ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАРАТОР Российский патент 1996 года по МПК B04B1/08 B04B11/02 

Изобретение относится к оборудованию для разделения суспензий в поле действия центробежных сил.

Известен центробежный сепаратор, содержащий питающую трубу, введенную внутрь тарелкодержателя для подвода исходной суспензии, устройство для вывода осветленной суспензии, ротор, включающий в себя основание, установленные по посадке на ребрах тарелкодержателя пакет тарелок с наружными и внутренними отбортовками и крышку [1]
Недостатком такого сепаратора является то, что при его определенной производительности уровень исходной суспензии, поданной по питающей трубе внутрь тарелкодержателя, достигает внутренней переливной кромки тарелкодержателя и через зазор между нею и наружной поверхностью неподвижной питающей трубы поступает в зону для вывода фугата (осветленной жидкости). По этой причине, а также из-за перегрузки нижних межтарелочных зазоров ротора содержание твердой фазы в фугате превышает допустимые нормы.

Цель изобретения заключается в увеличении производительности сепаратора.

Указанная цель достигается тем, что в центробежном сепараторе, содержащем питающую трубу, введенную внутрь тарелкодержателя для подвода исходной суспензии, устройство для вывода осветленной суспензии, ротор, включающий в себя основание, установленные по посадке на ребрах тарелкодержателя пакет тарелок с наружными и внутренними отбортовками и крышку, на внутренних отбортовках тарелок и в крышке между ребрами тарелкодержателя выполнены пазы, причем размер пазов в радиальном направлении на части пакета увеличивается на тарелках от нижней тарелки к крышке, а размер пазов в крышке равен максимальному размеру пазов в тарелках.

На фиг. 1 представлен в разрезе предлагаемый центробежный сепаратор: стрелками _→ обозначено движение в роторе исходной суспензии; ···_→ вывод фугата (осветленной суспензии); ___-L вывод тяжелой фазы; на фиг.2 - сечение А-А по одному из сопел для вывода тяжелой фазы; на фиг.3 сечение Б-Б по пазам крышки; на фиг.4 сечение В-В по пазам одной из тарелок. Фигуры 2,3 и 4 даны в увеличенном масштабе. На фигурах 3 и 4 слева от оси изображен один паз между соседними ребрами тарелкодержателя, справа от оси как вариант три паза.

Центробежный сепаратор включает в себя ротор, имеющий основание 1, крышку 2, тарелкодержатель 3, внутри которого размещена неподвижная питающая труба 4, а снаружи пакет тарелок 5 с расположенными в них по окружности отверстиями, образующими с отверстиями в тарелкодержателе вертикальные каналы 6. Для выдачи осветленной суспензии (фугата) имеется устройство в виде напорного неподвижного диска 7, а для вывода тяжелой фазы сопла в виде мундштуков 8 с фильерами 9. В шламовом пространстве ротора расположены трубки 10 для подвода тяжелой фазы к соплам. Крышка 2 и пакет тарелок 5 фиксируются на ребрах 11 тарелкодержателя 3 по посадке и ориентируются в плане с помощью шпонки 12. Тарелки 5 имеют внутренние 13 и наружные 14 отбортовки. На внутренних отбортовках 13 тарелок выполнены пазы 15 между ребрами 11 тарелкодержателя 3, причем между соседними ребрами может быть как один паз, так и несколько. Размер пазов 15 в радиальном направлении размер "а" на части пакета увеличивается на отбортовках 13 тарелок 5 от нижней тарелки к крышке 2 по определенной закономерности, зависящей от производительности сепаратора и его конструктивных особенностей. В крышке 2 выполнены пазы 16, которые в радиальном направлении имеют размер, равный максимальному размеру пазов 15 в тарелках, ближайших к крышке. Необходимо отметить существенную возможность повышения производительности центробежных сепараторов за счет увеличения максимального диаметра напорного диска. В этом случае соответственно увеличиваются размеры пазов на тарелках и крышке (в радиальном направлении). Пазы выходят за пределы внутренних отбортовок на коническую часть тарелок.

Центробежный сепаратор работает следующим образом. Исходная суспензия по питающей трубе 4 поступает во внутреннюю полость тарелкодержателя 3, где раскручивается до рабочих оборотов ротора. Суспензия входит в вертикальные каналы 6, образованные отверстиями в тарелкодержателе 3 и тарелках 5, и растекается по межтарелочным зазорам пакета тарелок. В межтарелочных зазорах суспезия разделяется. Сгущенная фаза, осаждаясь на внутренней конической поверхности тарелок, сползает в шламовое пространство к периферии ротора, уплотняется и поступает в трубки 10. Двигаясь по ним, сгущенная фаза достигает мундштуков 8 и удаляется из ротора через отверстия в фильерах 9. Осветленная суспензия, двигаясь к центру ротора около наружной конической поверхности тарелок, достигает пазов 15, выполненных в отбортовках 13 тарелок 5, и перемещается вертикально вверх к пазам 16 в крышке 2. Пройдя пазы 16, фугат набегает на ребра напорного неподвижного диска 7 и выводится из ротора под давлением.

Как видим, фугат движется вертикально вверх между ребрами 11 тарелкодержателя 3 (по фугатным каналам), не по внутреннему диаметру отбортовок тарелок, как это было в прототипе, а на большем радиусе по пазам 15 и 16. Соответственно этому смещается на больший радиус и свободный уровень исходной суспензии внутри тарелкодержателя, так как перепад давлений для обеспечения стандартной производительности сепаратора одинаков для прототипа и предложенного сепаратора. При таком смещении прекращается поступление исходной суспензии в зону выдачи фугата через зазор между неподвижной трубой 4 и охватывающей ее горловиной тарелкодержателя 3, что позволяет увеличить производительность предложенного сепаратора до тех пор, пока свободный уровень фугата не сместится в фугатные каналы (между ребрами 11 тарелкодержателя) и не станет соответствовать его уровню в прототипе на стандартной производительности. При этом необходимо учесть, что существенным в предложенной конструкции является увеличение размеров пазов 15 в тарелках 5 в радиальном направлении (размер "а") на части пакета от нижней тарелки к крышке. Изменяется гидравлическое сопротивление межтарелочных зазоров по высоте части пакета: межтарелочные зазоры в нижней части пакета имеют большее гидравлическое сопротивление, чем в остальной, причем, чем ниже тарелка, тем большее сопротивление имеет межтарелочный зазор. Это способствует более равномерному распределению исходной суспензии по высоте пакета по межтарелочным зазорам, а, значит, также способствует и увеличению производительности сепаратора. ЫЫЫ2

Использование: изобретение относится к оборудованию для разделения суспензий в поле действия центробежных сил. Сущность: центробежный сепаратор включает ротор, содержащий основание, крышку и установленный по посадке на ребрах тарелкодержателя пакет тарелок, имеющих наружные и внутренние отбортовки, устройство для отвода осветленной жидкой фазы и питающую трубу, введенную внутрь тарелкодержателя для подвода исходной суспензии. На внутренней отбортовке каждой тарелки, кроме нижней, и в крышке между ребрами тарелкодержателя выполнены пазы, размер которых в радиальном направлении на части пакета увеличивается от нижней тарелки к крышке. Размер пазов в последней равен максимальному размеру пазов внутренней отбортовки тарелки. 4 ил.

Центробежный сепаратор, включающий ротор, содержащий основание, крышку и установленный по посадке на ребрах тарелкодержателя пакет тарелок, имеющих наружные и внутренние отбортовки, устройство для отвода осветленной жидкой фазы и питающую трубу, введенную внутрь тарелкодержателя для подвода исходной суспензии, отличающийся тем, что на внутренних отбортовках тарелок и в крышке между ребрами тарелкодержателя выполнены пазы, при этом размер пазов в радиальном направлении на части пакета увеличивается от нижней тарелки к крышке, причем размер пазов в последней равен максимальному размеру пазов внутренней отбортовки тарелки.