用于监测和调整界面层在喷嘴离心机中的径向位置的设备和方法技术

一种用于监测和调整界面层在喷嘴离心机中的径向位置的设备，尤其是用于固定和稳固界面层在喷嘴离心机中的径向位置的设备，该喷嘴离心机用于从含有两种液体和一种固体的混合物中分离出具有较低密度的轻相和具有较高密度的重相，该喷嘴离心机包括：转子1-3，该转子可绕着旋转轴线R旋转，并且形成用于所述混合物的进口9；分离室7，所述分离室与所述进口9连通并具有径向内部部分7a和径向外部部分7b；喷嘴12，所述喷嘴在分离室处绕旋转轴线R分布，用于抛出重相和固体；用于排放轻相的出口13a、13b、14；用于排放重相的溢流出口19，所述溢流出口由罩或者液位环20径向限定；以及用于将补给重相供给到喷嘴离心机的进口9；25、26；其特征在于，传感器24布置在离开喷嘴离心机的重相23的流动路径中，用于监测流量的大小并且传送相应信号，以使得响应于该信号可调整经由进口9或进口25、26进行的该补给重相的供给。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术涉及一种三相喷嘴离心机，该三相喷嘴离心机用于从含有三相的混合物中分离出具有较低密度的轻相、具有较高密度的重相以及固相。轻相和重相可例如分别由油和水构成，而固相可例如由砂构成。对于令人满意的分离来说非常重要的是正确地设置轻相与重相之间的界面层。该层在喷嘴离心机中进行即使几分之一厘米的运动，也将显著地影响分离结果径向向外的运动将产生较干的油和含有一些油的水；径向向内的运动将产生湿度较高的油和较多不含油的水；以及沿径向尽可能远地置于外面的位置处的布置将导致较大量的破裂或破碎，但是并没有显著地提高分离。通常，离心分离器可具有以若干不同方式形成的用于分离出的液体的出口。例如，转子可设置有用于两种液体的所谓溢流出口，或者设置有用于一种液体的溢流出口和用于另一种液体的另一种出口，其中，后者例如可由不可旋转的所谓配水盘(paring disc)组成 或者由位于转子的环绕壁中的喷嘴组成。在这种情况下，当所供给的混合物还包括比这两种液体重的固体时，通常使用喷嘴。于是，分离出的固体连同重质液体的一部分可通过布置在转子外周处的这些喷嘴而被排出，而分离出的轻质液体从转子的中心部分通过溢流出口或者配水盘而被排出。在这些情况下，转子还可形成与分离室的径向外部部分连通的空间，以使得在分离操作期间，该空间将容纳分离出的重质液体而不容纳分离出的轻质液体。没有通过所述喷嘴离开分离室的过量的分离出的重质液体于是通过该空间从转子排出。在上述类型的喷嘴离心机中，可能难以在分离运行期间将形成于转子中在分离出的液体之间的界面层保持在预定的径向液位处。然而，将界面层的径向液位保持在预定范围内对于获得最佳分离结果是很重要的。原因之一在于不可控量的分离出的重质液体与分离出的固体通过转子的所谓污泥出口而离开；另一原因是出口喷嘴的磨损，这导致随着时间流逝重质液体的出口速度较高。因而，如果离开转子的重质液体量超过与将在转子中处理的混合物一起被弓I入转子中的重质液体量，分离室中的轻质液体与重质液体之间的界面层将径向向外移动，导致开始所提到的结果，即分离出的轻质液体与离开转子的分离出的重质液体一起被损耗。尤其是，与从所谓的焦油砂矿中回收油相关地，这应用于从砂和水中净化出油。就此而论，在若干分离步骤中使用喷嘴离心机。在第一分离步骤中，油、水和砂残渣的混合物被引入喷嘴离心机中。砂和大部分所供给的水通过转子的喷嘴而离开离心机转子，而一些量的水通过中心溢流出口从转子移出。分离出的油从转子的中心部(例如通过配水盘)引导出该转子，并且被进一步泵送到另一喷嘴离心机，而经历第二分离步骤。分别以过量方式增加水或者用VCD (“有效容积桶”)以相平衡的方式增加水，以使得形成于转子的分离室中、在油与水之间的界面层不会径向向外移置，甚至在离心分离器工作几个小时之后当其喷嘴被流出的砂磨损时，与在如上已经解释的分离操作的开始时相比泄露掉更多的水。然而，在第一分离步骤之后，油仍旧含有砂和水的残余。为了增强分离效果，已经开发出包括压力容器的控制设备，用于在第二分离步骤中控制分离操作。借助于该控制设备，可能避免了将过量水持续地添加到引入离心转子内的混合物中。替代地，仅仅在需要时，水通过之前所述种类的转子中的空间(即仅仅与分离室的径向外部部分连通的空间)而被引入到转子的分离室中。通过同一空间，水在过量水连同要被净化出的油进入时也从转子移出，其中过量水不能通过污泥出口喷嘴离开转子。需要注意的是，在第一步骤中可能已经供给补充水，在这种情况下，第一步骤和第二步骤之间的差异是在第一步骤期间，补偿水是在某些反常情况下被添加的，而在第二步骤中，水的供应是被持续调节的。在任何情况下，已经开发出的控制设备是昂贵且复杂的。对于大量喷嘴离心机中的每一个，其包括用于水的压力容器，该容器的下部部分通过导管与液体配水盘(其位于离心分离器的转子中的所述空间内)连通，该导管用于将水引入转子中或从转子排出水。在压力容器的上部部分中，保持气体压力(通常借助于氮气)，响应于存在于压力容器中的水量而持续地控制气体压力大小，以使得压力容器底部处(并且从而在导管内部，压力容器通过该导管与离心转子的所述空间连通)的液体压力总是恒定地保持在预定值处。所述导管中的液体压力的恒定值对应于形成于转子分离室中的在分离出的油与分离出的水之间的界面层的期望的径向液位。如果界面层从期望的液位径向向外移动，则该转子中的所述空间内的压力降低，从而导致水从压力容器通过所述导管而被压入到转子中，直到界面层已经返回到期望的径向液位。压力容器的液位传感器适于在需要时启动将新的水供给到压力容器中，以使得将不再缺乏水。如果转子的分离室中的界面层开始从期望的液位径向向内移动，则转子中的所述空间中的压力增加，从而导致过量的水从该空间通过所述导管被压入到压力容器中。当压力容器中液体液位已经升高到上限液位时，压力容器的底部出口被打开，用于从此处释放水。WO 00/37177公开了这种类型的控制设备，其在以下方面进行了修改用于控制液体的压力源并不集成到排放装置中，该压力源构成为供给装置的一部分。离开转子的分离出的重质液体和/或控制液体不必以高压积聚，因而不需要压力容器。此外，不需要用于压缩气体并且用于控制这种气体的压力的系统。替代地，压力源可由单个液体泵构成，并且对控制液体的供给以及对分离出的重质液体和/或控制液体的排放的整体控制可借助于一个或多个所谓的恒压阀来实现。如果容器需要用于缓冲量的控制液体，则这种容器可以是没有压力的并且为若干离心分离器所共用。用于控制界面层的位置的另一方法，即用于补偿重质液体的可能的损耗或过量，该方法并不使用压力容器或者用于主动移动界面层的阀。替代地，界面层的径向位置通过使用于较轻液体相的出口设置有呈所谓液位环(该液位环具有围绕旋转轴线的开口)形状的溢流出口以及使用于较重液体相的出口设置有也呈液位环(该液位环具有围绕旋转轴线的开口)形状的溢流出口而得到保持，其中例如通过用于较重液体相的出口供给补给的辅 助较重液体。由于界面层的径向位置由液位环内部边缘相对于彼此的相对径向位置(即它们开口的比值)所控制，界面层的调整可通过停止离心分离器并且将两个液位环中的一个或两个用具有用于相应溢流出口的另一半径的一个或多个液位环来替换而实现。这在发现一个或多个正确的液位环之前将不得不进行若干次，即具有用于相应溢流出口的半径的一个或多个液位环，使得界面层的定位正确，从而使得分离效果令人满意。显然，这将构成很难且耗时的操作。为了克服该问题，US 3，047，214提出对于特定分离过程在开始时选择用于喷嘴离心机的适当液位环，然后通过增加可变密度的辅助的较重液体来调整界面层的径向位置。该界面通过增加辅助的较重液体的密度(例如，通过将高密度的盐溶解于该辅助的较重液体中)而径向向内移动，或者通过降低辅助的较重液体的密度而径向向外移动(例如通过将具有较低密度的液体(诸如酒精)溶解于该辅助的较重液体中)。在WO 00/74858中公开了克服正确定位界面层问题的另一种方法。此处，离心分离器设置有配水装置，该配水装置可在输出室中的不同半径之间移动。该配水装置最初(即当分离器是空的时)移动到输出室中的径向内部位置，然后(在混合物已经进入分离器之后)，该配水装置在输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·卡尔松，
申请(专利权)人：阿法拉伐股份公司，
类型：
国别省市：