В РФ серийно выпускаются саморазгружающиеся сепараторы (центрифуги), например типа СЦС-3, рассчитанные на 6000 об/мин (рис. 32).
Сепаратор СЦС-3 предназначается для очистки смазочных масел (дизельных, индустриальных и др.), а также топлив. Осадок отсепарированных примесей выгружается из барабана без остановки сепаратора.
Производительность сепаратора в зависимости от очищаемой жидкости и степени очистки колеблется от 100 до 4000 л/ч.
Степень очистки следующая:
а) в обводненном масле или топливе, содержащем 10% воды, после сепарации ее должно быть не более 0,2%;
б) в загрязненных масле и топливе, содержащих не более 0,4% механических примесей, количество последних должно снизиться До 0,06%.
Очищаемая жидкость (см. рис. 32) всасывается шестеренчатым насосом (в случае необходимости — через паровой подогреватель) в барабан сепаратора, где вода и механические примеси отделяются. Очищенная жидкость тем же насосом (второй секцией) откачивается в соответствующую емкость. Отсепарированная вода самотеком отводится по соответствующим магистралям.
Рис. 32. Технологическая схема сепаратора СЦС-3:
1 — сепаратор; 2 — расходный бак буферной воды; 3, 7 — фильтры; 5 — цистерна чистого масла; 6 — шламовый насос; 8 — цистерна шлама; 9 — цистерна грязного масла; цистерна отсепарированной воды.
Выгружаемые из барабана грязь и часть воды через приемник шлама выводятся в грязевую емкость. Система выгрузки осадка — гидравлическая. Воду для создания водяного затвора и промывки барабана подают по специальной магистрали, а для закрывания и открывания (загрузки) барабана — из бака, который должен быть расположен выше барабана не менее чем на 1,5 м.
Если уровень очищаемой жидкости ниже насоса на 1—2,5 м, на конце всасывающей магистрали рекомендуется устанавливать обратный клапан, удерживающий жидкость в ней во время остановки сепаратора.
Принцип разгрузки барабана от осадка следующий (рис. 33). На цилиндрической части корпуса 1 барабана профрезерованы пазы, через которые под действием центробежных сил удаляются механические примеси из внутренней полости барабана. Во время сепарации эти пазы перекрыты затвором 2 и процесс протекает, как в обычных сепараторах. Затвор может перемещаться в вертикальном направлении. В верхнем положении (левая половина рис. 33) он, прижимаясь к уплотнительному кольцу, закрывает разгрузочные пазы; в нижнем положении (правая половина рис. 33) — открывает.
Перемещение затвора происходит следующим образом: между затвором и тарелкодержателем, затвором и основанием барабана имеются кольцевые полости А и Б. Причем вследствие того, что отверстия а затвора находятся ближе к оси вращения, чем отверстия б в корпусе барабана, давление воды над затвором больше давления под ним. После того как барабан достиг полного числа оборотов (затвор при этом находится в нижнем положении), открывают кран в магистрали буферной воды. Через отверстия в и г
вода попадает в полости А и Б. Из полости А вода вытекает по каналу д. В полости Б вода остается (излишки вытекают через отверстие б) и своим давлением перемещает затвор в верхнее положение, перекрывая разгрузочные пазы. После этого в барабан подается жидкость на сепарацию.
С течением времени в барабане на периферии (у стенок) накапливается шлам и по мере его накопления проводят разгрузку. При этом подачу масла (или топлива) в барабан прекращают и подают воду при температуре, равной температуре сепарируемой жидкости, для вытеснения из барабана сепарируемого продукта. После этого открывают кран буферной воды. Так как диаметр отверстия в больше диаметра отверстия г и число отверстий в больше, то основная масса воды попадает в полость А, причем количество воды, вытекающей из отверстия д, меньше, чем поступающей в полость А, и благодаря этому над затвором в полости А развивается более высокое давление по сравнению с давлением в полости Б. Затвор опускается в нижнее положение, открывая разгрузочные пазы. Шлам вылетает из барабана. Подача буферной воды прекращается; вода из полости А вытекает через отверстие д и давление падает. Затвор под действием давления в полости Б перемещается в верхнее положение, и сепарируемая жидкость снова подается в барабан.
Рис. 33. Барабан сепаратора СЦС-3:
1 — корпус барабана; 2 — затвор; 3 —тарелкодержатели; 4 — пакет тарелок; 5 — крышка барабана; 6 — гайка корпуса; 7 —гайка крышки; 8 — кольцо регулировочное; 9 — горловина водяная; 10 — горловина грязевая; 11 — кольцо уплотнительное; 12 — тарелка защитная; 13 — кольцо.
А, Б — кольцевые полости; а, б, в, г, д — каналы.
Ниже приведены примерные температуры (в °С) нагрева нефтепродуктов при очистке на сепараторе СЦС-3:
Топливо |
|
для быстроходных дизелей | 20 |
моторное |
|
ДТ-1 и ДТ-2 | 50—60 |
ДТ-3 | 65—75 |
Масло дизельное |
|
для тихоходных дизелей | 60—70 |
Дп-8 и ДС-8 | 60—70 |
Д-11, Дп-11, Дп-14 и ДС-11 | 70—80 |
При работе на режиме сепарации необходимо правильно подбирать регулирующее кольцо в барабане сепаратора. В комплект барабана входит семь колец диаметрами 94; 96; 98; 100; 106; 110; 114 мм. Установка кольца того или иного диаметра зависит от плотности сепарируемых жидкостей. Чем больше плотность топлива или масла, тем меньше должен быть диаметр регулирующего кольца. При подборе регулирующего кольца можно использовать приведенные ниже ориентировочные данные:
Плотность сепарируемой жидкости, г/см3 | 0,98—0,97 | 0,96—0,95 | 0,94—0,93 | 0,92—0,91 | 0,90— 0,89 | 0,88—0,87 | 0,86—0,84 |
Диаметр регулирующего кольца, мм | 94 | 96 | 98 | 100 | 106 | 110 | 114 |
Саморазгружающиеся сепараторы, помимо очистки свежих масел (и топлив) от механических примесей и воды, могут быть использованы и для очистки отработанных масел, не требующих отгона горючего, а также для отделения отбеливающей глины при контактной обработке масел.