить степень очистки диэлектрических жидкостей. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для разделения жидких неоднородных сред с помощью центробежных сил, и может быть использовано для очистки от механических загрязнений и воды жидкостей на нефтяной основе при их регенерации на предприятиях промышленности и сельского хозяйства. Передвижная сепарационная установка содержит смонтированный на ходовой раме и снабженный электроприводом гидронасос, подключенный к гидролинии очистки, вход всасывающего участка которой подключен к гидробаку. Нагнетательный участок гидролинии очистки снабжен предохранительным клапаном, фильтром тонкой очистки жидкости, выполненным в виде реактивной масляной центрифуги полнопоточного типа. Гидробак снабжен электронагревателем рабочей жидкости, датчиком температуры, электрически связанным с включателем электронагревателя для поддержания заданной температуры рабочей жидкости в гидробаке. Гидробак снабжен рукавом для забора подлежащей очистке жидкости из посторонней емкости с расположенным внутри гидробака сетчатым фильтром, дно гидробака имеет полость, снабженную краном для отстаивания воды из очищаемой жидкости, ее сбора и удаления из гидробака. Центрифуга размещена на крышке гидробака и образует с ним общую герметичную систему, причем ее гидропривод расположен внутри гидробака, а на выходе из центрифуги имеется регулирующий клапан для изменения расхода очищенной жидкости, к которому присоединен рукав отвода очищенной жидкости в емкость для хранения. Техническим результатом является повышение качества очистки жидкости. 1 ил.

Изобретение относится к центрифугам с вращающимся ротором, предназначенным для разделения эмульсий на водной основе, содержащих дисперсионную легкую фазу органического происхождения в виде тонкодисперсной капельной нефти, нефтепродуктов, жиров и т.п. Центрифуга для разделения эмульсий на водной основе содержит ротор с коалесцирующим патроном, вал с каналами подачи эмульсии и отвода разделенных компонентов - воды и легкой фазы, размещенную с внутренней стороны патрубка камеру легкой фазы, уплотнительные узлы каналов подачи эмульсии и отвода разделенных компонентов и сенсор отделенной легкой фазы в виде электрода. Внутри коалесцирующего патрона коаксиально размещен перфорированный патрубок. Камера легкой фазы сообщена с каналом отвода легкой фазы. Электрод выполнен стержневым и закреплен на уплотнительном узле каналов отвода разделенных компонентов таким образом, что чувствительная часть электрода размещена коаксиально в полости канала отвода легкой фазы. Техническим результатом является повышение пропускной способности центрифуги и эффективности разделения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности. Исходную эмульсию подают на разделение, затем легкую фазу после разделения нагнетают и подвергают гидродинамической кавитации, после чего смешивают с исходной эмульсией, которую нагревают теплом удаляемых тяжелой и легкой фаз. Изобретение позволяет интенсифицировать процесс разделения эмульсий и снизить энергетические затраты на его выполнение. 1 пр., 1 ил.

Изобретение относится к способу переработки продукта посредством разделения фаз. Способ переработки продукта посредством разделения фаз по меньшей мере на две жидкие фазы с дополнительной очисткой от твердой фазы содержит стадии, согласно которым: a) перерабатывают продукт в непрерывно работающей центрифуге, выполненной в виде сепаратора, который содержит вращаемый барабан с вертикальной осью вращения, пакет разделительных тарелок с вертикальными каналами, трубу подачи продукта и по меньшей мере два разделительных элемента для отвода более легкой жидкой фазы и более тяжелой жидкой фазы из барабана и отверстия отвода твердой фазы из барабана, причем между более легкой и более тяжелой жидкими фазами (HP, LP) в центрифуге образуется разделительная зона. При этом b) более легкую жидкую фазу (LP) отводят из барабана непрерывно, а более тяжелую фазу (HP) и твердую фазу отводят из барабана с перерывами, причем для обеспечения прерывистого отвода более тяжелой жидкой фазы разделительный элемент перемещают на различные радиусы (Ri, Ra) для отвода более тяжелой фазы. Техническим результатом является обеспечение непрерывного слива более тяжелой фазы, когда в поступающем продукте доля более тяжелой фазы мала по сравнению с долей более легкой фазы. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу обработки продукта путем разделения фаз. Способ непрерывной обработки продукта, в частности растительного или животного масла или жира, путем разделения фаз по меньшей мере на две жидкие фазы, предпочтительно в сочетании с дополнительной очисткой от твердых частиц, содержит следующие стадии, согласно которым: a) обработку продукта осуществляют в центрифуге, выполненной в виде разделительного устройства, содержащего вращаемый барабан, в котором установлен пакет тарелок с подъемными каналами, и снабженной средством подачи продукта и по меньшей мере двумя захватными органами для отвода менее плотной и более плотной жидкой фазы из барабана, а также отверстиями отвода твердой фазы, так что в процессе работы в центрифуге образуется область разделения между менее плотной и более плотной фазой (HP, LP). При этом, b) когда вязкость более плотной жидкой фазы становится выше по меньшей мере одного порогового значения, регулируют радиус для отвода более плотной жидкой фазы. Техническим результатом является обеспечение непрерывного слива более плотной фазы, когда содержание более плотной фазы относительно менее плотной фазы таково, что в процессе работы ее вязкость может значительно увеличиться в момент времени, который невозможно определить с достаточной точностью. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх