СИСТЕМА БЕЗРАБОРНОЙ ОЧИСТКИ И СПОСОБ ОЧИСТКИ ЦЕНТРОБЕЖНОГО СЕПАРАТОРА Российский патент 2016 года по МПК B04B15/06 B08B3/04 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к системе безразборной очистки и способу очистки центробежного сепаратора. Система безразборной очистки (БО) является соединяемой с центробежным сепаратором, содержащим ротор, расположенный для вращения вокруг оси вращения и образования внутри себя пространства сепарирования. Вход сепаратора для текучей среды продолжается внутри пространства сепарирования, а первый выход сепаратора для текучей среды продолжается из пространства сепарирования и содержит выпускной насос, выполненный с возможностью обеспечения потока текучей среды из первого выхода сепаратора. Система БО дополнительно содержит емкость для очищающей жидкости и насос для очищающей жидкости для доставки очищающей жидкости из емкости к входу сепаратора. Изобретение также относится к способу очистки центробежного сепаратора посредством системы БО.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Пример известной системы БО раскрыт в патенте JP 9075783 A, в котором система включает в себя закрытую емкость для очищающей жидкости. Из емкости очищающая жидкость закачивается к входу центробежного сепаратора посредством подачи сжатого воздуха в закрытую емкость от источника давления. Недостатком является то, что процедура очистки зависит от наличия такого источника давления.

В соответствии с другим известным примером системы БО, система снабжена отдельным электрическим центробежным насосом, установленным в емкости, для перекачки очищающей жидкости из емкости к входу центробежного сепаратора. Это имеет тот недостаток, что система БО становится несколько тяжелой и дорогой.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Одной из задач изобретения является снижение упомянутых выше недостатков известных систем БО. В частности, стремились получить систему БО, которая является легкой в обращении, недорогой и которая может работать независимо от внешних источников давления для подключения к центробежному сепаратору.

Эта задача достигается предметом п. 1 формулы изобретения, в котором первоначально описанная система БО отличается тем, что она выполнена с возможностью приема потока текучей среды из первого выхода сепаратора, и что насос для очищающей жидкости выполнен с возможностью перекачивания очищающей жидкости из емкости к входу сепаратора посредством принятого потока текучей среды. Таким образом, система БО использует поток текучей среды от выходного насоса центробежного сепаратора для передачи нагнетаемой очищающей жидкости из емкости на вход сепаратора. Посредством этого, при подключении к центробежному сепаратору, система БО может работать независимо от любого внешнего источника давления и без необходимости отдельного электрического насоса. В результате, система БО также может быть дешевле в производстве и более простой в обращении из-за более низкого веса.

Насос для очищающей жидкости может содержать эжектор, который может иметь вход для движущейся текучей среды для приема текучей среды из первого выхода сепаратора, нагнетающий вход для приема очищающей жидкости, подлежащей нагнетанию из емкости, и выход для движущейся и нагнетаемой текучей среды. Такой эжекторный насос, или эжектор, как таковой, известный в данной области насосов, использует эффект Вентури сужающегося сопла, для преобразования энергии давления движущейся текучей среды в энергию скорости, что создает зону низкого давления. Зона низкого давления вовлекает жидкость из нагнетающего входа, и поток текучей среды увлекает нагнетаемую жидкость, в данном случае, очищающую жидкость из емкости. После прохождения горловины эжектора между сужающейся и расширяющейся секциями, текучая среда расширяется и скорость уменьшается, что приводит к повторному повышению давления текучей среды путем преобразования энергии скорости обратно в энергию давления. Таким образом, нагнетание очищающей жидкости из емкости к входу сепаратора может приводиться потоком текучей среды из выпускного насоса центробежного сепаратора и система БО может быть получена с малым количеством подвижных частей и экономически эффективным способом.

Система БО может быть выполнена содержащей клапан, в частности клапан постоянного давления, выполненный с возможностью слива текучей среды, принятой от входа сепаратора, когда давление превышает пороговое давление. Тем самым давление в системе может быть ограничено, чтобы избежать утечки в сепаратор. Клапан может быть расположен выше по потоку от входа движущейся текучей среды насоса для очищающей жидкости. Система БО может быть выполнена с возможностью возвращения любой текучей среды, слитой клапаном в емкость для очищающей жидкости.

Выпускной насос сепаратора может быть выполнен состоящим из очищающего устройства, будучи неподвижным, устройство очищает вращающуюся текучую среду в роторе. Первый выход сепаратора может продолжаться от радиально внутреннего участка пространства сепарирования для выпуска легкой фазы текучей среды (выход легкой фазы) и сепаратор может быть снабжен вторым выходом сепаратора, продолжающимся от радиально наружного участка пространства сепарирования для выпуска тяжелой фазы продукта (выход тяжелой фазы). Система БО затем может содержать клапан, выполненный с возможностью регулирования давления и/или потока текучей среды из второго выхода сепаратора. В качестве альтернативы первый выход сепаратора может быть выходом тяжелой фазы.

Дополнительно предусмотрен способ очистки центробежного сепаратора, при этом центробежный сепаратор содержит ротор, расположенный для вращения вокруг оси вращения и образования внутри себя пространства сепарирования, вход сепаратора, продолжающийся внутрь пространства сепарирования, для текучей среды, первый выход сепаратора для текучей среды, продолжающийся из пространства сепарирования, при этом упомянутый первый выход сепаратора содержит выпускной насос, выполненный с возможностью обеспечения потока текучей среды от первого выхода сепаратора, содержащий этапы, при которых:

- присоединяют систему БО, как описано здесь, к центробежному сепаратору,

- вращают ротор при рабочей скорости, рабочей скорости для процедуры очистки,

- заполняют пространство сепарирования ротора текучей средой, такой как вода,

- генерируют поток текучей среды из пространства сепарирования через первый выход сепаратора посредством выпускного насоса,

- принимают поток текучей среды из первого выхода сепаратора в насос очищающей жидкости,

- нагнетают очищающую жидкость из емкости к входу сепаратора посредством принимаемого потока текучей среды, предпочтительно посредством эжектора, и

- вводят очищающую жидкость внутрь пространства сепарирования, например, для очистки по меньшей мере частей пространства сепарирования.

Дополнительно способ содержит этап, при котором

- сливают текучую среду из первого выхода сепаратора, когда давление превышает пороговое давление.

Тем не менее, другие задачи, признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из следующего подробного описания, а также из чертежей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Далее будут описаны варианты осуществления изобретения, в виде примера, обращаясь к прилагаемому схематическому чертежу, на котором:

Фиг. 1 представляет систему БО согласно варианту осуществления изобретения, присоединенную к центробежному сепаратору.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Обращаясь к фиг. 1, система 1 безразборной очистки (БО) представлена присоединенной к центробежному сепаратору 2 (представленному частично). Сепаратор содержит ротор 3, расположенный для вращения вокруг оси (х) вращения и образования внутри себя пространства 4 сепарирования. Вход 5 сепаратора продолжается внутрь пространства сепарирования для подачи текучей среды в пространство сепарирования. Первый выход 6 сепаратора продолжается от радиального внутреннего участка пространства сепарирования и содержит выпускной насос 7 в виде очищающего устройства, выполненный с возможностью обеспечения потока текучей среды из первого выхода сепаратора (выход легкой фазы). Сепаратор дополнительно содержит второй выход 8 сепаратора, продолжающийся от радиального наружного участка пространства сепарирования, и содержит второй выпускной насос 9 в виде очищающего устройства, выполненный с возможностью обеспечения потока текучей среды из второго выхода сепаратора (выход тяжелой фазы).

Система БО дополнительно содержит емкость 10 для очищающей жидкости и насос очищающей жидкости, содержащий эжектор 11. Эжектор снабжен входом 12 для движущейся текучей среды для приема текучей среды из первого выхода сепаратора, нагнетающий вход 13 для приема очищающей жидкости, подлежащей нагнетанию из емкости, и выход 14 насоса для движущейся и нагнетаемой жидкости. Вход 12 для движущейся текучей среды соединен с первым выходом 6 сепаратора, а выход 14 насоса соединен с входом 5 сепаратора. Нагнетающий вход 13 соединен с нижним участком емкости 10. Между первым выходом сепаратора и входом движущейся текучей среды расположен клапан 15 постоянного давления, и любая текучая среда сливается из этого клапана, выполненного с возможностью возвращения в емкость 10. Устройство 16, показывающее давление, выполнено с возможностью контроля давления на входе 12 движущейся текучей среды. Устройство 17, показывающее температуру, выполнено с возможностью контроля температуры текучей среды в системе и, предпочтительно, расположено на входе 13 насоса. Система также снабжена первым клапаном 18 для регулирования потока жидкости из емкости 10 к входу 13 насоса и вторым клапаном 19 для опустошения емкости. Второй выход снабжен регулирующим клапаном 20, выполненным с возможностью закрывания этого выхода. В качестве альтернативы второй выход снабжен элементом ограничения потока, например, в виде жиклера и отсечного клапана.

В процессе работы ротор 3 центробежного сепаратора 1 вращается с рабочей скоростью. Емкость 10 заполняется водой или другой подходящей текучей средой, и вода также вручную вводится в пространство 4 сепарирования ротора через вход 5, до тех пор, пока она не начнет выходить из второго выхода 8 (выход тяжелой фазы). Второй выход сепаратора затем закрывается клапаном 20. Когда текучая среда в пространстве сепарирования достигает первого выхода 6 сепаратора, поток текучей среды генерируется из первого выхода сепаратора выпускным насосом 7. Поток текучей среды из первого выхода сепаратора принимается на вход движущейся текучей среды эжектора. После похождения эжектора текучая среда возвращается на вход сепаратора. Когда давление около 2 бар будет достигнуто в системе, движущаяся текучая среда начнет втягивать жидкость из емкости через нагнетающий вход 13 и выходить через выход 14 насоса. Очищающая жидкость (жидкость системы БО) затем вводится в емкость и прокачивается посредством эжектора по направлению входа 5 сепаратора. На входе сепаратора очищающая жидкость вводится в пространство сепарирования для его очистки. Очищающая жидкость затем рециркулирует на вход движущейся текучей среды эжектора посредством выпускного насоса первого выхода сепаратора, и поток рециркулирующей очищающей жидкости сохраняется выпускным насосом сепаратора. Когда давление превышает пороговое значение около 3 бар, регулирующий клапан 15 постоянного давления открывается и сливает циркулирующую текучую среду в емкость. Давление в контуре рециркуляции может контролироваться посредством устройства 16 измерения давления. Клапан 20 на втором выходе 8 сепаратора может затем быть частично открыт, для включения очистки того выхода.

В качестве альтернативы, что раскрыто на фиг. 1, второй выход 8 (выход тяжелой фазы) может быть подключен к входу 12 движущейся текучей среды эжектора, для обеспечения движущейся текучей средой для нагнетания очищающей жидкости.

Группа изобретений относится к системе безразборной очистки и способу очистки центробежного сепаратора. Система безразборной очистки, подключаемая к центробежному сепаратору, содержит центробежный сепаратор, который состоит из ротора, расположенного для вращения вокруг оси вращения и образования внутри себя пространства сепарирования, вход сепаратора для текучей среды, продолжающийся внутрь пространства сепарирования, первый выход сепаратора для текучей среды, продолжающийся от пространства сепарирования. При этом упомянутый первый выход сепаратора содержит выпускной насос, выполненный с возможностью обеспечения потока текучей среды из первого выхода сепаратора. Система безразборной очистки содержит емкость для очищающей жидкости, насос для очищающей жидкости для обеспечения очищающей жидкости из емкости к входу сепаратора. Система безразборной очистки выполнена с возможностью приема потока текучей среды из первого выхода сепаратора. При этом насос для очищающей жидкости выполнен с возможностью перекачки очищающей жидкости из емкости к входу сепаратора посредством принимаемого потока текучей среды. Способ очистки центробежного сепаратора содержит этапы, при которых присоединяют систему безразборной очистки к центробежному сепаратору, вращают ротор с рабочей скоростью, заполняют пространство сепарирования ротора текучей средой, генерируют поток текучей среды из пространства сепарирования через первый выход сепаратора посредством выпускного насоса, принимают поток текучей среды в насос для очищающей жидкости, нагнетают очищающую жидкость из емкости на вход сепаратора посредством принимаемого потока текучей среды и вводят очищающую жидкость внутрь пространства сепарирования, например, для очистки, по меньшей мере, частей пространства сепарирования. Техническим результатом является обеспечение возможности работы безразборной системы очистки независимо от внешних источников давления посредством нагнетания очищающей жидкости за счет потока текучей среды из выпускного насоса центробежного сепаратора. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Система (1) безразборной очистки, подключаемая к центробежному сепаратору (2), при этом центробежный сепаратор содержит ротор (3), расположенный для вращения вокруг оси (х) вращения и образования внутри себя пространства (4) сепарирования, вход (5) сепаратора для текучей среды, продолжающийся внутрь пространства сепарирования, первый выход (6) сепаратора для текучей среды, продолжающийся от пространства сепарирования, при этом упомянутый первый выход сепаратора содержит выпускной насос (7), выполненный с возможностью обеспечения потока текучей среды из первого выхода сепаратора, при этом система безразборной очистки содержит емкость (10) для очищающей жидкости, насос (11) для очищающей жидкости для обеспечения очищающей жидкости из емкости к входу сепаратора, отличающаяся тем, что система безразборной очистки выполнена с возможностью приема потока текучей среды из первого выхода сепаратора и что насос для очищающей жидкости выполнен с возможностью перекачки очищающей жидкости из емкости к входу сепаратора посредством принимаемого потока текучей среды.

2. Система безразборной очистки по п. 1, в которой насос движущейся текучей среды содержит эжектор.

3. Система безразборной очистки по любому из предыдущих пунктов, содержащая клапан (15), выполненный с возможностью слива текучей среды, полученной от входа сепаратора, когда давление превышает пороговое давление.

4. Система безразборной очистки по п. 3, выполненная с возможностью возвращать любую текучую среду, сливаемую клапаном, в емкость для очищающей жидкости.

5. Система центробежного сепаратора, содержащая центробежный сепаратор (2), при этом центробежный сепаратор содержит ротор (3), расположенный для вращения вокруг оси (х) вращения и образования внутри себя пространства (4) сепарирования, вход (5) сепаратора, проходящий в пространство сепарирования для текучей среды, первый выход (6) сепаратора для текучей среды, продолжающийся из пространства сепарирования, при этом упомянутый первый выход сепаратора содержит выпускной насос (7), выполненный с возможностью обеспечения потока текучей среды от первого выхода сепаратора, и систему (1) безразборной очистки по любому из предшествующих пунктов.

6. Система центробежного сепаратора по п. 5, в которой выпускной насос содержит очищающее устройство.

7. Система центробежного сепаратора по любому одному из пп. 5-6, в которой первый выход сепаратора проходит от радиального внутреннего участка пространства сепарирования для выпуска легкой фазы текучей среды.

8. Система центробежного сепаратора по п. 7, в которой центробежный сепаратор содержит второй выход (8) сепаратора, продолжающийся от радиального наружного участка пространства сепарирования для выпуска тяжелой фазы продукта, и где система безразборной очистки содержит клапан (20), выполненный с возможностью регулирования давления и/или потока текучей среды от второго выхода сепаратора.

9. Способ очистки центробежного сепаратора, при этом центробежный сепаратор (2) содержит ротор (3), расположенный для вращения вокруг оси (х) вращения и образования внутри себя пространства (4) сепарирования, вход (5) сепаратора, продолжающийся в пространство сепарирования для текучей среды, первый выход (6) сепаратора для текучей среды, продолжающийся от пространства сепарирования, при этом упомянутый первый выход сепаратора содержит выпускной насос, выполненный с возможностью обеспечения потока текучей среды от первого выхода сепаратора, содержащий этапы, при которых:
- присоединяют систему (1) безразборной очистки по любому одному из пп. 1-4 к центробежному сепаратору,
- вращают ротор с рабочей скоростью,
- заполняют пространство сепарирования ротора текучей средой,
- генерируют поток текучей среды из пространства сепарирования через первый выход сепаратора посредством выпускного насоса (7),
- принимают поток текучей среды в насос (11) для очищающей жидкости,
- нагнетают очищающую жидкость из емкости (10) на вход сепаратора посредством принимаемого потока текучей среды и
- вводят очищающую жидкость внутрь пространства сепарирования, например, для очистки, по меньшей мере, частей пространства сепарирования.

10. Способ очистки центробежного сепаратора по п. 9, дополнительно содержащий этап, при котором
- сливают текучую среду из первого выхода сепаратора, когда давление превышает пороговое давление.