Установка для размыва и диспергирования присадки в нефтепродукты Советский патент 1991 года по МПК B01F5/00 

Изобретение относится к области диспергирования и может найти применение в нефтехимической промышленности при размыве и диспергировании присадки при введении в нефтепродукты.

Цель изобретения - интенсификация размыва и диспергирования присадки,

На фиг. 1 показана установка для размыва и диспергирования присадки в нефтепродукты; на фиг. 2 - выполнение размывочного устройства; на фиг. 3 - привод перемещения размывочного устройства.

Установка для размыва и диспергирования присадки в нефтепродукты содержит соединенные между собой резервуар 1, насос 2,. размывочное устройство 3, установленное в таре 4 присадки Она снабжена кавитационным активатором 5 и кавитационным диспергатором 6 с эжекционным патрубком 7. Вход кавитационного активатора 5 сообщен с выходом насоса 2, а выход - с входом кавитационного диспергатора 6 и входом размывочного устройства 3. Тара 4 присадки сообщена с эжекционным патрубком 7.

Степень загромождения кавитационного активатора 5 составляет 0.25-0,75, а сте- пень загромождения кавитационного диспергатора 6 - 0,7-0,9. Размывочное устройство 3 выполнено в виде полой иглы 8, внутри которой установлена трубка 9, на выходном конце которой размещен кавити- рующий элемент 10, а внутри установлен дополнительный кавитирующий элемент 11. В стенке трубки 9 между кавитирующи- ми элементами 10 и 11 выполнены тангенциальные отверстия 12, имеющие наклон по ходу потока и сообщающие полость иглы 8 с полостью трубки 9. Выходное отверстие 13 трубки 9 выполнено в виде сужения главного профиля.

В стенке иглы 8 и стенке трубки 9 между дополнительным кавитирующим элементом 11 и выходным отверстием 13 выполнены тангенциальные отверстия 14 и 15, имеющие наклон к оси иглы 8 и трубки 9. Отверстия 14 и 15 имеют противоположное направление наклона к оси иглы 8 и трубки 9. Размывочное устройство 3 снабжено приводом 16 возвратно-поступательного движения и регулятором 17 давления. Регулятор 17 сообщен с полостью иглы 8.

Установка работает следующим образом.

Нефтепродукт из резервуара 1 насосом 2 подается на вход кавитационного активатора 5. В кавитационном активаторе 5 скорость потока возрастает, а давление понижается. При достижении величины давления насыщенных паров после активатора 5 образуется кавитационная каверна, в хвостовой части которой образуется поле микропузырьков. В результате схлопывания кавитационных микропузырьков возникают поля кумулятивных микроструй со скоростями порядка 105 м/с и ударными давлениями до 104МПа.

С выхода кавитационного активатора 5 одна часть потока нефтепродукта поступает на вход кавитационного диспергатора 6, а другая часть потока поступает через регулирующий клапан регулятора 17 на вход размывочного устройства 3. Струя нефтепродукта, истекающая из устройства 3, осуществляет размыв присадки в таре 4. Давление до устройства 3 регулируется регулятором 17, выход которого управляет положением регулирующего клапана.

Поток нефтепродукта после кавитационного активатора 5 поступает на кавитаци- онный диспергатор. За счет сужения (степень загромождения 0,7-0,9) поток ускоряется, давление снижается, и при достижении давления насыщенных паров нефтепродукт вскипает с образованием кавитационных каверн, заполненных кавита- ционными пузырьками. Размытая присадка

0 из тары 4 эжектируется через патрубок 7 в область за диспергатором 6. Кавитационное эжектирование позволяет в таре 4 поддерживать минимальное давление (не достигаемое иными способами) и при этом

5 обеспечивать значительные расходы нефтепродукта через тару 4. Кавитационное эжектирование позволяет достигнуть величину вакуума, равно давлению насыщенных паров нефтепродуктов. Это позволяет достиг0 нуть максимальной величины расхода через тару 4.

Подача растворенной присадки в область кавитационной каверны за диспергатором б дополнительно обеспечивает

5 одновременное диспергирование размытой присадки в нефтепродукте, что исключает возможность слоения, и за счет кавитационной обработки нефтепродукта увеличивает приемистость присадки, Регулятор 17 не по0 зволяет повысить давление в таре 4 выше установленного предела давления при любых технологических ситуациях.

Выполнение размывочного устройства 3 в виде полой иглы 8 позволяет индивиду5 альную струю потока нефтепродукта разделить на множество микроструй, что резко интенсифицирует процесс размыва присадки. Создание кавитационного режима на кавитаторе 11 позволяет насытить мик0 роструй кавитационными пузырьками, которые схлопываются при соприкосновении с присадкой, обеспечивают интенсификацию размыва за счет воздействия кумулятивных микроструй. Подвод потока к кавита5 тору 11 через тангенциальные отверстия 12 обеспечивает закручивание потока до кавитатора 11, что интенсифицирует процесс ка.витации на кавитаторе 11. Наклон отверстий 12 по ходу потока снижает гид0 равлическое сопротивление кавитационной насадки.

Выполнение отверстий 15 в игле 8 тангенциально наружной поверхности иглы 8 и одновременно под углом относительно оси

5 иглы 8 позволяет исключить колебания иглы 8 при истечении из нее жидкости, т.е. стабилизировать ее положение, что исключает ее поломку. Отверстия 15 дополнительно увеличивают поверхность размыва присадки. Выполнение отверстий 14 в трубке 9 позволяет дополнительно увеличить поверхность размыва присадки и, что очень важно, расширяет диапазон работы кавитатора 11, При увеличении расхода через отверстие 13 размер зоны кавитаций увеличивается, но растут гидравлические потери. Направление части потока в отверстия 14 снижает расход через отверстие 13, что позволяет сохранять кавитацию при значительных колебаниях расхода. Суммарная площадь се- чения отверстий 14 равна 50-30% сечения отверстия 13.

Для обеспечения размыва присадки во всем объеме тары 4 размывочное устройство 4 перемещают вдоль оси тары 4 при помощи привода 1 б возвратно-поступательного движения,

Установка позволяет ускорить размыв присадки при полном исключении разрыва тары и связанных с этим потерь присадки. Исключение необходимости дополнительного нагрева дизельного топлива позволяет снизить расход тепла. Предложенный метод ввода присадки исключает возможное расслоение разбавленной присадки, что повы- иает однородность распределения присадки и, как следствие, эффективность ее расходования, что обеспечивает снижение ее расхода. Установка позволяет сократить расход присадки с 0,05 до 0,0265%.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Установка для размыва и диспергирования присадки в нефтепродукты, содержащая соединенные между собой резервуар, насос, размывочное устройство, установленное в таре присадки, отличающая- с я тем, что, с целью интенсификации размыва и диспергирования присадки, она снабжена кавитационным активатором и

кавитационным диспергатором с эжекцион- ным патрубком, причем вход кавитационно- го активатора сообщен с выходом насоса, а выход - с входом кавитационного дисперга- тора и входом размывочного устройства, а тара присадки сообщена с эжекционным патрубком кавитационного диспергатора, при этом степень загромождения кавитационного активатора составляет 0,25-0,75, а степень загромождения кавитационного диспергатора - 0,7-0,9.

2.Установка поп.1,отличающая- с я тем. что размывочное устройство выпол- нено- В виде полой иглы, внутри которой установлена трубка, на входном конце которой размещен кавитирующий элемент, а внутри установлен дополнительный кавитирующий элемент и в стенке трубки между кавитирующими элементами выполнены тангенциальные отверстия, имеющие наклон по ходу потока и сообщающие полость иглы с полостью трубки, а выходное отверстие трубки выполнено в виде сужения плавного профиля.

3.Установка по п.2, отличающая- с я тем, что в стенке иглы и стенке трубки между дополнительным кавитирующим элементом и выходным отверстием выполнены тангенциальные отверстия, имеющие наклон к оси иглы и трубки.

4.Установка по п.З, отличающая- с я тем, что отверстия в стенке иглы и стенке трубки имеют противоположные направления.

5.Установка по п.2, отличающая- с я тем, что размывочное устройство снабжено приводом возвратно-поступательного движения и регулятором давления, при этом регулятор давления сообщен с полостью иглы.

Изобретение относится к диспергированию и может найти применение в нефтехимической промышленности при получении сходных топлив, содержащих присадки, и при размыве и диспергировании присадки при введении в нефтепродукты. Целью изобретения является интенсификация размыва и диспергирования присадки. Установка содержит соединенные между собой резервуар, насос и размывочное устройство, установленное в таре присадки. Оно снабжено кавитационным активатором и кавитацион- ным диспергатором с эжекционным патрубком. Вход кавитационного активатора сообщен с выходом насоса, а выход - с входом размывочного устройства и входом кавитационного диспергатора Тара присадки сообщена с эжекционным патрубком диспергатора. Степень загромождения кавитационного активатора составляет 0,25-0,75, а степень загромождения кавитационного диспергатора - 0,7-0,9. Размывочное устройство выполнено в виде полой иглы, внутри которой установлена трубка, на входном конце которой размещен кавитирующий элемент, а внутри установлен дополнительный кавитирующий элемент. В стенке трубки между кавитирующими элементами выполнены тангенциальные отверстия, имеющие наклон по ходу потока и сообщающие полость иглы с полостью трубки. Выходное отверстие трубки выполнено в виде сужения главного профиля. В стенке иглы и стенке трубки между дополнительным кэ- витирующим элементом и выходным отверстием выполнены тангенциальные отверстия, имеющие наклон к оси иглы и трубки. Отверстия в стенке иглы и стенке трубки имеют противоположное направление. Размывочное устройство снабжено приводом возвратно-поступательного движения и регулятором давления, при этом регулятор давления сообщен с полостью иглы. 4 з.п. ф-лы, 3 ил. со с о со (Л 4 ю

Й/гЗ

я

/

;j