Центробежный сепаратор Советский патент 1977 года по МПК B04B11/04 

Изобретение относится к устройствам для центрифугирования смеси. Известен центробежный сепаратор для разделения трехкомпонентной смеси, состоящей из легкой и тяжелой жидких фракций и осадка, включающий ротор, устройство для вывода легкой жидкой фракции по каналу у осн ротора, устройство для удаления осадка в процессе работы сепаратора поПериферии ротора и устройство для вывода тяжелой жидкой фракции по каналу, расположенному между каналом отвода легкой фракции и зоной сбора и удаления осадка в роторе, в сборник для этой фракции,, а также датчик обнаружения положения поверхности раздела легкой и тяжелой жидких фракций в рото ре. Недостатком такого сепаратора является уменьшение полости ротора, используемой для разделения смесей, содержащих относительно небольшое количество тяжелой жидкости, что приводит к снижению эффективно сти pa дeлeния жидких фракций. С целью повЕлшения эффективности разделения жицких фракций преалагаем. сета атор снабжен приводным устройством для обеспечения или предотвращения поступления тяжелой жидкой фракции в сборник этой фракции, а датчик связан с этим приводным устройством и предназначен для управления его работой в процессе разделения смеси. Приводное устройство выполнено в врде клапана, расположенного в канале для вывода тяжелой жидкой фракции. На фиг. 1 изображен ротор центробежного сепаратора поперечное сечение; на фиг. 2« структурная схема установки, частью которой является центробежный сепаратор; на фиг. 3 - датчик. Центробежный сепаратор имеет корпус, состоящий из нижней части 1 и верхней части 2, соединенных стопорным кольцом 3, ротор, устройство для вывода легкой жидкой фракции по каналу у оси ротора, устройство для удаления осадка в процессе работы сепаратора по периферии ротора и устройство для ьывоаа тяжелой жидкой фракции, а также да чик обнаружения положения поверхности разпела легкой и тяжелой жицких фракций/

Ротор установлен на приводном валу 4, снабженном центральным каналом 5 для подачи смеси, подлежащей разделению. Смесь направляется на разделение с помощью распределителя 6, снабженного погружающимися б элементами: 7. Разделение осуществляется в зоне 8, где установлен пакет конических пластин 9,

Устройство для.удаления осадка в про- ессе работы сепаратора по периферии рото- ю а ка участках 10 через отверстие 11 вклюн чает тарелку клапана 12, открывающую и закрывающую отверстие 11, приводимую с пометцью жидксюти, подаваемой через питаю ший элемент 13, окружакщий приводной15

вал 4, в полость 14 н удаляемой через дросселирувмые отверстия 15,

Устройство для вывода легкой жидкой фракции по каналу вдоль оси вkлючaeт, соединенную с ротором отверстием 16 каме- 20 ру 17, установленный в последней подрезной дшк 18 и выпускной трубопровод 19.

Устройство для вывода тяжелой жидкой фракции включает канал 20, проходящий к камере 21, где установлен диск 22, слу- 2i жащ1 для подачи жидкости из сепаратора чврет трубопровод 23.; Количество поступаюшей в камеру 21 жидкости ограничивается размерами отверстия 24.

Подача смеси, подлежащей центрифуги- 30 рованию, осуществляется по трубопроводу 25. Остаток после отделения осадка, тяжелой и легкой жидких фракций удаляется через трубопровод 26. Трубопроводы 23 и 25 соединены трубопроводом 27, в кото- 35 ром установлены дроссель 28 и контроль ный клапан 29, открывающийся только после достижения в трубопроводе определенного давления.

Для обнаружения положения поверхности раздела легкой и тяжелой жидких фракций в роторег установлен датчик 30 для опреде ления диэлектрической постоянной жидкости, протекающей по трубопроводу 23, связан- 45 ный через соединения 31 с приводным устройством, выполненным в виде клапана 32,

Через трубопровод 33 датчик соединен с устройством 34 управления, регулирующим удаление осадка из ротора. Подача дополни- 50 тельного количества тяжелой жидкости в ротор осуществляется через трубопровод 35, в котором установлен насос 36.

Датчик 30 состоит из чувствительного элемента 37, соединенного с ним проводок) 55 38 стрелочного прибора 39, который соединен с источником питация 40 и с трубопроводом 23 проводом 41,

Центробежный сепаратор работает следующим образом.60

По трубопроводу 25 и каналу 5 ротор заполняется смесью, состоящей из оцной составляющей легкой фракции жидкости, нагфимер масла, одной составляющей тяжелой фракции жидкости, например воды, и осадка, плотность которого значительно больию, чем плотность двух жидкостных составляющих. В роторе отделяемый осадок собирается по его периферии, а поверхность раздела между легкой и тяжелой жидкостями будет образовываться между отверстием канала 20 в зоне 8 и отверстиями 11, Отделенная легкая фракция жидкости будет удаляться через отверстие 16 в камеру 17 и с помощью диска 18 далее по трубопроводу 19. Кроме того, эта жидкость будет .поступать в камеру 21 через отверстие 24 и диском 22 направляться в трубопровод 23, а затем в трубопроводы 27 и 25. При пуске клапан 32 закрыт.

В процессе центрифугирования в роторе накапливается осадок и поверхность раздела между легкой и тяжелой фракциями жидкости смещается внутрь, достигая уровня отверстия канала 2О (линия а ).

Теперь по каналу 20 начинает течь тяжелая жидкость. Это фиксируется датчиком 30, приводящим клапан 32, который открывается, пропуская ее в сборник тяжелой жидкой фракции. При этом давление жидкости в трубопроводе 27 падает и контрольный клапан 29 автоматически закрывается.

Одновременно с открыванием клапана 32 датчик 30 подает сигнал на устройство 34 управления на открывание отверстий 11. Во избежание излищнего спрессовывания осадка при болыиих временных интервалах между открыванием отверстий 11 ротор периодически или непрерывно заполняется тяжелой жидкостью, подаваемой с помощью насосов 36 по трубопроводам 35 и 25, Однако, если поверхность раздела между легкой и тяжелой фракциями жидкости достигнет отверстия 2О раньще установленного срока для открывания вьшускных отверстий 11, то процесс центрифугирования будет продолжаться.

Наличие отверстия 24 предотвращает возможность перемещения поверхности раздела радиально наружу в процессе центрифугирования. Аналогичный эффект может быть получен, если клапан 32 является клапаном давления.

/1атчик 30 может быть датчиком давления, установленным для определения Цгзвле 1ия в канале 2О, поскольку давление в трубопроводе 23 благодаря п)осссльиой заслонке 28 зависит от ппиления в канале 2О н изменение давления в тру()опроподе 23 может исполкзоват1/ я как ипформация о положении поверхности раздела между легкой и тяжелой фракциями жидкости в роторе. При этом отпадает необходимость в трубопроводе 27, Трубопровод 27 также не нужен, если датчик используется для прямого определения поверхности раздела жидких фракций, Датчик такого типа может устанавливаться и вращаться вместе с ротором. Формула изобретения 1. Центробежный сепаратор для разделения трехкомпонентной смеси, состоящей, из легкой и тяжелой жидких фракций и оса ка, включаклций ротор, устройство для вьш да легкой жидкой фракции по каналу у оси ротора, устройство для удаления осадка в процессе работы сепаратора но периферии ротора и устройство для вывода тяжелой Ж-Идкой фракции по каналу, расположенному . между каналом отвода легкой фракции и зоной сбора и удаления осацка в роторе, в сборник для этой фракции, а также датчик обнаружения положения поверхности раздела легкой .и тяжелой жидких фракций в роторе, отли чающийс я тем, что, с целью повышения эффективности разделения жидких фракций, сепаратор снабжен приводным устройством для обеспечения или предотвращевия поступления тяжелой жидкой фракции в сборник этой фракции, а датчик связан с )тим приводным устройством и предназначен для:управления его работой в процессе разделения смеси, 2. Сепаратор по п, 1, отличающийся тем, что приводное устройство выполнено в виде клапана, расположенного в канале для вывода тяжелой жидкой фракции.

19

ff

л

ЛУ.

31

1 Jf

г

-

fr

S3

-27

ja I

-

-28

4

J(риг.г

±3

7

. f. J-. V yy - j. - -f /

/

40

-X

i

V

2i

. J