Сепараторы в настоящее время широко применяются и для периодической очистки загрязненных или отработанных масел и для очистки масел в процессе их циркуляции в машинах. Кроме того, сепараторы зачастую вводят в состав маслорегенерационных установок для проведения предварительной очистки масел. В некоторых случаях сепараторы выпускают в комплекте с фильтр-прессами.
В современном сепараторе процесс естественного отстоя твердой фазы из жидкой смеси интенсифицируется в десятки тысяч раз путем замены ускорения силы тяжести центростремительным ускорением, а также путем сокращения рабочей высоты отстойника до величины межтарелочного зазора в пакете конических тарелок или ширины кольцевого зазора между цилиндрическими вставками.
По технологическому назначению сепараторы делятся на три класса:
а) сепараторы-разделители, применяемые для разделения смеси взаимно нерастворимых жидкостей или для концентрирования (сгущения) эмульсий;
б) сепараторы-очистители, предназначенные для выделения твердых примесей из жидкостей;
в) комбинированные сепараторы, служащие для выполнения двух или более операций переработки жидкой смеси.
По типу барабана различают тарельчатые и многокамерные сепараторы (с цилиндрическими вставками). В барабане тарельчатых сепараторов имеется пакет конических тарелок, которые делят поток обрабатываемой жидкости на ряд параллельных тонких слоев. Барабан многокамерных сепараторов снабжен комплектом концентрических вставок, разделяющих его объем на кольцевые камеры, по которым последовательно протекает центрифугируемая жидкость.
По способу выгрузки твердой фазы (шлама) из барабана существуют сепараторы с ручной и центробежной выгрузкой; по характеру выгрузки различают машины периодического, непрерывного и пульсирующего действия.
Сепараторы разделяются также на вакуумные и открытого типа.
Все основные типы сепараторов выпускаются отечественной промышленностью. Наиболее распространены тарельчатые сепараторы типа НСМ, СЦ, СЦС-3 (самоочищающийся), ПСМ1-3000 и др.
Сепараторы типа НСМ>
Эти аппараты (рис. 29) наиболее широко применяются для очистки энергетических масел (трансформаторных и турбинных) от воды и механических примесей. Производительность, например, НСМ-3 при геометрической высоте всасывания 2,5 м и температуре масла в баке не менее +18° С составляет 1500 л/ч. Загрязненное масло, содержащее не более 3% воды и 0,06% механических примесей, очищенное методом осветления, после двух циклов сепарации не должно содержать воды более 0,25%; при нормальных условиях эксплуатации содержание масла в отходах не должно быть более 4%- по отношению к отделенной воде. Загрязненное масло, в котором количество механических примесей не превышает 0,3%, после очистки методом сепарации (два цикла) не должно содержать загрязнений более 0,06%. Скорость вращения барабана равна 4520 об/мин.
Сепаратор НСМ-3 работает по следующей схеме (см. рис. 29). Загрязненное масло насосом 4 забирается из бака и подается по трубопроводу 2 через электроподогреватель 5 в верхнюю часть барабана, откуда направляется по центральному каналу в нижнюю его часть. Затем масло поднимается вверх между большим числом конусных тарелок, разделяющих его на ряд тонких слоев.
Вследствие малой толщины слоя загрязнения и вода быстро достигают стенки лежащего выше конуса, соскальзывают по ней вниз и выбрасываются центробежной силой в грязевик. Чистое же масло по стенке расположенного ниже конуса поднимается вверх и из средней камеры масло сборника через трубопровод 3 откачивается насосом в бак чистого масла.
На всасывающей магистрали перед насосом 4 установлен сетчатый фильтр 7 для улавливания крупных включений и проходной кран 6 для регулирования производительности сепаратора. Загрязнения отлагаются на стенках барабана и при очистке последнего удаляются периодически вручную.
Сепаратор может очищать только подогретое до 50—60° С масло. Повышенная вязкость более холодного масла препятствует отделению воды и грязи. При температурах выше 70° С трудно отделить воду из-за повышенной растворимости ее в масле. Кроме того, при этих условиях происходит интенсивное окисление масла. Температура выше указанной может быть оправдана при очистке вязких масел и в других специфических случаях.
Качество регенерированного масла соответствует нормам ГОСТ на свежее масло.
Рис. 29. Принципиальная схема установки сепаратора:
1 — клапан; 2 — трубопровод грязного масла; 3 — трубопровод чистого масла; 4 — насос; 5 — электроподогреватель; 6 — проходной кран; 7 — фильтр; 8— бак для чистого масла; 9— емкость для сбора воды; 10 и 11 — краны для отбора проб соответственно грязного и чистого масла.