SEPARATORUL CENTRIFUGAL.doc

7/22/2019 SEPARATORUL CENTRIFUGAL.doc

1/13

SEPARATORUL CENTRIFUGAL PENTRUCOMBUSTIBIL I ULEI T.I.P.C.2-5

Separatorul centrifugal pentru combustibil i ulei este destinat s funcionezela bordul navelor maritime ca separator automat autocurtor. Separatorul poate fi

utilizat n dou scopuri:- separator purificator cnd realizeaz separarea a dou lichide nemiscibile

cu greuti specifice diferite, precum i separarea concomitent a unorparticule solide impurificate;

- separator clarificator cnd realizeaz curarea lichidului de impuritisolide, precum i separarea concomitent a lichidului mai greu (de obicei,ap), care poate fi ntr-o cantitate nensemnat.

Trecerea de la o funcie la alta se face se poate face n timp scurt i cu multuurin, prin adaptarea prii superioare a tamburului n funcie de scopul urmrit.

Coninutul de impuriti al combustibililor i uleiurilor nainte de separare nuva depi 0,5% iar vscozitatea va fi de maximum 5E. Ca urmare, combustibilii greii uleiurile trebuiesc nclzite nainte de centrifugare.

Tabelul nr.1.CARACTERISTICI TEHNICE

Capacitatea (la intrarea n separator) Conform diagramei dinfig.10

Presiunea de aspiraie la pomp 0,50,6 bar Presiunea de refulare la pomp Max. 2,5bar

Turaia tamburului 6000rot/minNumrul talerelor de separare 101buc.

Motorul deantrenare

tipul Asincron trifazat

turaia sincron 1500 rot/minputerea 5,5kWtensiunea 380/220Vfrecvena 50Hz

Greutatea net 980kgGabarit lungime 1370mm

lime 1070mmnlime 1320mm

Diametre deracordare

intrare lichid DN32ieire lichid DN32

evacuare impuriti DN100Principiul de funcionare al separatorului se bazeaz pe efectul forei

centrifuge n interiorul unui tambur de separare, care, n timpul funcionrii normale,are o micare de rotaie de 6000rot/min.

Sub aciunea acestei fore, impuritile mecanice sau lichide din combustibilisau uleiuri sunt forate s se separe din lichidul de baz, avnd densitatea mai maredect a lichidului centrifugat.

Separatorul centrifugal se compune, n principal, dintr-o carcas de baz pestecare se suprapun dou inele intermediare, asamblate cu uruburi i etanate cugarnituri, un capac superior, asamblat cu uruburi de rabatabile i capul de evacuare-

alimentare, fixat pe capacul superior (fig.1).

1


2/13

Fig.1. SEPARATORUL CENTRIFUGAL1- maneta racordului de admisie; 2- vizorul conductei de evacuare; 3- admisialichidului pentru nchiztorul hidraulic; 4- admisia lichidului pentru separare; 5-evacuarea lichidului purificat; 6- robinet cu trei ci; 7- tambur; 8- alimentator cu apde comand; 9- inel de distribuie; 10- cot de evacuare noroi; 11- carcas; 12- corpadmisie evacuare; 13- tij special; 14- stator; 15- capac superior; 16- capac deseparare; 17- dispozitiv rabatabil de strngere; 18- inel intermediar; 19- camer decontrol; 20- ax vertical; 21- loca pentru rulment; 22- tahometru; 23- contor turaii;

24- dop filetat (pentru umplere lubrifiant); 25- frn; 26- antrenare; 27- vizor de ulei;28- dop filetat (pentru evacuare ulei).

2


3/13

Tamburul se separare, echilibrat dinamic, este fixat pe axul vertical cu ajutorulunor piulie de nchidere. Separatorul este antrenat de un motor de 5,5 kW, prin

intermediul unui cuplaj centrifugal i a unui angrenaj multiplicativ cu raportul detransmisie de 4,21:1.

Axul vertical se sprijin n partea inferioar pe un rulment oscilant, iar pe oporiune intermediar, pe un lagr oscilant prevzut cu un rulment radial cu bile.

Tamburul nchide n interiorul lui spaiul de lucru unde se gsesc talerele icamera superioar de presiune. Spaiul dintre periferia talerelor i suprafaa interioara tamburului constituie locul de acumulare a impuritilor n cazul n care separatorulare funcia de clarificator. n partea inferioar a tamburului se gsete sistemulhidraulic de descrcare a impuritilor.

Separatorul este dotat cu o pomp cu roi dinate ncorporat n carcasa de

baz, avnd acionarea comun cu a separatorului, pomp care servete la alimentareacu lichidul supus procesului de separare.

Lichidul supus separrii poate fi introdus n separator i prin cdere liber prinpartea superioar. n acest caz, pompa de alimentare nu mai este necesar i n locul eise monteaz o flan oarb.

Instalaia de funcionare a separatorului este prezentat n fig.2. n cazulutilizrii separatorului cu pomp (poz.8, fig.2) ncorporat, fluidul este refulat ntr-unnclzitor (25), pentru nclzirea la temperatura optim de separare. Conducta deieire din nclzitor este n legtur cu conducta de alimentare a separatorului printr-un robinet cu trei ci, cu posibilitatea recirculrii fluidului n cazul cnd acesta nu aatins temperatura necesar pentru separare. Temperatura de separare trebuiemeninut constant n decursul ntregului proces de separare. Valoarea acesteitemperaturi este funcie de lichidul de separat, orientativ, indicndu-se urmtoarelevalori:

TIPUL ULEIULUI SUPUS SEPARRII TEMPERATURAUleiul mineral de ungere fr aditivi cca.80c

Ulei mineral de ungere cu aditivi 80 90cUlei pentru motor Diesel cca.50c

Ulei-combustibil greu 80 - 90cMotorin cca. 50

3


4/13

Fig.2. INSTALAIA SEPARATORULUI1- rezervor ap de comand; 2- indicator; 3- filtru pentru apa de comand; 4-

ap cald pentru nchiderea hidraulic; 5- robinet admisie ap; 6- debitmetru cumanometru; 7- separator cu purificator; 8- pomp cu roi dinate; 9- evacuare ap; 10-grinzi de fundaie; 11- rezervor de noroi; 12- intrare abur; 13- evacuare condens; 14-

pomp de noroi; 15- evacuare noroi; 16- capac de vizit; 17- evacuare noroi; 18- filtrude ulei; 19- conduct evacuare; 20- intrare lichid de separat; 21- robinet cu sertar; 22-motor electric; 23- filtru dedurizare ap; 24- ap de comand; 25- prenclzitor; 26-ventilaie rezervor; 27- lichid purificat; 28- separator limpezitor; 29- palan pentru

ridicarea tamburului.

4


5/13

PURIFICAREAPrincipiul de funcionare al tamburului de purificare este artat schematic n

fig.3, sensul fluxului de lichid fiind indicat prin sgei. Lichidul care urmeaz a fiseparat este introdus prin distribuitor n orificiile corespunztoare talerelor, ajungnd

n interstiiile dintre talere.Lichidul ajuns n spaiul dintre talere se separ sub aciunea forei centrifuge n

dou pri:

Fig.3.PRINCIPIUL DE FUNCIONARE AL TAMBURULUI DEPURIFICARE

- o parte purificat mai uoar (de obicei, ulei), care se ndreapt sprecentrul de-a lungul suprafeei superioare a talerelor;

- o parte mai grea (de obicei, ap i noroi), care se deplaseaz de-a lungulsuprafeei inferioare a talerelor, i anume, n spaiul pentru noroi.

Tamburul de purificare are dou racorduri de evacuare: unul pentru lichidulmai greu i o parte din impuritile solide i altul pentru lichidul mai uor. Partea cea

mai mare de impuriti solide se acumuleaz n spaiul pentru noroi al tamburului.Pentru funcionarea tamburului n condiii optime, este necesar s se realizezeo nchidere hidraulic a spaiului pentru separare. Pentru aceasta, tamburul se umple ndat ce atinge turaia de regim cu lichid mai greu (de obicei, ap), avnd aceiaitemperatur cu lichidul supus separrii. Dup ce ncepe debitarea lichidului separat,acest lichid mpinge apa pn la o limit vertical oarecare, n funcie de raportuldintre greutile specifice ale celor dou lichide.

Tamburul de purificare se regleaz pentru separarea oricror amestecuri delichide, cu rapoarte diferite ntre greutile specifice ale componentelor, prin variaiamrimii (diametrului) orificiului de evacuare a lichidului mai greu. n acest scop,separatorul este dotat cu un set complet de discuri de greutate cu diametre cuprinse

ntre 83 i 114mm.

5


6/13

Alegerea discului de greutate se face n funcie de greutatea specific alichidului de separat i de temperatura de separare, cu ajutorul unei diagrame de genulcelei din fig.4.

De regul, cele mai bune rezultate se obin atunci cnd discul de greutatefolosit are un orificiu pe ct posibil mai mare, dar la care s se asigure nchidereahidraulic.

CLARIFICAREAModul de funcionare al tamburului de clarificare (limpezire) este artat

schematic n fig.5. Sensul fluidului de lichid este indicat prin sgei, lichidul supusclarificrii trecnd, sub aciunea forei centrifuge, n spaiul dintre talerele tamburului.

Noroiul sau particulele impurificate solide, ca i amestecurile posibile delichid mai greu, se separ de lichidul mai uor n timpul micrii spre centrultamburului.

Fig.4. DIAGRAMA PENTRU ALEGEREA DISCULUI DE GREUTATEEXEMPLE

6


7/13

Greutatea specific a uleiului,funcie de temperatur

Temperatura deseparare

Diametrul disculuide greutate

0,870 la 15C 55C 109mm

0,895 la 35C 70C 101mm

Fig.5. PRINCIPIUL DE FUNCIONARE A TAMBURULUI DECLARIFICARE

Lichidul purificat se ndreapt axial n sus i se evacueaz prin orificiul deevacuare al tamburului, n timp ce noroiul alunec de-a lungul suprafeei inferioare atalerelor n spaiul pentru noroi.

Partea superioar a tamburului, de deasupra camerei de pompare se numetestator i servete att la evacuarea lichidului sub presiune, ct i la mpiedicarea

ptrunderii aerului n lichid. n principiu, statorul funcioneaz ca o pomp centrifug,cu deosebirea c lichidul este n micare, iar rotorul este fix.

Energia de micare a lichidului n rotaie se transform n stator ntr-opresiune. Dac n conducta de evacuare nu exist o contrapresiune, nivelul de ulei alseparatorului n camera de pompare se va afla practic la aceiai distan de la centrulde rotaie ca i periferia discului de greutate.

Dac uleiul care trece prin discul de greutate trebuie s nving ocontrapresiune oarecare, nivelul de ulei al separatorului n camera discului de greutatese va deplasa spre interior. n acest mod, discul de greutate.

Dac uleiul care trece prin discul de greutate trebuie s nving o presiuneoarecare, nivelul de ulei al separatorului n camera discului de greutate se va deplasaspre interior. n acest mod, discul de greutate evacueaz toat cantitatea de ulei care

ptrunde n camera discului de greutate, indiferent de contrapresiune, pn la mrimeamaxim de presiune produs de discul de greutate.

Din spaiul de separare din tambur, uleiul trece n camera discului de greutateprintr-o deschiztur inelar cu diametrul mai mic dect diametrul periferiei.

Att timp ct diametrul nivelului vertical de ulei al separatorului din camera

discului de greutate depete diametrul discului de greutate.

7


8/13

La o contrapresiune mai mare, nivelul de ulei n camera discului de greutate,depete diametrul deschizturii inelare, poziia nivelului vertical care delimiteazuleiul i apa n spaiul pentru noroi al tamburului se determin prin diametruldiscului de greutate.

La o contrapresiune mai mare, nivelul de ulei n camera discului de greutate,ca i nivelul interior de ulei din tambur, se va deplasa spre interior, pn la undiametru mai mic dect diametrul deschiderii inelare. n acest caz, nivelul dedelimitare a uleiului n separator, n spaiul pentru noroi al tamburului, se va deplasan afar, aprnd astfel riscul scurgerii uleiului prin orificiul de evacuare a apei.

Att n timpul funcionrii dispozitivului de purificare, ct i n timpulfuncionrii dispozitivului de limpezire, apare acelai pericol i anume, acela ca uleiulcare nu s-a separat s fie evacuat din distribuitor n camera discului de greutate i

pompat n discul de greutate. De aceea, este foarte important ca n conducta de

evacuare contrapresiunea dup discul de greutate s nu depeasc valoareacorespunztoare nlimii normale de ridicare i anume aproximativ 20m. Aceastnlime de ridicare se micoreaz n cazul n care conducta de evacuare nu arelungimea normal sau un numr ridicat de coturi.

DESCRCAREA AUTOMAT A NOROIULUISub aciunea forei centrifuge, n lichidul care circul n tamburul de separare

apare o presiune care se mrete pe msura ndeprtrii de centru.Lichidul supus separrii preseaz conul mobil a (fig.6) n jos, n timp ce apa

care comand nchiderea i deschiderea tamburului preseaz n sus.Deoarece apa preseaz pe un diametru mai mare i greutatea ei specific este

mai mare dect greutatea specific a lichidului supus separrii, conul mobil este presatpe garnitura de etanare b, tamburul fiind nchis.

8


9/13

Fig.6. POZIIA DE FUNCIONAREn timpul funcionrii separatorului, robinetul pentru apa de comand este n

poziia 4. Apa care acioneaz asupra tamburului i care preseaz n jos conul mobil

a comunic cu apa care se afl n rezervorul de presiune pentru ap, prin camera dedistribuie c. Rezervorul este montat pe partea inferioar a tamburului, fiind

prevzut pe cerc cu orificiul de admisie d. Apa care se afl sub conul mobil i carese rotete mpreun cu tamburul trece n camera de distribuie prin acest orificiu carecomunic cu rezervorul de ap pentru comand.

Fig.7. POZIIA DESCRCARE TAMBURPresiunea static a coloanei de ap, care este o funcie de nlimea la care se

afl rezervorul de ap, se echilibreaz prin presiunea produs de discul de presiune.

9


10/13

Dac o parte din apa care preseaz din partea de jos asupra conului mobil se evapor,datorit, de exemplu, unei temperaturi nalte de separare, atunci stratul de ap inelarse deplaseaz spre exterior.

Datorit pierderii unei cantiti de ap prin evaporare, va scade presiunea

produs de discul de presiune; n acest caz, apa se va nlocui automat cu ap dinrezervor, restabilindu-se astfel echilibrul dintre discul de presiune i coloana de ap.

Pentru descrcarea tamburului, se rotete robinetul de comand de pe poziia4-FUNCIONARE, pe poziia I-DESCRCARE TAMBUR (fig.7).

n acest caz, comunicarea ntre orificiul din discul de presiune i rezervorul deap care acioneaz asupra tamburului nceteaz. Aceast ap trece n tambur printr-un ir de orificii (e), care se afl n partea superioar a discului de presiune.

Apa care ptrunde n camer o umple i se revars peste marginea pereteluicare limiteaz aceast camer n partea de jos. Apa scurs umple o alt camer de

presiune i ptrunde de acolo printr-un canal special n spaiul de deasupra canaluluimobil. O parte din aceast ap se scurge printr-un orificiu nu prea mare (g) n corpul

tamburului. Debitul apei depete aceast scurgere.Apa preseaz inelul mobil (f), deplasndu-l n jos; se deschid orificiile de

evacuare a celor trei canale verticale (h) din spaiul de sub conul mobil al tamburului.Apa care se afl n acest spaiu se ndreapt n spaiul amplasat deasupra ineluluimobil (f), concomitent, apa pn la un ir de orificii verticale (i) n inelul mobil i iese

prin aceste orificii din tambur. Noroiul i lichidul preseaz conul mobil al tamburului,deplasndu-l n jos, deschid tamburul i ies afar.

Fig.8. POZIIA TAMBUR DESCHISn continuare, se rotete robinetul de comand pe poziia I DESCRCARE

TAMBUR n poziia 2 TAMBUR DESCHIS. n acest caz, toate canalele carecomunic cu discul de presiune i rezervorul apei de comand sunt nchise. Apa

ptruns n canale se scurge afar n 5-6 secunde (fig.8).

10


11/13

Dup aceasta, robinetul de comand se comut din poziia 2 TAMBURDESCHIS, n poziia 3 NCHIDERE TAMBUR (fig.9). Apa de comand dinrezervor este acum n legtur cu orificiile din discul de presiune i cu eavasemnalizatoare (k). n acest mod, orificiile din discul de presiune mpiedic revrsarea

apei peste marginea camerei de presiune i, deci, redeschiderea tamburului. n acelaitimp, apa care se scurge din eava semnalizatoare arat c tamburul este nchis. Dupaceasta, robinetul se fixeaz n poziia 4 FUNCIONARE.

Fig.9.POZIIA NCHIDERE TARMBUR

11


12/13

Fig.10.INTERVALUL DE TIMP DINTRE DESCRCRILETAMBURULUI

INTERVALUL DE TIMP DINTRE DESCRCRILE TAMBURULUIIntervalul de timp dintre descrcrile tamburului este n funcie de coninutul

de noroi al lichidului supus separrii, dac acest coninut este cunoscut sau dac existposibilitatea de a se determina acest coninut cu ajutorul unei centrifuge etalon.

Proc.de vol.de noroi nlichidul supus separrii [%]

Debitul[l/h]

Intervalul de timp dintredescrcrile tamburului [min]

0,1 1000 1800,3 1000 60

n majoritatea cazurilor nu exist ns nici o posibilitate practic de a se stabiliconinutul de noroi. De regul, perioada aproximativ ntre descrcrile tamburului sestabilete pe baza experienei personalului de deservire, prin examinarea noroiuluiseparat. Este mai bine s se descarce noroiul mai des, dect s se atepte ca spaiul

pentru noroi al tamburului de separare s se umple complet cu noroi.

12


13/13

Dac trebuie s se separe uleiul care se afl n tambur, precum i cel evacuatmpreun cu noroiul n timpul golirii tamburului, trebuie procedat n felul urmtor:

- n timpul purificrii, se debiteaz ap prin conducta rezervorului (I),(fig.2), ntr-un timp scurt, pn cnd cea mai mare parte din ulei va fievacuat din tambur;

- n timpul clarificrii, se introduce cu precauie ap prin aceiai conduct ise urmrete vizorul conductei de evacuare; ndat ce se observ emulsiede ap n ulei, trebuie oprit naintarea apei.

n ambele cazuri, este mai bine a se stabili pe baza experienei limita peste care numai trebuie evacuat uleiul din tambur. Dac presupunem c n ultimul reziduu aluleiului evacuat se afl i puin ap, se poate considera c recuperarea uleiului va ficomplet.

13

Documents

SEPARATORUL CENTRIFUGAL.doc