УСТАНОВКА ОЧИСТКИ ЖИДКОСТЕЙ

Полезная модель относится к области разделения суспензий и эмульсий в поле действия центробежных сил и может быть использована для очистки масел, топлив и технологических жидкостей от механических загрязнений и воды в станкостроительной, авиационной, энергетической, газо- и нефтедобывающей, химической, автомобильной и др. отраслях промышленности, очистки сильнозагазованных жидкостей и жидкостей, находящихся в емкостях, расположенных ниже уровня пола.
Известна установка очистки жидкостей - (патент РФ №2203145, бюл. №12 от 27.04.03), включающая установленный на сборнике осадка центробежный очиститель. Его ротор содержит герметичный колпак с прикрепленной к нему общим основанием конусообразной обечайкой, служащей для подвода очищаемой жидкости и отвода осадка, тонкослойную вставку, укрепленную на втулке. Последняя установлена на неподвижной полой оси. В полости сбора очищенной жидкости напорный диск для отвода ее в полую ось. Установка содержит емкость с очищаемой жидкостью, подключенную к всасывающей и нагнетающей магистралям, магистраль и насос для отвода газов из зоны их накопления, расположенной в области наименьшего сечения конической обечайки у поверхности полей оси.
Недостатком данной установки является необходимость ручного управления насосом откачки воздуха из полостей центрифуги, ручного управления расходом жидкости и давления в напорной магистрали.
Известна установка очистки жидкостей (принято за прототип) по полезной модели №63257, по кл. В04В 1/04, опубл. 27.05.07г. Данная установка включает в себя корпус со сборником осадка, на котором герметично установлен центробежный очиститель, содержащий колпак, тонкослойную тарельчатую вставку, установленную на втулку, которая через подшипники
скольжения установлена на полой оси. В нижней части колпак сопрягается с конусообразной обечайкой, служащей для подвода очищаемой жидкости и отвода осадка.
Подвод очищаемой жидкости осуществляется через кольцевую зону. Отвод очищенной жидкости осуществляется напорным диском через ось. Центробежный очиститель приводится во вращение асинхронным электродвигателем.
Нагнетание очищенной жидкости осуществляется при помощи шланга нагнетающей магистрали и поступает либо в емкость с очищаемой жидкостью при циркуляционной очистке, либо в емкость с очищенной жидкостью при прямоточной очистке.
Установка снабжена насосом, нагнетающая магистраль которого, являющаяся магистралью для отвода газов, направлена в емкость с очищаемой жидкостью, а всасывающая магистраль, которого сообщается либо с полой осью центробежного очистителя, либо с его кольцевой зоной.
Недостатком данной установки является наличие ручного управления насосом откачки воздуха из полостей центрифуги, а также наличие ручного управления расходом жидкости и давления в установке очистки жидкостей, отсутствие автоматического контроля температуры жидкости.
Технический эффект - обеспечение автоматизации процесса очистки, включая подготовку установки к работе и выход ее на заданный режим при достижении безаварийности работы и сохранении эффективности очистки.
Указанный технический эффект достигается тем, что в установке очистки жидкостей, включающей установленный на сборнике осадка центробежный очиститель с приводом, ротор которого содержит герметичный колпак с прикрепленной к нему большим основанием конусообразной обечайкой, служащей для подвода очищаемой жидкости и отвода осадка, емкость с очищенной жидкостью, соединенную с нагнетательной магистралью, очистительную вставку, укрепленную на втулке, установленной на неподвижной полой оси, напорный диск для отвода очищенной жидкости через полую ось
в емкость с очищаемой жидкостью, подключенную к всасывающей и содержащей устройство регулирования расхода жидкости нагнетающей магистралям, а также содержащей магистраль с отсечным клапаном и насосом с приводом для отвода газов из зоны их накопления, расположенной в области наименьшего сечения конической обечайки у поверхности полой оси, дополнительный трубопровод с отсечным клапаном, одним концом закрепленный на нагнетающей магистрали у выхода ее из центробежного очистителя, а другим концом связанный со всасывающей магистралью насоса, согласно полезной модели установка снабжена системой управления, включающей электронные датчики давления, температуры, расхода жидкости и микроконтроллер, при этом один датчик давления, датчик температуры и датчик расхода жидкости размещены на нагнетающей магистрали перед устройством для регулирования расхода жидкости, снабженным приводом, второй датчик давления установлен на магистрали для отвода газов после насоса, причем все датчики, отсечные клапаны и приводы электрически связаны с микроконтроллером.
Полезная модель поясняется чертежом. На фиг. представлена схема общего вида установки очистки жидкостей.
Установка включает корпус со сборником осадка 1, на котором герметично установлен центробежный очиститель 2. Центробежный очиститель 2 содержит колпак 3, очистительную, например, тонкослойную тарельчатую коническую вставку 4, установленную на втулку 5, которая через подшипники скольжения установлена на полой оси 6. В нижней части колпак 3 сопрягается с конусообразной обечайкой 7, служащей для подвода очищаемой жидкости и отвода осадка.
Подвод очищаемой жидкости осуществляется через кольцевую зону 8, находящуюся между наименьшим диаметром конусообразной обечайки 7 и полой осью 6. Отвод очищенной жидкости осуществляется напорным диском 9 через ось 6. Центробежный очиститель приводится во вращение асинхронным электродвигателем 10.
Забор исходной (очищаемой) жидкости осуществляется через всасывающий патрубок центробежного очистителя 2 при помощи шланга всасывающей магистрали 11 из емкости 12 с очищаемой жидкостью.
Для нагнетания очищенной жидкости служит нагнетающий патрубок центробежного очистителя 2, шланг нагнетающей магистрали 13 и либо емкость 12 с очищаемой жидкостью при циркуляционной очистке, либо емкость 14 с очищенной жидкостью при прямоточной очистке. На нагнетающей магистрали 13 размещены первый датчик давления 15, датчик температуры 16, и датчик расхода жидкости 17, устройство регулирования расхода жидкости 18, например шаровой кран с приводом 19. В частности, шаровая пробка упомянутого устройства 18 имеет возможность поворота вокруг оси для регулирования расхода жидкости приводом 19.
В частности для контроля чистоты очищенной жидкости на нагнетающей магистрали может быть размещен кран 20 для отбора проб.
Установка снабжена насосом 21 с приводом 22, нагнетающая магистраль которого, являющаяся магистралью для отвода газов 23, содержит второй датчик давления 24 и направлена в емкость 12 с очищаемой жидкостью, а всасывающая магистраль 25 насоса 21 сообщается либо через отсечной клапан 26 и трубопровод 27 с полой осью 6 центробежного очистителя 2, либо через отсечной клапан 28 и трубопровод 29 с кольцевой зоной 8 центробежного очистителя 2, где может находиться воздух, присутствующий в очищаемой жидкости или пары масла, возникающие под действием разрежения при заборе, например, масла с уровня ниже уровня пола.
Все датчики, привод 10 центробежного очистителя 2, привод 22 насоса 21 и привод 19 устройства для регулирования расхода жидкости 18, а также отсечные клапана 26 и 28 электрически связаны с микроконтроллером 30.
Устройство работает следующим образом:
Шланг всасывающей магистрали 11 погружают в емкость 12 с очищаемой жидкостью. Шланг нагнетающей магистрали 13 помещают либо в емкость 12 - при циркуляционной очистке, либо - в емкость 14 при
прямоточной очистке. Шланг нагнетающей магистрали насоса 21, являющейся магистралью для отвода газов 23, помещают в емкость 12 с очищаемой жидкостью. Запуск установки осуществляют нажатием кнопки «Пуск» пульта управления микроконтроллера 30, от которого поступают команды на включение привода 22 насоса 21 и открывание клапана 26. При этом устройство регулирования расхода жидкости 18 остается закрытым. Насосом 21 начинается откачивание воздуха из верхней зоны центробежного очистителя 2 через полости напорного диска 9, полую ось 6, трубопровод 27, клапан 26, всасывающую магистраль 25 насоса 21, магистраль для отвода газов 23 в емкость с очищаемой жидкостью 12. В результате разряжения, создаваемого в полостях центробежного очистителя 2 все они заполняются очищаемой жидкостью. В нагнетающей магистрали 23 насоса 21 создается определенное давление от сопротивления протекающей жидкости. От датчика давления 24 поступает сигнал на микроконтроллер 30, который дает команду на отключение привода 22 насоса 21, на закрытие клапана 26 и на включение привода 10 центробежного очистителя 2.
Под действием напорного диска 9 очищаемая жидкость из емкости 12 поступает в очистительную, например, тонкослойную тарельчатую коническую вставку 4, закрепленную на втулке 5, и через пазы во втулке 5 напорный диск 9 через полую ось 6 перекачивает очищенную жидкость в нагнетающую магистраль 13, из которой она поступает либо в емкость 14, либо в емкость 12.
При повышении температуры в процесс циркуляционной очистки увеличивается расход очищаемой жидкости и, соответственно, ухудшается эффективность очистки.
Датчик расхода жидкости 17 подает сигнал на микроконтроллер 30, который дает команду приводу 19 на уменьшение расхода жидкости. При дальнейшем увеличении температуры и уменьшении расхода жидкости давление в нагнетающей магистрали 13 повышается выше допустимого и микроконтроллер 30 от сигнала датчика давления 15 дает команду на остановку
центробежного очистителя 2.
При повышении температуры выше допустимой микроконтроллер 30 по сигналу от датчика температуры 16 также дает команду на останов центробежного очистителя 2.
В процессе работы центробежного очистителя 2, особенно с сильнозагазованными или расположенными ниже уровня пола жидкостями, в кольцевой зоне, расположенной в области наименьшего сечения конической обечайки у поверхности полой оси 6 накапливаются газы, что может привести к нарушению работы установки.
По сигналу от датчика давления 15, зафиксировавшему падение давления, микроконтроллер 30 дает команду на открытие клапана 28 и включение привода 22 насоса 21, который начнет откачивание газа из зоны 8. По завершению откачки газа полость 8 заполняется очищаемой жидкостью, насос 21 продолжает перекачивать жидкость по магистрали 23, от чего в ней повышается давление, и датчик давления 24 подает сигнал на микроконтроллер 30, который дает команду на отключение привода 22 насоса 21 и на закрытие клапана 28.
Заявляемая установка для очистки жидкостей позволяет полностью автоматизировать процесс подготовки установки к работе, выход процесса очистки на заданный режим с обеспечением качественной и безаварийной работы.