Устройство для приготовления топливных эмульсий Советский патент 1984 года по МПК B01F5/10 B01F3/08 

L

го

ОО

11 Изобретение относится к технике подготовки топливных тонкодисперсных эмульсий типа вода-масло из обводненных мазутов, предназначенных, для промышленного сжиганий по преймуществу в металлургических печах и в топках стационарных и передвижных, котлов, а также может быть испол зовано и в других отраслях народного хозяйства, в том числе для подготонки к. промышленному сжиганию обводненных смол, керосина и дизельного топлива.... Известны смешивающие или диспергационные устройства, применяемые для подготовки топливных смесей или грубых эмульсий: механические,,машины (механические мешалки различных типоп, коллоидные мельницы-дисперга.торь ), пневматические барботажные дис- пёргатрры (с барботажом сжатым возду хом или паром), ультразйуковые 1 и С2. . ;Недостатком этих устройств являет ся невозможность приготовления в них тонкодисперсных топливных эмульсий, пригодных для сжигания, например, в большегрузных мартеновских и в ряде печей специального назначения весьма чувствительных к наличию в топливе даже мелких скоплений воды. Невозможность приготовления в эти устройствах тонко-дисперсных эмульсий обусловлена ведением процесса эмульгирования.(диспергированияJ рбр, водненных жидких топлив непосредственно в их толще, что позволяет лишь вытягивать линзы или просло 5:ки воды в нити, разрываемые на крупные каШти сферического вида, спдсобнЫе в дальнейшем снова соединяться- в линзы. Не обеспечивает по тем же причинам приготовление тонкодисперсных топлив ных эмульсий и применение циркуляционного подогрева ( или парового бар бот ажа) топлива при хранении его в крупных резервуарах, где расположенньй в донной части резервуара распре делительный трубный коллектор с отва стиями и .соплами для выхода топлива также не создает условий .для дробления линз или прослоек воды на мелкие капли и для равномерного их распределения в массе топлива. Наиболее близким к предлагаемому является устройство дпя подготовки обводненного жидкого топлива - мазута к сжиганию преимущественно во , вра щающихся цементнообжигательных пе- 71 чах и технологических агрегатах про-I мьшшенности строительных материалов, включающее топливный резервуар, циркуляционный контур с перекачивающим (циркуляционным) насосом и с распределительным ко,гшек гором, выполненным в виде размещенных в резервуаре вертикальных труб с соплами, направлен-ными вверх под углом 4-6° к горизонту, и соединенных общим трубопроводом, расположенным вверху снаружи резервуара, подводящий трубопровод и трубопровод, отводящий эмульсию к потребителям ЗЗ. Недостатком известного устройства является то, что смешение и дисперги-рование жидкого обводненного топлива предусмотрено в его толще, ч-о исключает возможность дробления линз и прослоек в топливе на мелкие капли .и их равномерного распределения по всей массе топлива. Кроме того, наличие лишь двух всасывающих отверстий, в дне резервуара ( одно - для . всасывающего трубопровода к насосу циркуляционного контура, другое для всасывающего трубопровода к насосу подачи эмульсии потребителям), приводит к образованию-застойных зон жидкого топлива в резервуаре, особенно, на перифериях. Вследствие наличия этих недостатков в известном устройстве не обеспечивается приготовление топливных эмульсий мелкой ,циперсности. Цель изобретения- повьш1ение качества эмульсии. Поставленная цель достигается тем, что устройство для приготовления топливных эмульсий, содержащее топливный резервуар с циркуляционным контуром, включающим последовательно соединенные отводящий патрубок, насос, циркуляционный трубопровод, распределительный коллектор с отверстиями, подвод}пций и отводящий трубопроводы, снабжено соединенным с отводящим патрубком дополнительным коллектором с отверстиями, распределительный и дополнительный коллекторы расположены -горизонтально соответственно в верхней и нижней частях резервуара и выполнены кольцевыми с равномерно распределенными по их периметру радиальными патрубками с отверстиями, при этом патрубки дополнительного колдектора снабжены соединенными с их отверстиями приемными воронками, а патрубки распределительного коллек3тора снабжены отбойниками, размещен ными над их отверстиями и выполненн ми в виде дисков с ртбортовкой, нап равленной в сторону отверстий, орие тированных вверх. Выполнение напарного распределительного коллектора в виде горизонтальной сетИ трубопроводов, разветвленнь1х по всей площади резервуара расположенный над поверхностью топл ва в нем, а также оснащение трубопроводов специальными отбойно-дробильными тарелочками позволяет распылять находящуюся в обводненном топливе воду на пылевидные капли и равномерно распределять их по поверх ности топлива в резервуаре, а следовательно, - во всей массе топлива в нем. Устройство отражательных бортиков по окружностям отбойно-дробипьных та релочек выполнено для обеспечения дополнительного дробления капель воды в пылевидные капли и нёобходимого ограничения радиуса и траёкто- рииих разбрызгивания (полета). Устройство придонной разветвленной сети всасывающих трубопроводов исключает образование в резервуаре Застойных зон ЖИДКОРО топлива, вы|падение и отложение осадков из него а также способствует непрерывному усреднению содержания влаги в топливе, т.е. интенсификации и ускорению процесса приготовления топливных тонкодисперсных эмульсий. Осншдение концов всасывающих труб жидкостеприемными воронками практического ( раструбного) профиля исклюгчаетсужение лотоков жидкого топлива нри входе их в трубы и обеспечивает поступление жидкости в воройки с определенной для каждой из них зоны всасывания жидкости, а ассиметричность конструкции воронок исключает накаливание отложений под воронками и на дне резервуара. Устройства горизонтальных напорны и всасывающих трубопроводов циркуляционного контура телескопического вида с участками труб разных диаметров, соответствующих количеству проходящих через участки расхйдов -жидкости, и оснащение трубопроводов переходами ассиметричной конструк- . ции выполнено для исключения образования в напорных трубопроводах газовых пробок, а во всасьшающи трубопроводах - отложений (осадков). 714 На фиг.I показано предлагаемое устройство, вертикальный разрез по оси его топливного резервуара с оборудованием его циркуляционного (и диспергационного) контура (разрез А-А на фиг. 1 и 2); на фиг.2 - сечение Б-Б на фиг.1 ( план топливного резервуара в его верхнем сечении с показом плановой схемы напорной распределительной сети трубопроводов диспергационной части циркуляционного контура),на фиг.3 - сечение В-В на фиг.1 (план топливного резервуара в его нижнем сечении с показом плановой схемы придонной сети всасывающих трубопроводов циркуляционного контура на фиг.4 - сечение Г-Г на фиг.1 ( расположение выходных отверстий в трубопроводах напорной сети а также конструкция, расположение и крепление отбойно-дробильных тарелоче.к диспергационной части устройства )i на фиг.5 - схема включения устройства в систему подачи в него жидкого топлива, отвода-подачи готовой топливной эмульсии к потребителям и возврата части неиспользованной ими эмульсии и топлиный резервуар устройства применительно к мазутным хозяйствам металлургических и машиностроительных предприятий. Устройство содержит топливный резервуар 1, циркуляционный контур с перекачивающим ( циркуляционным) на- сосом 2 ( находя1цимся вне резервуара) , С напорным распределйтлеьным коллектором (внутри резервуара, вверху, состоящим из сети горизонтальных. трубопроводов 3, снабженных отбойнодробильными тарегочками 4, установленными на кронштейнах 5 над отверстиями 6 в трубопроводах с придонным; всасывающим коллектором, состоящим из сети горизонтальных трубопроводов 7, снабженных жидкостеприемнымн воронками 8 и с вертикальным трубопроводом 9 (вне резервуара), соединяющим всась ваюищй и напорный кЬллекторы циркуляционного контура устройства через перекачивающий насос 2. Устройство содержит также .трубопровод 10, подводящий обводненное топливо в резервуар 1, трубопровод I1, отводящий готовую топливную эмульсию потребителям, обратный трубопровод 12 возврата в резервуар 1 неиспользованной потребителями топливной эмульсии. 5 Устройство работает следующим образом. . Обводненное топливо ( например мазут) перекачиваетея Hsi .соответствующей емкости { топливохранилища.) насосом топливной насосной.станции топливного хозяйства промпредприятий в .топливный резервуар 1 устройства по подающему трубопррвбду 10, заполняет резервуар 1 -на заданную высоту и после включения в работу перекачивающего (циркуляционного)насоса 2 поступает через жидкостеприемные воронки 8 в придонную горизонтальную сеть трубопроводов 7 всасывающего коллектора. Затем топливо подается перека чиваюирм насосом 2 по соединительному вертикальному трубопроводу 9 в верхнюю горизонтальную сеть трубопроводо 3 распределительного напорного коллектора, где струи лсидкости, выходя из отверстий 6 в трубопроводах, силь но ударяются в отбойно-дробильные тарелочки 4 и их бортики, и вода топлива при этом размельчается на. мелкие (.пылевидные) капли, разбрызгиваясь по всей поверхности топлива в резервуаре, которое,опускаясь, снова всасывается насосом 2 и подается в напорную сеть 3 установки. Тонкодисперсная, стойкая от расслоения топливная эмульсия получаетс после 8-12 кратного обращения обводненного топлива через циркуляционный (диспергационный)контур устройства, а затем отводится трубопроводом 11 самотеком со дна резервуара или через циркуляционный насос 2 в насос. ную станцию тошшвйого хозяйства для подачи потребителям. Неиспользованная потребителями эмульсия воз-т вращается в резервуар 1 устройствачерез насосную станцию топливного хозяйства по обратному трубопроводу .12... ; Циркуляционный (перекачивающий) насос 2 устройства включается в рабо 71 ТУ при каждом новом пополнении резервуара 1 обводненными топливом, а отвод топливных эмульсий потребителям производится непрерывно как при включенном, так и при выключенном насосе 2. Ввод обводненного топлива может осуществляться по подающему- трубопроводу 10 непосредственно в резервуар I, но как правило, долженпроизводиться через сеть трубопроводов 3 напорного распределительного коллек- тора устройства, что позволяет проводить первую фазу диспергирования топлива уже в период наполнения им резервуара 1, т.е. ускорять процесс приготовления, тонкодисперсных эмульсий из обводненного жидкого топлива. При больших расходах топлива потребителями и недопустимости перерывов в подаче им топливной эмульсии целесообразно иметь два топливных резервуара 1 (два диспергационных устройства) для их поочередной работы по мере сработки готового топлива в том или другом резервуарах, а также для возможности выключения любого из них или их оборудования на капитальный или текущий ремонты. Предлагаемое устройство позволяет не только обеспечивать потребителей качественным топливом (тонкодисперсной топливной эмульсией) без прослоек и -линз воды, исключающим срыв работы печей (топок) и интенсифицирующим топочнью процессы, но и предотвращает накапливание и сброс в водоемы загрязненных топливом отстойный сточных вод при одновременном исключении строительства для них очистных сооружений (которые пока .еще не обеспечивают, достаточный) эффект очистки пообных сточных вод ), Кроме того, устройство при необходимости может использоваться для тонкого смешения и усреднения топлив (например малосер-, нистого мазута с сернистым).

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТОПЛИВНЫХ ЭМУЛЬСИЙ, содержащее топливный резервуар с циркуляционным контуром, включающим последовательно соединенные отводящий патрубок, насос, циркуляционный трубопровод. распределител,ьный коллектор с отверстиями, подводящий и отводящий трубопроводы, отличающееся тем, что, с целью повьшения качества эмульсии, оно снабжено соединенным с отводящим патрубком дополнительным , коллектором с отверстиями, распределительный и дополнительный коллекторы расположены горизонтально соотв етственно в верхней и нижней частях резервуара и выполнены кольцевыми с равномерно распределенными, по их периметру радиальными патрубками с отверстиями, при этом патрубки дополнительного коллектора снабжены соединенными с их отверстиями приемными воронками, а патрубки распределительного коллектора снабжены отбойниками, размещенными над их отверстиями и выполненными в виде дисков с отбортонкой, .направленной в сторону отверстий, ориентированных вверх.

у строй cm8о для приготовлений mon/ti/dHbfx Ht/ft сий 8 manMSHOfi pe3spSt/afts . uz.tf S3ep8ytf/)CoSffff/ffff/mw menAf/Bcft ,vu.S ТоллиЗная % ЖЛотре&те и 1: TO у Son обод naffow 9fii/mc-tiu mmfleSutnejfiiff