Устройство для разделения жидкостей с разной плотностью Советский патент 1992 года по МПК B01D17/02 

(/)

С

Изобретение может быть использовано в химической нефтехимической горнодо бывающей и других отраслях промышленности, где требуется непрерывное разделение смесей жидкостей с разными плотностями. Целью изобретения является повышение качества разделения и улучшение условий эксплуатации Устройство содержит корпус с камерой коалесценции и патрубками ввода смеси и вывода компонентов, причем на патрубки вывода частично расположенные внутри корпуса насажены регулирующие поплавки Устройство позволяет достичь высокой эффективности разделения жидкостей и значительно улучшить условия эксплуатации 1 з п ф-лы 1 ил

Изобретение относится к области разделения несмешивающихся жидкостей и может быть использовано в химической нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.

Известно устройство для очистки воды от нефтепродуктов и механических примесей, включающее корпус, камеру коалесценции в виде усеченного конуса, патрубки для удаления нефтепродуктов и шлама, гидрозатвор для удаления очищенной воды 1

Недостатком этого устройства является то, что на этом устройстве нельзя добиться качественного разделения воды и нефти вследствие вывода нефти через патрубок расположенный под коалесцирующей камерой, где собирается слой нефти, через который проходит и вода, т.е., по сути своей, этот Слой является более грубой смесью воды с нефтью. Поэтому при отборе нефти обязательно вместе с ней будет отводиться и вода.

Другим недостатком этого устройства является необходимость постоянного контроля за расходами отводимой воды и нефти с водой, особенно если концентрация нефти в воде изменяется во времени Это значительно усложняет эксплуатацию устройства.

Еще одним недостатком данного устройства является выполнение камеры коалесценции в виде усеченного конуса с сетками в верхнем и нижнем его основаниях. Данная конструкция камеры коалесценции не позволяет равномерно распределить, подающуюся на разделение, эмульсию по всему рабочему объему коалесцирующей загрузки ввиду существования, так называемого, пристеночного эффекта когда при малом угле раскрытия конуса большая часть эмульсии пойдет через приVJ

О

00

со

стеночный слой, где плотность загрузки меньше. При большом угле раскрытия конуса, наоборот, будет использоваться в основном середина коалесцирующей загрузки. И в том, и в другом случае эффективность процесса коалесценции будет снижена.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для разделения двух жидкостей с разным удельным весом 2.

Это устройство включает корпус с поплавком под выходным отверстием, который плавает в жидкости с большим удельным весом, перекрывая выходное отверстие, и тонет в жидкости с меньшим удельным весом, открывая его.

Недостатком этого устройства является невозможность достижения качественного разделения смеси в случае пульсаций давления в линиях ввода смеси и вывода компонентов, что практически всегда наблюдается на практике. Пульсации давления приводят к возникновению аксиальных сил, воздействующих на поплавок и вызывающих его колебательные движения, что приводит к невозможности надежной работы клапана и попаданию тяжелой жидкости в патрубок для вывода легкой. Кроме того, устройство предназначено для периодического слива, накапливающейся в корпусе, тяжелой жидкости, а в случае непрерывной работы потребует непрерывного же контроля уровня раздела жидкостей, что значительно осложнит условия его эксплуатации.

Целью настоящего изобретения является повышение качества разделения жидкостей и улучшение условий эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что выводные патрубки, выполненные в виде стаканов с перфорированными боковыми поверхностями, расположены внутри корпуса и соосно ему, при этом на патрубках установлены, с возможностью перемещения вдоль их боковых поверхностей, поплавки, а камера коалесценции выполнена в виде двухслойной сетки, образующей с выходным сечением патрубка ввода полость распределения.

Кроме того, поставленная цель достигается тем, что, в случае разделения трудноко- алесцирующих жидкостей, между сеток помещен коалесцирующий материал.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен продольный разрез устройства. Устройство включает корпус 1 с патрубком ввода смеси 2, патрубками вывода легкой жидкости 3 и тяжелой жидкости 4, иа которые надеты с возможностью перемещения поплавки 5 и 6, причем для ограничения перемещения к торцам патрубков 3 и 4

прикреплены ограничители хода 7. Выходное сечение патрубка ввода 2 и двухслойная сетка 8 образуют камеру коалесценции 10. Между слоями сетки 8 может быть помещен

коалесцирующий материал 9.

Устройство работает следующим образом.

Разделяемая смесь поступает в корпус 1 через патрубок ввода 2 и попадает в камеру коалесценции 10, образованную двухслойной сеткой 8 и выходным сечением патрубка 2. Здесь жидкость равномерно распределяется по поверхности сетки 8 и проходит через коалесцирующий материал

9, который помещен между слоями сетки 8. Проходя через него, легкая жидкость и тяжелая коалесцируют и за счет разности плотностей происходит их разделение в корпусе 1, т.е. легкая жидкость поднимается вверх.

а тяжелая опускается вниз. Под действием давления вводимой смеси компоненты ее вытесняются из корпуса 1 через перфорированные по боковым поверхностям патрубки 3 и 4, на которые насажены соответственно

поплавки 5 и 6. Плотности поплавков являются промежуточными между плотностями легкой жидкости и тяжелой. За счет этого поплавки автоматически регулируют расходы выводимых легкой и тяжелой жидкостей

и поддерживают уровень раздела жидкостей в пределах среднего сечения корпуса 1.

Когда уровень раздела жидкостей расположен так высоко, что поплавки 5 и 6 находятся в тяжелой жидкости, то поплавки всплывают, причем 5 перекрывает выход легкой жидкости через перфорацию патрубка 3, а поплавок 6 настолько, насколько это

возможно, открывает выход для тяжелой жидкости через перфорацию патрубка 4. Наоборот, когда уровень раздела жидкостей располагается значительно ниже среднего сечения корпуса 1 и поплавки 5 и 6

оказываются в среде легкой жидкости, то оба они тонут, при этом поплавок 5 открывает выход легкой жидкости через патрубок 3, а поплавок 6 закрывает выход жидкости через патрубок 4. Ограничители хода 7 не

позволяют поплавкам отделиться от патрубков, Когда уровень раздела жидкостей находится в пределах среднего сечения, то одновременно для выхода жидкостей открыты оба патрубка 3 и 4, т.к. поплавок 5

тонет в легкой жидкости, а поплавок 6 всплывает в тяжелой. При этом пульсации давления, которые практически всегда существуют либо в приемном трубопроводе, либо в подающем, не влияют на поплавки, т.к. вывод жидкостей осуществляется через

перфорированные боковые поверхности патрубков 3 и 4.

Предлагаемое устройство для разделения двух жидкостей с разной плотностью позволит значительно улучшить качество разделения и существенно улучшить условия эксплуатации, т.к. не требует постоянного контроля за режимами работы.

Формула изобретения 1. Устройство для разделения жидкостей с разной плотностью, включающее корпус, камеру коалесценции, патрубок ввода смеси и вывода легкой и тяжелой жидколегю

C/vecb

стей, выполненные в виде стаканов с перфорированными боковыми поверхностями и расположенные внутри корпуса по его оси поплавки, отличающееся тем, что, с целью повышения качества разделения и улучшения условий эксплуатации,.поплавки установлены на патрубках с возможностью перемещения вдоль их боковых поверхностей, камера коалесценции выполнена из двухслойной сетки и соединена с патрубком ввода смеси.

0

5