SU822905A1 - Центрифуга дл разделени смесижидКОСТЕй - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к устройст вам дл  очистки нефтесодержащих вод промышленных предпри тий и может бы использовано на морских и речных су дах. Известны центрифуги дл разделени  смеси жидкостей с разной плотностью , в которых отделение частиц дисперсной фазы осуществл етс  в це робежном поле вращающегос  ротора Однако необходимым условием дл  достижени  высокой степени очистки смеси в известных устройствах  вл етс  плавное течение кольцевого потока жидкости относительно стенок ротора. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности  вл етс  центрифуга , включающа  цилиндрический ротор с отверсти ми дл  вывода легкой и т желой фаз и установленно перед ними кольцевой перегородкой, питающую трубу 2}. Цель изобретени  - повьииение эффективности разделени  путем обеспе чени  плавного течени  жидкости в роторе и снижени  уноса легкой фазы с т желой. Поставленна  цель достигаетс  те что в центрифуге, включающей цилинд рический ротор с отверсти ми дл  вывода легкой и т желой фаз и установленной перед ними кольцевой перегородкой , и питающую трубу, к стенке ротора по ее. длине прикреплены .не доход щие до кольцевой перегородки радиальные пластины, раздел ющие полОсть ротора на секции, при этом пысота пластин превышает рассто ние от внутренней поверхности ротора до отверсти  вывода легкой фазы. На фиг. 1 схематично изображена предлагаема  центрифуга, продольный разрез-, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. Ij на фиг. 3 - ротор центри- ууги без радиальных-пластин, в плане; на .фиг. 4 - го же, с пластинами. Центрифуга включает ротор 1, установленный на onopaix и приводимый во вращение с помощью клиноременной либо зубчатой передачи. Внутри ротора установлена кольцева  перегородка 2 с отверсти ми дл  перетекани  т желой фазы. К стенке ротора по ее длине прикреплены не доход щие до кольцевой перегородки радиальные пластины 3, раздел ющие полость ротора на секции. Высота пластин превышает рассто ние от внутренней поверхности ротора до отверсти  4 дл  слива j MKf t

фазы. Дл  попачи смеси жидкостей в ротор служит питающа  труба 5, дл  отвода т желой фазы предназначено отверстие б,

Положение поверхности 7 раздела фаз, поверхности 8 т желой фазы и поверхности 9 раздела легка  фаза - воздух определ етс  рассто нием ототверстий 4 и б до оси вращени  ротора и соотношением плотностей компонентов смеси. .

Центрифуга работает следующим образом .

После набора ротором номинальной, частоты вращени  по питающей- трубе 5 подаетс  смесь -жидкостей. Под воздействием центробежного пол  жидкость прижимаетс  к сменке ротора 1, При перемещении смеси от питающей TpyiH 5 к сливным отверсти м происходит ее разделение з режиме проточного отсто . Следует отметить, что изменение соотношени  содержани  компонентов смеси вызывает перераспределение расходов- через отверсти .

Известно, что существует зависимость между режимом течени  нефтевод ной смеси в/ проточном отстойнике и качеством очистки. Так-, например, снижение при проточном отстое числа Рейнольдса от значени  7500 до 2500 увеличивает в 2,7 раза степень очистки, котора  достигает 95%.

Рассмотрим течение-кольцевого потока нефтевод ной смеси в роторе без радиальных пластин (фиг. З). Число Рейнольдса определ етс  по формуле

о 2

) Ci) Р-о -г-J

V

V - скорость потока относительно

стенок ротора, м/с,л ) - кинематическа  в зкость смеси ,

R - гидравлический радиус, м. Гидравлический радиус определ етпо-формуле . S

R

s; . , S - площадь кольцевого сечени 

потока, м, смоченный периметр гладкостенного ротора, м.

Скорость жидкости относительно роа , выраженна  через ее расход рав .

-f

V

где d - расход жидкости, .

Подстановка полученных соотношений в формулу (1) позвол в получить число Рейнольдса   ротора с гладкими стенками

,

где D - внутренний диаметр ротора.

Анализ формулы (2) показывает, что при посто нной производительности сепаратора понижение числа Рейнольдса возможно только за счет увеличени  смоченного периметра.,Однако с увеличивать диаметр ротора нецелесообразно , так как значительно растут - габариты и масса центрифуги. В то же врем  установка радиальных пластин во внутреннем пространстве ротора (фрг. 4) позвол ет резко увеличить смоченный периметр, который равен

)70 - ntf 1- (D - d) - 2n

(3)

где n - число пластин, 5 S- - толщина пластин, м;

d - диаметр поверхности раздела

жидкость-воздух, м. Число Рейнольдса в роторе с радиальными пластинами равно

&

62

TD+ 2n(D - d) -d nj , С)

Дл  центробежной машины, имеющей D 0,5 м и d 0,25 м, установка 5 восьми пластин толщиной 2 IM позвол ет уменьшить число Рейнольдса в 3,54 раза

lTD-t-2h(D-d)

Rg-, а

1)7Г- D

Rga

3,14 О, 5+2, 8 (О, 5-0, 25)-2 8Ю

3,14 -0,5 3,54

Дл  достижени  аналогичного рёжи5 ма течени  жидкости в роторе с гладкими стенками Увеличивают его диаметр в 3,5 раза.

Расчет показывает, что дл  существенного повышени  очистной способQ ности нефтевод ной центрифуги с кольцевым тёчейием жидкости в роторе минимальное количество пластин должно быть равным 6-8. При меньшем их числе режим течени  смеси и, следовательно , качество сепарации измен етс  незначительно

. Предлагаема  центрифуга повышает качество очистки воды при практически неизменных энергозатратах на ее прокачку через ротор. При многоступенчатой схеме очистки это позвол ет снизить затраты -на обработку воды в последующих ступен х или отказатьс  от одной из них.

.Годовой экономический эффект дл  5 установки производительностью 3,5 м/ч включающей в себ  предлагаемую центрифугу , составл ет 2300 руб.

формула изобретени 

Центрифуга дл  разделени  -смеси жидкос ей, включающа  цилиндрический ротор с отверсти ми дл  вывода лег/5 и т желой фаз и установленной пе

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Центрифуга для разделения смеси жидкостей, включающая цилиндрический ротор с Отверстиями для вывода легкой и тяжелой фа-з и установленной πβγ ' 822905 ред ними кольцевой перегородкой, и питающую трубу, отличающаяс я тем, что, с целью повышения эф. фективностй разделения путем обеспечения плавного течения-жидкости в ро- . торе и снижения уноса легкой фазы с Ϊ тяжвпоА, к стенке ротора по ее длйне прикреплены не доходящие до кольце. вой перегородки радиальные пластины, разделяющие полость ротора на секции, при этом высота пластин превышает

   Фиг.ч

   Тираж 645

   Подписное

   ВНИИПИ Заказ 1938/7 расстояние от внутренней поверхности ротора до отверстия вывода легкой Фазы.