Устройство для разделения двух жидкостей

Устройство для разделения двух жидкостей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению , а именно к устройствам для разделения и дренажа сконденсировавшейся воды из емкости с нефтепродуктами. Целью изобретения является повышение надежности. Устройство содержит емкость со сливным отверстием на тяжелой жидкости. Над отверстием расположен клапан, соединенный с пустотелым поплавком. В сливном отверстии размещен связанный с клапаном перовой хвостовик. К хвостовику прикреплен перфорированный диск. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л В 01 0 17/032

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4607847/26 (22) 04.10.88 (46) 15.11,91. Бюл, М 42 (71) Ленинградский филиал Научно-исследовательского института автомобильного транспорта и Ленинградский институт водного транспорта (72) Г. М. Левкин и l0, Л. Ш е пел ьский (53) 66.066.6(088.8) (56) Авторское свидетельство" СССР

% 24060, кл, С 02 F 1/40, 1926. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ

ДВУХ ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для разделения и дренажа сконденсировавшейся воды из емкости с нефтепродуктами.

Целью изобретения. является повышение надежности.

На фиг. 1 изображено устройство для разделения двух жидкостей; на фиг. 2 — устройство в момент контакта нижней поверхности клапана со стенкой емкости; на фиг. 3 — устройство в момент всплытия клапана.

Устройство содержит емкость 1, имеющую в приливе 2 сливное отверстие 3 для тяжелой жидкости. Над отверстием 3 расположен запорный цилиндрический клапан 4 диаметром D с паровым хвостовиком 5, установленным с возможностью осевого перемещения в сливном отверстии 3. Нижняя поверхность 6 клапана 4 выполнена плоской. Клапан 4 соединен с пустотелым цилиндрическим поплавком 7, герметично закрытым резьбовой крышкой 8, с помощью клеевого слоя 9. Поплавок 7 выполнен в виде стакана высотой Н с наружным 01 и

„„SLY „„1690805 А1 (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для разделения и дренажа сконденсировавшейся воды из емкости с нефтепродуктами. Целью изобретения является повышение надежности.

Устройство содержит емкость со сливным отверстием на тяжелой жидкости. Над от- -. верстием расположен клапан, соединенный с пустотелым поплавком. В сливном отверстии размещен связанный с клапаном перовой хвостовик. К хвостовику прикреплен перфорированный диск, 3 ил. внутренним Dz диаметрами, в котором после установки резьбовой крышки 8 формируется цилиндрическая полость высотой Н1.

Для ограничения всплытия поплавка 7 в хвостовике 5 на резьбе установлен стержень 10 с перфорированным диском 11, диаметр которого выбран больше диаметра сливного отверстия 3. Стенка емкости 12, прилегающая к сливному отверстию, выполнена плоской.

Диаметр D клапана и его объем Ч» выбирают в зависимости от конструктивных параметров поплавка и задаваемой частоты срабатывания в соответствии с соотноше.ниями

Э=Ъ

1 1 у + 1-E )y - (- a 1) o т

Р» У> где ра, р,,pn, р» — плотность воды, топ-. лива, материала поплавка и клапана соответственно, кгlм;

1690805

Нз

f = — „— — отношение Нз-задаваемого расстояния от верхнего торца поплавка до линии раздела топливо-вода в момент посадки клапана на поверхность прилива — 5 к полной высоте поплавка Н; — — отношение Нг — эадаваемоНг

Н го расстояния от верхнего торца поплавка до линии раздела топливо-вода в момент 10 всплытия клапана — к полной высоте поплавка Н, D а= — — отношение диаметра клапаD1 на к диаметру поплавка; 15

Н1

Ь=- — — отношение высоты полости в

Н поплавке к полной высоте поплавка;

V=- — 0 Н вЂ” полный объем поплавка г

4 20

Устройство работает следующим образом, При наличии воды в топливе, находящемся в емкости 1, за счет седиментацион- 25 ного эффекта наблюдается расслоение смеси, при этом в них ней части емкости будет скапливаться вода и уровень раздела двух жидких сред (топливо — вода) будет подниматься. После достижения линии раздела З0 высоты Нр (наперед заданной высоты всплытия) клапан 4 отрывается от опорной плоскости прилива 2 и поплавок вместе с клапаном поднимается до контакта перфорированного диска 11 о наружную поверх- >5 ность прилива 2, а через открывающееся сливное отверстие вода отводится из топливной емкости, Проходное сечение для слива воды будет оставаться постоянным вплоть до снижения уровня наперед задан- 40 ной высоты Нз(высоты посадки клапана), а затем поплавок и клапан будут опускаться вместе с уровнем раздела фаз, клапан сядет на плоскую стенку емкости 12 и дренаж воды прекратится. После накопления воды в 45 емкости и поднятии уровня раздела фаз до высоты Н2 процесс дренажа воды автоматически повторяется.

Диаметр и объем клапана выбирают в соответствии с полученной теоретически 50 расчетной формулой в зависимости от заданных геометрических размеров поплавка и его внутренней полости, плотностей материала поплавка, клапана, нефтепродукта и воды. Расчетная формула дана в общем ви- 55 де и может бы гь использована для любых жидкостей и лк>бь х емкостей.

На центральную цилиндрическую часть поплавка 7 ди;>ме ром 0 и клапан 4, находящиеся в воде и топливе (линия раздела сред находится не выше выбранной высоты Н2 or верхнего торца поплавка), не действует подъемная сила Архимеда при условии контакта торца клапана с посадочной плоскостью прилива 2 емкости 1 (фиг. 2).

При повышении количества воды в емкости до уровня Нр подъемная сила от кольцевого объема поплавка (Р1+Рр) становится больше веса поплавка и клапана (Рп+Р ), поэтому поплавок всплывает, при этом в момент отрыва клапана 4 от прилива 2 вода проникает в образовавшийся зазор между деталями и к действующей подъемной силе добавляется подьемная сила от клапана, полностью находящегося в воде, и от центральной цилиндрической части поплавка (фиг, 3).

Через открывшийся зазор между хвостовиком 5 клапана и отверстием в приливе

2 (фиг. 1) начинается дренаж воды из емкости, что приводит к понижению линии раздела вода-топливо и к изменению (уменьшению) подъемной силы, Учитывая, что подьемная сила действует на весь поплавок и клапан, равновесие между подъемной силой и весом плавающих деталей (момент посадки клапана) наступит не раньше достижения линии раздела выбранного уровня Нз, при этом Н2ФНз, т. е. достигается двухуровневое срабатывание.

При двухуровневом срабатывании достигается резкое всплывание поплавка с клапаном и открытие дренажа при накоплении воды на дне емкости до уровня Н2 поплавка и плавная посадка клапана при снижении воды в емкости до уровня Нз поплавка, Использование предложенного устройства позволяет осуществить дренаж без усложнения конструкции следящими датчиками, сигналы которых воздействуют на запорную арматуру. Экономический эффект, подсчитанный для 1000 цистерн, в которых установлено дренажное устройство предложенной конструкции, составляет более 26 тыс. руб, Предложенное устройство для дренажа воды из цистерн с нефтепродуктами (вообще для дренажа более тяжелой жидкости) может быть использовано в широкораспространенных емкостях, цистернах, танках. где хранятся жидкости с различной плотностью, Формула изобретения

Устройство для разделения двух жидкостей, включающее емкость со сливным отверстием для тяжелой жидкости, нэд которым расположен запорный клапан, связанный с пустотелым поплавком, о т л и ч э

1690805 ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, клапан снабжен перовым хвостовиком, установленным с возможностью осевого перемещения в сливном отверстии емкости и прикрепленным к хвостовику перфорированным диском с наружным диаметром, большим диаметра сливного отверстия емкости, при этом нижняя поверхность клапана и стенка емкости, прилегающая к слив5 ному отверстию, выполнены плоскими.

1690805

v„

ШиЛ

Составитель О.Калякина

Редактор М.Бандура Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3878 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, М(-35, Раушская наб., 4/5