Тонкослойный отстойник Советский патент 1992 года по МПК B01D21/02 

Изобретение относится к технике очистки жидкостей от диспергированных примесей, преимущественно высококонцентрированных, и может быть использовано для расслоения эмульсий и суспензий в процессах и аппаратах нефтехимической технологии, в энергетике, в строительстве, на транспорте.

Известен тонкослойный отстойник, в корпусе которого установлен пакет эксцентрично помещенных одна в другую труб, вы- полненных с продольными прорезями поочередно на противоположных сторонах, напротив прорезей установлены радиальные перегородки; серпообразные осадительные элементы в виде наклонных пластин с козырьками размещены между смежными поверхностями эксцентричных труб, патрубок ввода исходной жидкости соединен с центральной трубой пакета; патрубок вывода очищенной жидкости соединен со специальным внешним отсеком.

В основном изобретении главное внимание уделено вопросам равномерной и безвихревой раздачи исходного потока жидкости по пакету пластин отстойника; в меньшей мере решена задача о плавном упорядоченном сборе и отводе очищенной жидкости, тоже склонной к образованию прыжков потока плотности, например из- за температурной стратификации.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей отстойника.

Эта цель достигается тем, что известный тонкослойный отстойник снабжен разделительным щитом, размещенным между радиальными перегородками и рассекающим на две части пакет эксцентричных труб с прорезями, включая центральную трубу, одна половина которой сообщается с патрубками ввода исходной жидкости, другая - с патрубками вывода очищенной жидкости.

ч XI

Д

3

VI

го

Вариант отстойника содержит пластину, объединяющую радиальные перегородки и разделительный щит.

На фиг.1 изображен отстойник в плане, вид сверху с условно снятой крышкой; на фиг.2 - лоток для сбора легких фракций; на фиг.З - лоток для сбора тяжелых фракций; на фиг.4 - разрез А-А на фиг,1.

Отстойник содержит корпус в виде пакета эксцентрично помещенных одна в другую труб 1-3, образующих три камеры отстаивания с осадительными элементами.

Первая камера отстаивания, размещенная между трубами 1 и 2 и разделительным щитом 4, содержит осадительные элементы 5 (ОЭ), выполненные в виде пакета из серпообразных наклоненные к горизонту под углом а многоярусных пластин с отбортованными внешними козырьками 23 и потолочными желобами 7 (для эвакуации легких фракций); внутренними козырьками 25 и донными желобами 9 (для эвакуации тяжелых фракций). Между козырьками 23 и 25 осадительных элементов 5 и трубами 1 и 2 имеются соответственно продольные каналы 29 (для эвакуации легких фракций) и 27 (для эвакуации тяжелых фракций). Между щитком 4 и осадительными элементами 5 козырьки 25 образуют еще один канал 12 для отвода вниз тяжелых фракций.

Вторая камера отстаивания, размещенная между трубами 2 и 3. содержит наклоненные под углом а. к горизонту осадительные элементы 13 и 14, выполненные в виде двух симметричных пакетов (по форме аналогично 5, но крупнее) с отбортован- ными внешними козырьками 15 и потолочным желобом 16 (для легких фракций), внутренними козырьками 17 и донным желобом 18 (для тяжелых фракций). Между козырьками 15 и 17 осадительных элементов 13 и 14 и трубами 3 и 2 имеются соответственно каналы 19 (для эвакуации легких примесей) и 20 (для эвакуации тяжелых фракций): кроме того между смежными симметричными козырьками осадительных элементов 13 и 14 имеется еще один канал 21 для удаления вниз тяжелых фракций

Третья камера отстаивания (симметричная первой), размещенная между трубами 1 и 2 и щитом 4. содержит осадительные элементы 22 (симметричные элементам 5) с внешними козырьками 6 и потолочным желобом 24 (для легких фракций), внутренними козырьками 8 и донными желобами 26 (для тяжелых фракций), каналы 11 и 28 для эвакуации вниз тяжелых фракций, канал 10 для эвакуации легких фракций.

Разделительный щит 4, рассекает пакет из труб 1 и 2 с прорезями на две части; при этом рассекается и труба 1 на две камеры 34 и 35 имеющие соответственно патрубки 37

(для подвода исходной жидкости) и 36 (для отвода очищенной жидкости).

Труба 2 и щит 4 в нижней части образует два бункера 38 и 39, которые снабжены патрубками 40 и 41 для вывода тяжелых фрак0 ций из отстойника; в верхней части трубы 2 размещены две воронки 42 и 43 с патрубками 44 и 45 для вывода из отстойника всплывших на поверхность легких фракций.

Аналогично: труба 3 в нижней части

5 имеет бункер 46 и патрубок 47 для вывода из отстойника тяжелых фракций; а в верхней части - воронку 48 с патрубком 49 для ввода всплывших на поверхность легких фракций. Отстойник закрыт сверху крышкой

0 50. Крышка 50 служит для установки пакетов внутри отстойника.

Тонкослойный отстойник работает следующим образом.

Исходная жидкость поступает по вход5 ному патрубку 37 в отсек 35 во внутренней полости трубы 1. Из отсека 35 жидкость через прорезь 30 поступает в полость трубы 2, т.е. в первую камеру отстаивания. В зоне прорези 30 и перегородки 4 гидравлическое

0 сопротивление и скорость потока велики, плоскостные эффекты не проявляются, а это обеспечивает равномерную раздачу общего потока по параллельно включенным диффу- зорным (в плане) наклонным каналам, обра5 зованным осадительными элементами 5. Из горизонтально движущегося потока в пространстве между многоярусными осадительными элементами 5 происходит выделение диспергированных примесей,

0 Легкие фракции концентрируются на потолочной поверхности осадительных элементов и поднимаются по наклонной плоскости и через зазоры между козырьками 23 поступают в канал 29 и, далее, всплывают на

5 поверхность, оттуда через воронку 43 и патрубок 45 выводятся из отстойника. Потолочный желоб 7 препятствует уносу части всплывших легких фракций через прорезь 32 во вторую камеру отстаивания. Тяжелые

0 фракции, осаждаясь на данной поверхности пластин 5, сползают вниз и через зазоры между козырьками 5 поступают в каналы 27 и 12, откуда они попадают в бункер 39 и, далее, через патрубок 41 выводятся из от5 стойника. Донный желоб 9 препятствует сползанию осевших тяжелых фракций навстречу исходному потоку, вышедшему из прорезей 30.

Во вторую камеру отстаивания поток поступает через прорезь 32. отгороженную

в зоне минимального сближения труб 2 и 3, также, как и в предыдущем случае, гидравлическое сопротивление и скорости потока велики, плотностные эффекты не проявляются, а это обеспечивает равномерную раздачу потока по параллельно включенным диффузорным (в плане) наклонным каналам, образованным многоярусными осади- тельными элементами 13, и равномерный сбор потока по конфузорным (в плане) каналам, образованным осадительными элементами 14. Легкие фракции, достигшие пластин ОЭ 14, через зазоры между козырьками 15 поступают в каналы 19 и, далее, выводятся на поверхность, откуда через воронку 48 патрубком 49 сливаются из отстойника. Желоб 16 препятствует уносу легких фракций несущим потоком в третью ступень отстоя. Тяжелые фракции, достигшие пластин, сползают по ним. и через зазор между козырьками 17 поступают в каналы 20 и 21, откуда они опускаются в бункер 46, и через патрубок 47 выводятся из отстойника. Желоб 18 препятствует повторному уносу осевших тяжелых фракций несущим потоком жидкости.

В третью камеру отстаивания поток поступает через прорезь 33 /отгороженную щитом 4 от первой камеры отстаивания/ к осадительным элементам 22, в пространстве между которыми происходит выделение примесей; желобы 26 предотвращают повторный унос тяжелых фракций несущим потоком, желобы 24 - унос легких фракций. Отсепарированные легкие фракции выводятся через канал 10, воронку 42 и патрубок

44. Тяжелые фракции отводятся через каналы 8 и 28, бункер 38 и патрубок 40. Очищен- ная жидкость через прорезь 31 отводится в отсек 34, трубы 1 и через патрубок 36 направляется к потребителю.

Крышка 50 служит для установки пакетов внутри отстойника.

Эксцентрическое расположение труб обеспечивает равномерную раздачу и последующий сбор потока в параллельно включенных наклонных каналах. Размещение перегородок непосредственно в канале распред устройства труб. т.е. в непосредственной близости к прорези, позволяет ликвидировать вредные плотностные токи. Наличие радиальных перегородок исключает циркуляционные перетоки жидкости. Установка делительного щита позволяет ликвидировать внешний сборный отсек и

организовать отвод очищенной жидкости через половину той же центральной трубы, по которой осуществляют подвод исходной воды.

Формула изобретения

Тонкослойный отстойник, по авт.св. № 1553165, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен разделительным

щитом, размещенным между радиальными перегородками и разделяющим на камеры пакет эксцентричных труб с прорезями, при этом одна из камер, образованных в центральной трубе, соединена с патрубком ввода исходной жидкости, а другая - с патрубком вывода очищенной жидкости.

18

1 Л. JL

.32.

xJ4

Фиг, I

Использование: расслоение эмульсий и суспензий в нефтехимической технологии, энергетике, транспорте и т.д. Сущность изобретения: тонкослойный отстойник содержит корпус с пакетом эксцентрично размещенных одна в другой труб с продольными прорезями. Разделительный щит делит трубы на камеры. В камерах размещены серпообразные осадительные элементы в виде наклонных пластин с козырьками. Камеры, образованные в центральной трубе, соединены: одна с патрубком ввода исходной жидкости, а другая - с патрубком вывода очищенной жидкости. 4 ил.

Фиг. 2

Фиг.З

47 51 50 45 2 52

/ТА Г Л

Фиг. 4