устройство для разделения жидкостей с разной плотностью

Формула изобретения

Устройство для разделения жидкостей с разной плотностью, включающее камеру коалесценции с патрубком ввода смеси на входе и двухслойной сеткой с коалесцирующим материалом между слоями на выходе, корпус с патрубками вывода легкой и тяжелой жидкостей, выполненными в виде стаканов с перфорированными боковыми поверхностями, расположенными внутри корпуса по его оси, отличающееся тем, что на перфорированные стаканы установлены цилиндры с возможностью перемещения вдоль поверхностей, причем днища цилиндров соединены между собой жесткой связью с поплавком посередине, а камера коалесценции присоединена к средней части боковой поверхности корпуса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для разделения несмешивающихся жидкостей и может быть использовано в химической, нефтехимической, нефтедобывающей отраслях промышленности, а также в процессах очистки воды от нефтепродуктов.

Известно устройство для разделения несмешивающихся жидкостей, включающее емкость с входным и выходным патрубками, поплавок с нулевой плавучестью в легкой жидкости, к которому в верхней части присоединен патрубок с подвижным трубопроводом для отвода легкой жидкости (патент РФ №93008103 от 1995.10.27, МПК В 01 D 17/02).

Устройство обладает низкой эффективностью разделения по следующей причине. Отбор легкой жидкости в нем осуществляется через поплавок, располагающийся на границе раздела легкой и тяжелой жидкостей. Однако, на практике, четкой границы раздела между жидкостями не наблюдается, тем более, если процесс разделения должен быть непрерывным и подача исходной смеси в устройство должна осуществляться постоянно, то в этом случае граница раздела представляет из себя эмульсию жидкостей, поэтому вместе с легкой жидкостью будет удаляться и тяжелая. Кроме того, при непрерывном процессе граница раздела постоянно изменяется по высоте и нестабильна в горизонтальной плоскости, поэтому поплавок будет находиться в колебательном режиме, и это также приведет к уменьшению эффективности разделения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для разделения жидкостей с разной плотностью (а.с. СССР №1761183, кл. В 01 D 17/02 от 15.09.92 г.)

Устройство включает в себя корпус, камеру коалесценции, патрубки ввода исходной смеси и вывода легкой и тяжелой жидкостей, выполненные в виде стаканов с перфорированными боковыми поверхностями и, расположенные внутри корпуса по его оси поплавки, установленные на патрубки с возможностью перемещения вдоль их боковых поверхностей, а камера коалесценции выполнена в виде двухслойной сетки с размещенным между слоями коалесцирующим материалом и соединена с патрубком ввода смеси.

Недостатком данного устройства является невозможность качественного разделения жидкостей в случае преобладающего содержания легкой или тяжелой жидкостей в смеси. В этом случае граница раздела жидкостей, представляющая собой, достаточно большой по высоте, слой эмульсии легкой и тяжелой жидкостей, постоянно изменяющаяся по высоте, находится близко к перфорированной поверхности того или иного выходного патрубка в зависимости от того, какая жидкость преобладает, причем поплавок, находящийся на границе раздела, работает также в колебательном режиме, что делает вероятным прохождение пограничной эмульсии в выходной патрубок. Таким образом, конструкция устройства для разделения жидкостей с двумя поплавками позволяет границе раздела жидкостей достаточно близко приближаться к выходным перфорированным поверхностям, что существенно снижает эффективность устройства по разделению жидкостей.

Задачей настоящего изобретения является повышение качества разделения жидкостей и повышение надежности работы устройства в случаях преобладающего содержания легкой и тяжелой жидкости в смеси.

Эта задача решается тем, что в известном устройстве на перфорированные выходные стаканы установлены цилиндры с возможностью перемещения вдоль поверхностей, причем днища цилиндров соединены между собой жесткой связью с поплавком посередине, а камера коалесценции в виде емкости с патрубком ввода смеси жидкостей на входе и двухслойной сетки с коалесцирующим материалом между ними на выходе присоединена к средней части боковой поверхности корпуса.

На чертеже изображен общий вид устройства в разрезе. Устройство включает корпус 1, патрубок ввода смеси 2 на камере коалесценции 3 с двухслойной сеткой и коалесцирующим материалом между слоями 4, патрубки вывода легкой жидкости 5 и тяжелой жидкости 6, цилиндры 7 и 8, соединенные жесткой связью 10 с поплавком 9.

Устройство работает следующим образом.

Исходная смесь жидкостей поступает через патрубок 2 в камеру коалесценции 3 распределяется по поверхности двухслойной сетки 4, установленной на выходе из камеры, проходит через нее и коалесцирующий материал и далее идет на разделение в корпус 1, причем легкая жидкость поднимается вверх, а тяжелая опускается вниз за счет разности плотностей.

Под действием давления вводимой смеси составляющие ее компоненты вытесняются из корпуса через перфорированные по боковым поверхностям патрубки 5 и 6, выполненные в виде стаканов, на которые надеты с возможностью перемещения вдоль оси цилиндры 7 и 8, перекрывающие или открывающие перфорацию на стаканах для выхода жидкостей. Днища цилиндров соединены между собой жесткой связью 10 с поплавком 9 посередине, плотность которого такова, что поплавок тонет в легкой жидкости и всплывает в тяжелой. Поплавок всегда будет находиться на границе раздела жидкостей и всегда будет отслеживать эту границу в пределах среднего сечения корпуса 1, не позволяя этой границе подняться или опуститься к выходным патрубкам 5 и 6, плавно регулируя выход жидкостей.

Предлагаемое устройство для разделения жидкостей с разной плотностью, по сравнению с известным, позволяет существенно повысить качество разделения жидкостей и надежность работы устройства в случаях преобладающего содержания легкой или тяжелой жидкостей, составляющих смесь.