RU2124380C1 - Device for continuous separation of two liquids of different densities - Google Patents

Abstract

FIELD: devices for separation of immiscible liquids. SUBSTANCE: device has reservoir for two liquids, for instance, water-oil. Reservoir bottom is connected through valve with vertical drain pipeline. At inlet of reservoir bottom drain pipeline has U-shaped part of definite sizes. Outlet end of drain pipeline is attached to reservoir wall and has elbow-shaped overflow part with hole in its upper point for communication with atmosphere. EFFECT: reliable separation of liquids at any variation of level of mixture of these liquids in reservoir. 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для отстоя и непрерывного вывода из жидкости (например, масла или дизтоплива) более тяжелых жидких примесей (например, воды) и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, машиностроительной, химической и других отраслях промышленности. The invention relates to devices designed for sludge and continuous removal from a liquid (for example, oil or diesel fuel) of heavier liquid impurities (for example, water) and can be used in oil refining, engineering, chemical and other industries.

Известно устройство для непрерывного разделения двух жидкостей различной плотности, содержащее резервуары с регулируемыми по высоте уровневыми трубками, выведенными из нижней части резервуаров (Авторское свидетельство СССР N 1152610, кл. B 01 D 17/02, 1985 г., взято за прототип). A device for the continuous separation of two liquids of different densities, containing tanks with level-adjustable level tubes derived from the bottom of the tanks (USSR Author's Certificate N 1152610, class B 01 D 17/02, 1985, taken as a prototype).

Недостатком этого устройства является ненадежность разделения смеси жидкостей при изменении уровня в резервуаре. Уменьшение уровня вызывает скопление тяжелой фракции на дне резервуара, что снижает качество разделяемых жидкостей из-за химического разложения при их контактировании на большой площади резервуара. Увеличение уровня в резервуаре влечет вытеснение легкой фракции в отводной трубопровод, т.е. ее утечку из резервуара. Для устранения этих недостатков необходимо регулирование высоты уровневой трубки в процессе работы, т.е. устройство неудобно в эксплуатации. The disadvantage of this device is the unreliability of the separation of the mixture of liquids when the level in the tank. The decrease in the level causes the accumulation of a heavy fraction at the bottom of the tank, which reduces the quality of the separated liquids due to chemical decomposition when they are contacted over a large area of the tank. An increase in the level in the reservoir leads to the displacement of the light fraction in the bypass pipe, i.e. its leakage from the tank. To eliminate these shortcomings, it is necessary to regulate the height of the level tube during operation, i.e. the device is inconvenient to use.

Задача изобретения - повышение надежности разделения жидкостей. The objective of the invention is to increase the reliability of the separation of liquids.

Задача решается тем, что в устройстве для непрерывного разделения двух жидкостей различной плотности, включающем резервуар и сливной трубопровод, имеющий вход в днище резервуара и расположенный вертикально вверх, сливной трубопровод на входе снабжен U-образным участком, нисходящая ветвь которого имеет длину, не менее определяемой по формуле

где
y - длина нисходящей ветви U-образного участка;
x - высота резервуара над уровнем слива тяжелой фракции;
h - длина вертикального участка сливного трубопровода от дна резервуара;
ρ₁ - плотность тяжелой фракции;
ρ₂ - плотность легкой фракции.The problem is solved in that in a device for the continuous separation of two liquids of different densities, including a tank and a drain pipe having an entrance to the bottom of the tank and located vertically upward, the drain pipe at the inlet is equipped with a U-shaped section, the descending branch of which has a length not less than according to the formula

Where
y is the length of the descending branch of the U-shaped section;
x is the height of the tank above the level of discharge of the heavy fraction;
h is the length of the vertical section of the drain pipe from the bottom of the tank;
ρ ₁ is the density of the heavy fraction;
ρ ₂ is the density of the light fraction.

На чертеже схематично представлено устройство для непрерывного разделения двух жидкостей различной плотности. The drawing schematically shows a device for the continuous separation of two liquids of different densities.

Устройство содержит резервуар 1 для двух жидкостей различной плотности, днище которого через вентиль 2 соединено с вертикально расположенным сливным трубопроводом 3. На входе в днище резервуара 1 сливной трубопровод 3 снабжен U-образным участком с нисходящей 4 и восходящей 5 ветвями. Длина нисходящей ветви 4 обозначена "y". Выходной конец 6 сливного трубопровода 3 закреплен на стенке резервуара 1 и для удобства сбора отведенной тяжелой фракции переливной участок выполнен в виде колена 7 с отверстием 8 в верхней его точке для сообщения с атмосферой. Переливной участок колена определяет высоту x резервуара над уровнем слива тяжелой фракции. На схеме h - длина вертикального участка сливного трубопровода от дна резервуара. Для надежного разделения двух жидкостей различной плотности, исключающего при любом колебании уровня смеси жидкостей в резервуаре слив легкой фракции через отводной трубопровод, длина нисходящей ветви y должна быть не менее определяемой по формуле

где
ρ₁ - плотность тяжелой фракции;
ρ₂ - плотность легкой фракции.The device comprises a tank 1 for two liquids of different densities, the bottom of which is connected via a valve 2 to a vertically located drain pipe 3. At the entrance to the bottom of the tank 1, the drain pipe 3 is equipped with a U-shaped section with descending 4 and ascending 5 branches. The length of the descending branch 4 is indicated by "y". The output end 6 of the drain pipe 3 is mounted on the wall of the tank 1 and, for the convenience of collecting the allocated heavy fraction, the overflow section is made in the form of an elbow 7 with an opening 8 at its upper point for communication with the atmosphere. The overflow section of the knee determines the height x of the reservoir above the level of discharge of the heavy fraction. In the diagram h is the length of the vertical section of the drain pipe from the bottom of the tank. For reliable separation of two liquids of different densities, which excludes, at any fluctuation in the level of the mixture of liquids in the tank, the discharge of light fractions through the bypass pipe, the length of the descending branch y must be at least determined by the formula

Where
ρ ₁ is the density of the heavy fraction;
ρ ₂ is the density of the light fraction.

Устройство работает следующим образом. При закрытом вентиле 2 резервуар 1 заполняется смесью жидкостей, например масла и воды. Вода, как более тяжелая фракция, осаждается на дно резервуара 1, и после открытия вентиля 2 она поступает в нисходящую ветвь 4 U-образного участка сливного трубопровода, через который удаляется через переливной участок колена 7. В нисходящей ветви 4 устанавливается постоянный уровень раздела масло - вода, если в резервуаре сохраняется постоянный объем. При последующих изменениях объема жидкости в резервуаре уровень масло - вода колеблется в пределах высоты нисходящей ветви y. При этом не происходят утечка масла и его химическое разложение из-за контактирования с водой, т.к. площадь контакта масла незначительна и определяется диаметром трубы нисходящей ветви. The device operates as follows. With the valve 2 closed, tank 1 is filled with a mixture of liquids, such as oil and water. Water, as a heavier fraction, is deposited on the bottom of tank 1, and after opening valve 2, it enters the descending branch 4 of the U-shaped section of the drain pipe, through which it is removed through the overflow section of the elbow 7. In the descending branch 4, a constant oil separation level is established - water if a constant volume is maintained in the tank. With subsequent changes in the volume of liquid in the tank, the oil - water level fluctuates within the height of the descending branch y. In this case, there is no leakage of oil and its chemical decomposition due to contact with water, as the contact area of the oil is insignificant and is determined by the diameter of the pipe of the descending branch.

Claims (1)

Устройство для непрерывного разделения двух жидкостей различной плотности, включающее резервуар и сливной трубопровод, имеющий вход в днище резервуара и расположенный вертикально вверх, отличающееся тем, что сливной трубопровод на входе снабжен U-образным участком, нисходящая ветвь которого имеет длину не менее определяемой по формуле

где y - длина нисходящей ветви U-образного участка;
x - высота резервуара над уровнем слива тяжелой фракции;
h - длина вертикального участка сливного трубопровода от дна резервуара;
ρ₁ - плотность тяжелой фракции;
ρ₂ - плотность легкой фракции.A device for the continuous separation of two liquids of different densities, including a tank and a drain pipe having an entrance to the bottom of the tank and located vertically up, characterized in that the drain pipe at the inlet is equipped with a U-shaped section, the descending branch of which has a length not less than determined by the formula

where y is the length of the descending branch of the U-shaped section;
x is the height of the tank above the level of discharge of the heavy fraction;
h is the length of the vertical section of the drain pipe from the bottom of the tank;
ρ ₁ is the density of the heavy fraction;
ρ ₂ is the density of the light fraction.