СПОСОБ ОСУШКИ И ДЕГАЗАЦИИ МАСЛА Российский патент 1999 года по МПК B01D19/00 

Изобретение относится к области осушки и дегазации масла и может быть использовано в энергетике, медицинской, микробиологической, пищевой, электротехнической и автомобильной промышленности для осушки, дегазации, очистки и возможной регенерации углеводородных жидкостей минерального и растительного происхождения и в частности, масла.

Известен способ (SU, авторское свидетельство, 1373412, B 01 D 19/00, 1988) осушки и дегазации масла, заключающийся в формировании распределенного предварительно нагретого потока тонких струек масла на ряде вертикально ориентированных поверхностей с последующим вакуумированием в дегазационной камере. Однако при осуществлении способа происходит неравномерная дегазация капель масла из-за имеющихся температурных и скоростных градиентов по объему камеры, требуется тонкая очистка от механических частиц, а осушка и дегазация связанной и капельной влаги ведется без их предварительного разделения и, следовательно, без учета необходимых энергетических затрат.

Известен способ (SU, авторское свидетельство, 1533728, B 01 D 19/00, 1990), принятый за ближайший аналог, заключающийся в формировании и распределении нагретой дисперсной среды, испарении и эвакуации воды, дальнейшей осушки на лотках с сорбентом и их регенерации прокаливанием до температуры 600 град.C, проведение грубой и тонкой очистки на фильтрах в тупиковом режиме. Недостатком этого способа является повышенный расход энергии, связанный с необходимостью подвода тепла при нагреве дисперсной среды, значительная энергия требуется на прокаливание до высоких температур сорбента по всему объему при его регенерации, а также определенная энергия затрачивается на поддержание достаточно глубокого вакуума в дегазаторе. При реализации способа не учитывается различный характер связи воды с маслом и возможность ее последовательного удаления из объема масла с использованием для этой цели физико-химических свойств и существующих характерных особенностей взаимосвязи последних, использование которых обусловило бы существенное снижение энергозатрат.

Анализ приведенного уровня техники свидетельствует о том, что задачей изобретения является снижение энергозатрат при осушке и дегазации масла.

Это достигается тем, что согласно изобретению осушка и дегазация осуществляются при последовательном отделении связанной и капельной воды и газа на ряде фильтров при обеспечении условий удаления того или иного вида влаги или газа. При этом капельная и сконденсированная на механических частицах влага, а также газ разделяются при фильтрации в тангенциальном режиме при избыточном давлении в турбулентном потоке масла при прохождении последнего через пористые гидрофобные поверхности трубок дегазатора. Водяной туман, образующийся при подохлаждении масла в теплообменнике, а также связанная влага удаляются на фильтрах с коалесцирующими и сорбирующими свойствами, которые легко регенерируются отдувом нагретым до 120 град. С воздухом.

На чертеже представлена схема реализации способа.

Устройство содержит приемочный бак 1, связанный трубопроводом 2 с насосом 3. Выход насоса 3 соединен трубопроводом 4 через коллектор с внутренним объемом трубок дегазатора 5 и далее трубопровод 6 связывает в нижней части внешний объем дегазатора 5 с насосом 7, а в верхней части трубопровод 8 с насосом 9 для эвакуации газа. Теплообменник 10 соединен с насосом 9 и фильтрами 11, 12 с коалесцирующими и сорбирующими свойствами соответственно трубопроводами 13, 14, 15 и 16 через емкость 17. Фильтры 11, 12 снабжены байпасными патрубками 18, 19 и соответствующей запорной арматурой для проведения регенерации - вентилями 20, 21, 22 и 23 и тройниками 24, 25 с двухпозиционными кранами 26, 27.

Способ осуществляется следующим образом.

Предварительно нагретое масло поступает в приемочный бак 1, откуда по трубопроводам 2 и 4 насосом 3 через коллектор начинает нагнетаться при избыточном давлении во внутренний объем трубок дегазатора 5. При этом насосом 3 обеспечивается турбулентное течение масла по всей длине трубок дегазатора 5. При движении масла по внутренним объемам пористых трубок дегазатора 5 капельная и сконденсированная на механических частицах вода разделяется в тангенциальном режиме на их гидрофобных внутренних поверхностях.

Оставшаяся связанная вода и выделившийся при расширении газ под действием избыточного давления в трубках вместе с отфильтрованным маслом собираются во внешнем объеме дегазатора 5, откуда газ через трубопровод 8 насосом 9 эвакуируется. Далее масло по трубопроводам 6, 13 подается насосом 7 в теплообменник 10, где подохлаждается, при этом часть связанной воды выделяется в виде пузырьков тумана. По трубопроводам 13, 14, 15 и 16 масло подается на фильтры 11, 12 с коалесцирующими и сорбирующими свойствами через емкость 17, где собирается масло, освобожденное от пузырьков водяного тумана и от части связанной влаги, и на фильтре 12 сорбируется оставшаяся часть воды. При регенерации фильтров 11, 12 вентили 20, 21 на патрубках 18, 19 открываются, вентили 22, 23 закрываются, а двухпозиционные краны 26, 27 на тройниках 24, 25 поворачиваются на 90 град., отсекая объемы фильтров 11, 12. Нагретый до 120 град. C воздух поступает через горловины тройников 24, 25 в фильтры 11, 12 и, выходя через патрубки 18, 19, эффективно выносит накопленную воду. После кратковременного 5...10 мин отдува вентили 20, 21 закрываются, а 22, 23 открываются, двухпозиционные краны 26 и 27 поворачиваются в прежнее положение, установка готова к работе.

Таким образом, использование предложенного способа позволяет по-существу процесс осушки и дегазации свести к ряду простых последовательных операций разделения на фильтрах с различными свойствами, позволяющими избирательно отделять воду и газ, используя энергетические механизмы взаимосвязи последних с маслом, при различных внешних условиях и воздействиях, что обуславливает существенное снижение энергозатрат.

Использование: в различных отраслях промышленности для осушки, дегазации и возможной регенерации углеводородных жидкостей минерального и растительного происхождения. Сущность изобретения: осушку и дегазацию масла осуществляют последовательно на ряде фильтров при создании внешних условий и воздействий, учитывающих механизм энергетической связи масла, воды и газа и обеспечивающих их эффективное разделение. 1 ил.

Способ осушки и дегазации масла, включающий подачу нагретого масла в дегазатор и на сорбирующие элементы, разделение на распределительной поверхности, отвод газа, охлаждение масла и регенерацию сорбирующих элементов, отличающийся тем, что нагретое масло подают внутрь пористых трубок дегазатора при избыточном давлении в струйном турбулентном потоке, разделение ведут на распределительных гидрофобных внутренних поверхностях пористых трубок при тангенциальной фильтрации с отделением сконденсированных насыщенных паров капельной и связанной воды и газа, затем масло охлаждают в теплообменнике и отделяют пары и связанную воду на фильтрах с коалесцирующими и сорбирующими свойствами, а регенерацию фильтров осуществляют отдувом горячим воздухом.