Сепаратор для разделения смеси жидкостей, имеющих различный удельный вес Советский патент 1991 года по МПК B04B1/08 B04B11/02 

Изобретение относится к оборудованию для разделения жидкости в поле действия центробежных сил.25

Цель изобретения - повышение производительности сепаратора.

На чертеже схематично изображен сепаратор, продольный разрез.

Сепаратор для разделения смеси жидкостей, имеющих различный удельный вес, преимущественно масла и воды, включает основание 1, установленную

на основании на промежуточных резино35

вых прокладках 2 опорную плиту 3, которая крепится к основанию при помощи винтов 4. На опорной плите 3 приварено кольцо 5, внутри которого установлен кожух 6 с кольцевым уплотнителем 0 7 между ними. Кожух 6 крепится к опорной плите 3 стяжками 8, каждая из которых имеет втулку 9, соприкасающуюся с консолью 10.

При помощи стяжки 8 втулка 9 прижи-д5 мается к консоли 10, фиксируя кожух 6 на опорной плите 3. Последняя имеет центральное отверстие, в котором находится несущий корпус 11 с нижним 12 и верхним 13 подшипниками. Кожух 6 имеет в нижней части отводной патрубок 14 для удаления легкой жидкости.

Вал 15 сепаратора закреплен в подшипниках 12 и 13 несущего корпуса 11, на котором установлен отражатель 16.

Сепаратор содержит чашеобразный ротор 17, образованный конусами 18 и 19 и плоский нижней торцовой стенкой 20, установленной на части вала 15 наи50

55

о

5

0

5

0

5

большего диаметра. На центральной ступице 21 нижней торцовой стенки 20 смонтирована цилиндрическая обечайка 22 с внутренней поперечной стенкой 23 Ротор 17 имеет расположенную по оси :в верхней части обечайки 22 камеру 24 с отверстиями 25 и верхнюю впускную трубу 26 для подвода исходной смеси в зону разделения.

Ротор снабжен прикрепленным к нему снаружи с зазором при помощи соединительных элементов в виде болтов 27 дополнительным корпусом 28, образованным конусами 29-32 таким образом, что в верхней и нижней частях имеются сужающиеся зоны и соосные верхнее 33 и нижнее 34 отверстия соответственно. Диаметр верхнего отверстия 33 для отвода тяжелой жидкости превышает диаметр нижнего отверстия 34 для отвода легкой жидкости, а диаметр нижней торцовой стенки 2D ротора превышает диаметр верхнего отверстия 33 для отвода тяжелой жидкости. Ротор 17 снабжен внутри прикрепленными к его стенке большими основаниями конусными вставками 35-37, имеющими переточные отверстия 38 и 39. На нижней торцовой стенке 20 ротора сверху укреплены конус 19 и конус 30 дополнительного корпуса 28, а снизу - конус 31 указанного корпуса. К нижней торцовой стенке 20 внутри дополнительного корпуса 28 прикреплены меньшим основанием вниз дополнительные конусные вставки 40 - 43 для разделения масла и воды, имеющие (кроме первой, расположенной возле стенки корпуса 28) переточные отверстия 44 - 46.

Дополнительные конусные вставки имеют переменный диаметр в зависимости от их высоты. Нижняя торцовая стенка 20 ротора 17 имеет кольцевое отверстие 47 для перетока жидкости из ротора в нижнюю часть дополнительного корпуса 27. На всех конусных вставках 35 - 37 и дополнительных конусных вставках 40 - 43 установлены радиальные пластины 48 - 57.

Верхняя часть ротора 17 расположена над верхним отверстием 33 для отвода тяжелой жидкости дополнительного корпуса 28 и образует горловину для установки впускной трубы 26.

Дополнительный корпус снабжен устройством 58 для подачи тяжелой жидкости в зазор между ним и ротором для образования жидкостного кольца перед вводом исходной смеси жидкостей содержащим трубу 59.

В торцовой стенке 20 выполнены отверстия 60 для прохода периферийных потоков жидкости между отверстиями 33 и 34 и стенкой дополнительного корпуса 28. Внутри горловины ротора вокруг неподвижной впускной трубы 26 установлены радиальные отбойные пластины 61, а в дополнительном корпусе 28 над отверстием 34 для отвода легкой жидкости - горизонтальный кольцевой экран 62. Между стенкой ротора 17 и стенкой дополнительного корпуса 28 укреплены радиальные пластины 63 и 64, количество которых может быть различным, но, как правило, их должно быть четыре. Чем больше площадь поперечного сечения, тем больше количество пластин требуется.

Стенка дополнительного корпуса 28 на торце имеет кольцо 65, которое установлено с возможностью его замены, для крепления поперечного сечения верхнего отверстия 33 для отвода тяжелой жидкости. На неподвижном кожухе 6 установлены внутренний 66 и наружный 67 колпаки, которые закреплены при помощи втяжек 8 и зажимных гаек 68. Наружный колпак 67 снабжен выпускным средством 69 для отвода чистой тяжелой жидкости, например воды.

Устройство 58 для подачи тяжелой жидкости расположено на верхней части наружного колпака. На нем также установлен экран 70, на котором укрепле

10

15

20

25

30

5

0

5

0

5

на впускная труба 26 для подвода исходной смеси (вода с примесью масла).

На нижнем конце вала 15 сепаратора смонтирован шкив 71 с клиновидным ремнем 72.

Вал 15 приводится во вращение при помощи двигателя (не изображен) .

Сепаратор работает следующим об- разом.

Приводится во вращение вал 15, при помощи устройства 58 через трубу 59 подается чистая тяжелая жидкость (вода) в зазор между дополнительным корпусом 28 и ротором 17, при этом образуется водный раствор. Образование его заканчивается, когда вода перетекает через верхнее отверстие 33. Водяной затвор предотвращает возможный выброс остатка масла в удаляемую чистую воду. Через впускную трубу 26 смесь воды с маслом постепенно подается в камеру 24, в которой подвергается вращению, при этом давление ее повышается, и она вытекает через отверстие 25.

Отбойные пластины 61 предотвращают попадание жидкости на экран 70. Исходная смесь жидкостей поступает в ротор 17. Здесь происходит предварительное разделение смеси с помощью конусных вставок 35 - 37. При перетоке воды часть масла захватывается ею. Смесь жидкостей проходит через отверстие 38 конусной вставки 35, которая является по существу направляющей чашкой, а масло, захваченное водой, стремится подняться на поверхность расположенной ниже конусной вставки 36. Протекая по ее поверхности и перетекая через край, жидкость попадает на конусную вставку 37. Затем жидкость стекает вниз и через отверстия 47 в нижней торцовой стенке 20 поступает в нижнюю часть дополнительного корпуса 28 ротора. Таким образом, ротор имеет в верхней части зону первичной сепарации, в которой происходит первичная очистка воды от масла и образуется масляный слой. Масло в этой зоне быстро поднимается на поверхность, предотвращается любое осаждение твердых частиц. В нижней части дополнительного корпуса вода стремится течь к внутренней поверхности его стенок, а масло - к нижнему отверстию 34.

Дополнительные конусные вставки 40 - 43 обеспечивают сепарацию масла ь.

Вода стремится течь к верхнему отверстию 33 в результате сверхдавления, образуемого разницей в высоте между краями отверстий 33 и 34. Отделенное масло собирается и течет по направлению к нижнему отверстию 34. Конусные вставки 40 и 42 обеспечивают потоку жидкости некоторую направленность вверх, при этом частицы масла легче отделяются, когда поток воды направляется к верхнему отверстию 33 Эти конусные вставки удлиняют расстояние, которое преодолевает протекающий водный поток до верхнего отверстия 33, чем достигается больший период сепарации.

Чистая вода поднимается по внешней поверхности конусной вставки 40, проходит через отверстия 60 и удаляется через верхнее отверстие 33 при помощи выпускного средства 69. Отделенное масло собирается слоем на поверхности воды и затем отводится через нижнее отверстие 34 и патрубок 14. Радиальные пластины, установленные в роторе, поддерживают смесь масла и воды во вращающемся состоянии и тем самым обеспечивают максимальное центробежное воздействие по всем диаметрам.

При помощи сменного кольца 65 изменяют диаметр верхнего отверстия 33 и тем самым устанавливают удельный вес образующего слоя масла.

По окончании работы ротор сепаратра останавливают, при этом вода и остатки масла вытекают через отверстия 47, 60 и патрубок 14. Вследствие выполнения верхней поверхности нижне торцовой стенки 20 наклонной твердые частицы удаляются во время остановки ротора. Поскольку исходная смесь жидкостей разделяется, в процессе разделения образуются рыхлые слои, которые в основном и удаляются при остновке ротора. В начале работы сепаратора остатки масла в нижней части до полнитеттьного корпуса 28 улавливаютс кольцевым экраном 62. Перед остановкой ротора некоторое время осуществляется сепарация чистой воды, в результате чего до определенной степен вымываются масляные остатки.

Предложенная конструкция сепаратора обеспечивает повышение его производительности по сравнению с известным сепаратором.

Формула изобретения

1.Сепаратор для разделения смеси жидкостей, имеющих различный удельный вес, преимущественно масла и воды, содержащий установленный на валу чашеобразный ротор с отводными отверстиями, образованный конусами и плоской нижней торцовой стенкой и снабженный расположенной по оси камерой

с отверстиями, верхней впускной трубой для подвода исходной смеси в зону разделения и прикрепленными к стенке ротора большими основаниями конусными вставками с переточными отверстиями, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, ротор снабжен прикрепленным к нему снаружи с зазорЪм при помощи соединительных элементов дополнительным корпусом, образованным конусами таким образом, что имеет в верхней и нижней частях сужающиеся зоны и со- осные соответственно верхнее и нижнее отверстия для отвода разделенных жидкостей, при этом диаметр верхнего отверстия для отвода тяжелой жидкости превышает диаметр нижнего отверстия для отвода легкой жидкости, а диаметр нижней торцовой стенки ротора превышает диаметр верхнего отверстия для отвода тяжелой жидкости, причем к нижней торцовой стенке ротора внутри корпуса прикреплены дополнительные конусные вставки меньшим основанием вниз для разделения масла и воды, имеющие, кроме первой, расположенной возле стенки корпуса, переточные отверстия и переменный диаметр в зависимости от высоты вставки, а нижняя торцовая стенка ротора имеет кольце- вое отверстие для перетока жидкости из ротора в нижнюю часть корпуса.

2.Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что верхняя часть ротора расположена над верхним отверстием для отвода тяжелой жидкости дополнительного корпуса и образует горловину для установки впускной трубы.

3.Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что внутри ротора и корпуса на конусных элементах укреплены радиальные пластины.

4.Сепаратор по п. 1, о т л и - чающийся тем, что дополнительный корпус снабжен устройством для подачи тяжелой жидкости в зазор меж9167.8843 0

ду ним и ротором для образования жид- вода легкой жидкости установлен гори- костного кольца перед вводом исход- зонтально кольцевой экран . ной смеси и жидкостей.6. Сепаратор по пп. 1 и 2, о т л и, , чающийся тем, что внутри

5. Сепаратор поп. 1, отли- . горловины ротора вокруг неподвижной чающийся тем, что в дополни- впускной трубы установлены радиаль- тельном корпусе над отверстием для от- ные отбойные пластины.

Изобретение относится к оборудованию для разделения жидкости в поле действия центробежных сил. Цель изобретения заключается в повышении производительности сепаратора. Сепаратор для разделения смеси жидкостей, имеющих различный удельный вес, преимущественно масла и воды, содержит установленный на валу 15 чашеобразный ротор 17, образованный конусами 18 и 19 и плоской нижней торцовой стенкой 20. На центральной ступице 21 нижней