Устройство для разделенияжидких смесей

 

maes Советских

Социалистических

<» 793594

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Реснублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.04.78 (21) 2605040/23-26 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень ¹ 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (51) М. Кл

В 01 D 3/32

/IС 10 G 1/02

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.015.23..05 (088.8) Ю. В. Чиннов, P. Г. Шафеев, В. В. Шубин, Б. И. Базаров и М. П. Любых (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ

ЖИДКИХ СМЕСЕИ

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процесса разделения жидкостей и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других сме>кных с ними отраслях промышленности.

Известно устройство для разделения жидких смесей, содер>кащее камеру сгорания, внутри которой расположена испарительная камера, и разделительную камеру

М

Недостатком известного устройства является малая производительность.

Цель изобретения — увеличения производительности за счет интенсификации процесса сепарации фаз.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для разделения жидких смесей снабжено валом с насаженными на него колесами с увеличивающимся диаметром по ходу движения парожидкостного потока, расположенным соосно в разделительной камере, которая установлена горизонталгно и выполнена в виде усеченного конуса.

На чертеже показан продольный разрез устройства для разделения жидких смесей.

Устройство состоит из испаригельной камеры 1, соосно установленной в камере сгорания 2 и соединенной с разделительной

2 камерой 3. В испарительной камере 1 тангенциально установлены форсунки 4 для впрыска жидких смесей, нагнетаемых насосом 5 из емкости 6.

5 В камере сгорания 2 установлены горелкп 7 для сжигания топлива и обогрева стенок испарительной камеры 1.

Горелка 8, установленная в камере сгорания 2, предназначена для предварительного подогрева испарительной камеры 1 и период пуска. Камера сгорания 2 снабжена патрубком 9 для отвода продуктов сгорания.

15 Разделительная камера 3 выполнена в ниде усеченного конуса 10, размещенного горизонтально, 13HQTpII которого coocHD,> (.таповлсп вал 11 с насаженным на него рядом колес с лопатками. Причем первое

2(3 колссо 12 по ходу движения парожпдкостпого потока выполнено с направляющим элементом 13, образует турбинную пару, а последующие по ходу потока колеса 14 предназначены для. разделения на фракции

25 и а ро жидкости ого потока.

Разделительная камера 3 снабжена патрубками 15 для отвода жидкости и патрубком 16 для вывода из устройства несконденсированной части парожндкостного поЗ0 тока.

Трубопровод 17 сообщает внутреннюю полость испарительной камеры 1 с горелками 7, а трубопровод 18 соединяет емкость

6 с испарительной камерой 1 и камерой сгорания 2 через форсунки 4 и горелку 8.

Трубопроводы 17 и 18 снабжены вентилями 19, 20, 21 и 22 для регулирования подачи топлива и разделительной смеси в форсунки 4 и горелки 7 и 8.

Для контроля давления в испарительпой камере установлен манометр 23, а для замера температуры стенки испарительной камеры 1 — датчик 24.

Устройство для разделения жидких смесей работает следующим образом.

В период пуска вентили 20 и 21 закрыты, вентиль 19 открыт и топливо подается насосом 5 из емкости 6 в горелку 8. Пламя горелки 8 разогревает стенку испарительной камеры 1, создавая в камере поле теплового излучения от стенок камеры. При дости>кении температуры стенки испарительной камеры величины, необходимой для нормального протекания процесса и зависящей от теплофизических характеристик перерабатываемого сырья, датчик температуры 24 подает импульс на переключение вентилей 19, 20 и 21, причем вентиль 19 закрывается, а вентили 20 и 21 открываются. Разделяемая смесь жидкостей из емкости 6 насосом 5 через вентиль 20 подается в тангенциально установленные форсункн

4, создающие и объеме испарительной камеры 1 закрученный поток разделяемой среды; конвектпвно — радиационный теплообмен между нагретой стенкой камеры и вращающимся потоком приводит к интенсивному испарению разделяемой смеси жидкости, к значительному повышению ее термодинамических параметров (температуры и давления). Из распыленных форсункой на мелкие капли смеси жидкостей в первую очередь испаряются легкокипящие фракции. Теплообмен в испарительной камере 1 организован так, что на выходе камеры образуется смесь паров легкоки793594 пящих фракций и аэрозолей тяжелы х фракций.

Из испарительной камеры 1 разделяемая среда в парожидкостном состоянии поступает на вход разделительной камеры 3 в направляющий элемент 13 и колесо 12, где, совершая работу расширения, вращает вал 11 с насаженными на него колесами

14. Снижение термодинамических параметров среды в турбинной паре продолжается в расширяющейся разделительной камере

3. Геометрию разделительной камеры (степень расширения парожидкостного потока) выбирают так, чтобы параметры среды в

15 зоне колес 14 соответствовали условиям конденсации подлежащих отделению фракций. Конденсирующиеся на испарившихся аэрозолях пары отделяемых фракций вы деляются из потока среды па колесах 14

pp,:за счет центробежных сил и отводятся по патрубкам 15 по назначению. Несконденсировавшаяся часть потока (легкие фракции), выводятся из разделительной камеры

3 через патрубок 16, например, в конден25 сатор-холодильник или па повторную перегонку.

Формула изобретения по Устройство для разделения жидких смесей, содер>кащее камеру сгорания, внутри которой располо>кена нспаритсльная камера, и разделительнук> камеру, отлич а ощеес я тем, что с целью увеличения производительности за счет интенсификации процесса сепарации фаз, оно снабжено валом с насаженными на него колесами с увеличивающимся диаметром по ходу движения парожидкостного потока, располо40 >кенными соосно в разделительной камере, которая установлена горизонтально и выполнена в виде усеченного конуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

4; 1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии, Химия, 1971, с. 508.

793594

20 u 5 2/ 6 24 5

Составитель A. Рыбинский

Техред А. Камышникова Корректор Л. Куклина

Редактор П. Горькова

Подписное

Заказ 8673

Изд. ¹ 102 Тираж 712

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома