(13) B 1 PL B 1 C10G 31/09. 73)) U praw niony z patentu:

Transkrypt

1 R Z E C Z P O S P O L I T A (12) OPIS PATENTOW Y (19) PL (11) P O L S K A (13) B 1 Numer zgłoszenia: ) IntCl5: C10G 31/09 U rz ą d P a te n to w y (22) Data zgłoszenia: R z e c z y p o s p o lit e j P o ls k ie j Układ do oczyszczania paliw ciekłych i cieczy roboczych 73)) U praw niony z patentu: Politechnika Wrocławska, Wrocław, PL 4 3) Z głoszenie ogłoszono: T w órcy w ynalazku: BUP 14/90 Janusz Szpaczyński, Wrocław, PL Michał Bodzek, Gliwice, PL Ewa Weryńska, Opole, PL Zbigniew Brzezicki, Wrocław, PL (45) O udzieleniu p aten tu ogłoszono: WUP 05/92 PL B 1 57) 1. Układ do oczyszczania paliw ciekłych i cieczy roboczych, wyposażony w co najmniej jeden zbiornik i pom pę oraz arm aturę i urządzenia kontrolno-pom iarow e, znamienny tym, że jest wyposażony w przynajmniej jeden ultrafiltracyjny m oduł (7) (27) z m em braną syntetyczną, najkorzystniej z polichlorku winylu lub poliakrylonitrylu, usytuowany na głównym przewodzie tłoczonym, którego początek i koniec są zanurzone w tym samym zbiorniku (1), (27), przy czym odprow adzenie oczyszczonego medium z ultrafiltracyjnego modułu (7) (33) doprow adzone jest do odbiornika (9) (36), natom iast w przewodach na wejściu i na wyjściu m odułu (7) (33) umieszczone są dławiące elementy (4, 8) (31, 34).

2 UKŁAD DO OCZYSZCZANIA PALIW CIEKŁYCH I CIECZY ROBOCZYCH Z a s t r z e ż e n i a p a t e n t o w e 1. Układ do oczyszczania paliw ciekłych i cieczy roboczych, wyposażony w co najmniej jeden zbiornik i pompę oraz armaturę i urządzenia kontrolno-pomiarowe, z n a m i e n n y tym, że jest wyposażony w przynajmniej jeden ultrafiltracyjny moduł /7/, /27/ z membraną syntetyczną, najkorzystniej z polichlorku winylu lub poliakrylonitrylu, usytuowany na głównym przewodzie tłocznym, którego początek i koniec są zanurzone w tym samym zbiorniku / 1/, /27/, przy czym odprowadzenie oczyszczonego medium z ultrafiltracyjnago modułu /7/, /33/, doprowadzone jest do odbiornika /9/, /36/, natomiast w przewodach na wejściu i na wyjściu modułu /7/, /33/, umieszczone są dławiące elementy /4, 8/, /31, 34/. 2. Układ według zastrz.1, z n a m i e n n y t y m, że ma upustowy przewód /12/, /37/, ulokowany między zbiornikiem / 1/, /27/ a wejściowym dławiącym elementem /4/, / 3 1/, w którym to przewodzie znajduje się również dławiący element /12/, /38/. 3. Układ według zastrz.1, z n a m i e n n y tym, że w zbiorniku / 1/, /27/ medium ulokowana jest chłodnica /2/, /28/. 4. Układ według zastrz.1, z n a m i e n n y tym, ż e na wejściu ultrafiltracyjnego modułu /7/, /33/ znajduje się mechaniczny filtr /5/, /30/. 5. Układ do oczyszczania paliw ciekłych i cieczy roboczych, wyposażony w co najmniej dwa zbiorniki, co najmniej jedną pompę oraz armaturę i urządzenia kontrolno-pomiarowe, z n a m i e n n y tym, że główny przewód tłoczny przechodzi przez urządzenie /18/ zasilane medium podlegającym oczyszczaniu i ma wlot i wylot usytuowane w tym samym zbiorniku /13/, natomiast na upustowym przewodzie /19/ z głównego przewodu tłocznego umieszczony jest ultrafiltracyjny moduł /22/ z membraną syntetyczną najkorzystniej z polichlorku winylu lub poliakrylonitryłu, z którego odprowadzenie oczyszczonego medium doprowadzone jest do drugiego zbiornika /24/, natomiast na przewodzie przed zasilanym urządzeniem /18/ oraz na wejściu i wyjściu ultrafiltracyjnego modułu /22/ umieszczone są dławiące elementy /17, 20, 23/. 6. Układ według zastrz.5, z n a m i e n n y t y m, że ma dodatkowy przewód /26/, którego wlot znajduje się w zbiorniku /24/ oczyszczonego medium, a wylot doprowadzony jest do trójdroż nego zaworu /25/ umieszczonego przed pompą /15/. 7. Układ według zastrz.5, z n a m i e n n y tym, że w zbiorniku /13/ medium podlegającego oczyszczaniu ulokowana jest chłodnica /14/. 8. Układ według zastrz.5, z n a m i e n n y tym, że na głównym przewodzie, przed upustowym przewodem /19/, umieszczony jest mechaniczny filtr /16/. * * * Przedmiotem wynalazku jest układ do oczyszczania paliw ciekłych i cieczy roboczych, stosowanych zwłaszcza do analiz laboratoryjnych lub zalewania układów paliwowych i hydraulicznych stoisk testujących wyroby przemysłu lotniczego. Ze stosowania znany jest układ do oczyszczania paliw ciekłych i cieczy roboczych, który składa się z filtrów, pompy, zbiornika oraz armatury i urządzeń kontrolno-pomiarowych. Zbiornik cieczy roboczej lub paliwa połączony jest z pompą, której strona tłoczna połączona Jest z pierwszym filtrem. Szeregowo połączone filtry ustawione są w taki sposób, że pierwszy z filtrów charakteryzuje się najniższą dokładnością, natomiast ostatni najwyższą. Wylot z ostatniego filtra połączony jest ze zbiornikiem cieczy oczyszczonej.

3 Układ ten charakteryzuje się długim czasem i niską dokładnością oczyszczania. Dla uzyskania czystości cieczy rzędu 6-7 klasy według GOST, czas oczyszczania wynosi co najmniej 8 godzin, przy czym wyższej czystości cieczy w znanym układzie w ogóle nie udaje się osiągnąć. Ponadto w znanym układzie niezbędna jest częsta wymiana lub regeneracja wkładów filtracyjnych. Wynalazek dotyczy układu do oczyszczania paliw ciekłych i cieczy roboczych, wy p o s a - żonego w zbiornik lub zbiorniki, co najmniej jedną pompę, armaturę i urządzenia kontrolnopomiarowe. Istota wynalazku polega na tym, że układ jest wyposażony w przynajmniej jeden moduł ultrafiltracyjny z membraną syntetyczną, najkorzystniej z polichlorku winylu lub poliakrylonitrylu, usytuowany na głównym przewodzie tłocznym, którego początek i koniec są zanurzone w tym samym zbiorniku. Odprowadzenie oczyszczonego medium z ultrafiltracyjnego modułu doprowadzone jest do odbiornika, którym może być drugi zbiornik lub urządzenie testujące. W przewodach na wejściu i wyjściu do ultrafiltracyjnego modułu umieszczone są elementy dławiące. Korzystne jest, gdy w układzie znajduje się przewód wpustowy ulokowany między zbiornikiem a wejściowym elementem dławiącym, w przewodzie upustowym umieszczony jest także element dławiący. Wynalazek dotyczy także takiego układu, w którym główny przewód tłoczny przechodzi przez urządzenie zasilane medium podlegającym oczyszczaniu i ma wlot i wylot usytuowane w tym samym zbiorniku, natomiast na przewodzie upustowym ulokowany jest moduł ultrafiltracyjny z membraną syntetyczną, z którego odprowadzenie oczyszczonego medium doprowadzone jest do drugiego zbiornika. Na przewodzie, przed zasilanym urządzeniem, oraz na wejściu i wyjściu modułu ultrafiltracyjnego umieszczone są elementy dławiące. Korzystne jest, gdy układ ma dodatkowy przewód, którego wlot znajduje się w zbiorniku oczyszczonego medium, a wylot jest d o prowadzony do trójdrożnego zaworu umieszczonego przed pompą. Podczas badań okazało się, że dotychczas stosowane jedynie do oczyszczania roztworów wodnych moduły ultrafiltracyjne, zwłaszcza z membranami wykonanymi z syntetyków takich jak polichlorek winylu lub poliakrylonitryl, mogą w odpowiednio rozwiązanych układach pracować jako wysokiej jakości filtry do oczyszczania mediów pochodzących z przeróbki ropy naftowej, z efektem pozwalającym na uzyskanie na j - wyższej klasy czystości według GOST, to jest klasy 0 0, co było absolutnie nieosiągalne w znanych układach. Układy zgodne z wynalazkiem umożliwiają dynamiczny proces oczyszczania medium, z doborem natężenia przepływu tego medium w sposób pozwalający na optymalizację wydajności procesu, z zachowaniem najwyższej jakości oczyszczania. Możliwe jest oczyszczanie medium zarówno podczas pracy urządzenia zasilanego nim, jak też oczyszczanie pewnej porcji medium, zawartej w określonym zbiorniku. Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat układu według pierwszego przykładowego rozwiązania, fig. 2 przedstawia schemat układu według drugiego przykładowego rozwiązania, a fig. 3-według trzeciego przykładu. P r z y k ł a d I. Rozwiązanie według pierwszego przykładu, przeznaczone jest do oczyszczania określonej porcji ciekłego paliwa lub cieczy roboczej, zbiornik 1 paliwa lub cieczy roboczej, podlegającym oczyszczaniu, wyposażony jest w chłodnicę 2. W zbiorniku 1 ulokowany jest przewód ssący pompy 3, której strona tłoczna połączona jest poprzez regulacyjny zawór 4 oraz siatkowy filtr 5 o absolutnej dokładności filtracji 40 μm i elektroniczny przepływomierz 6 z wejściem ultrafiltracyjnego modułu 7, wyposażonego w membranę z polichlorku winylu. Wyjście ultrafiltracyjnego modułu 7 połączone jest poprzez regulacyjny zawór 8 z powrotem do zbiornika 1. Odprowadzenie oczyszczonego medium z ultrafiltracyjnego modułu 7 połączone jest z drugim zbiornikiem 9 poprzez trójdrożny zawór 10. Pomiędzy tłoczną stronę pompy 3 a regulacyjny zawór 4 podłączony jest upustowy przewód 11, na którym zainstalowany jest regulacyjny zawór 12. Zanieczyszczone paliwo lub ciecz robocza ze zbiornika 1 jest pompowane poprzez siatkowy filtr 5, na którym podlega zgrubszemu oczyszczeniu, do ultrafiltracyjnego modułu 7 i odpływa z niego z powrotem do tego samego zbiornika 1. Regulacyjny zawór 4 na wejściu zapewnia wymagane ciśnienie ultrafiltracji. Oczyszczone medium, które przeszło przez membranę

4 modułu 7, odprowadzane jest do drugiego zbiornika 9. Upustowy przewód 11 umożliwia zawracanie nadmiaru medium z powrotem do zbiornika 1. Zainstalowany na nim regulacyjny zawór 12, łącznie z wejściowym regulacyjnym zaworem 4, pozwalają na regulację prędkości przepływu medium. Chłodnica 2 zapewnia utrzymanie stałej temperatury medium. Z trójdrożnego zaworu 10 pobiera się próbki oczyszczonego medium do analizy. P r z y k ł a d II. Rozwiązanie przedstawione w tym przykładzie przeznaczone jest do oczyszczania paliwa urządzenia do testowania lotniczych wyrobów paliwowych. Zbiornik 13, zawierający paliwo, wyposażony jest w chłodnicę 14. Wlot pompy 15 zanurzony jest w zbiornik 13, zaś jej wylot, poprzez zgrubny filtr 16 siatkowy o absolutnej dokładności filtracji 40 μm oraz regulacyjny zawór 17 połączony jest z układem paliwowym urządzenia 18 do testowania paliwowych wyrobów lotniczych. Wyjście tego urządzenia 18, podłączone jest z powrotem do zbiornika 13. Pomiędzy filtrem 16 a urządzeniem 18 ulokowany jest upustowy przewód 19, który poprzez regulacyjny zawór 20 połączony jest z miernikiem 21 natężenia przepływu. Wylot miernika 21 połączony jest z wejściem ultrafiltracyjnego modułu 22 z membraną z poliakrylonitrylu, którego wyjście połączone jest poprzez regulacyjny zawór 23, z powrotem do zbiornika 13. Odprowadzenie oczyszczonego paliwa z modułu 22 połączone jest z drugim zbiornikiem 24. Na przewodzie ssą cym pompy 15 znajduje się trójdrożny zawór 25, mają cy połączenie dodatkowym przewodem 26 ze zbiornikiem 24 oczyszczonego paliwa. Zanieczyszczone paliwo ze zbiornika 13, utrzymywane w stałej temperaturze dzięki chłodnicy 14, podlega najpierw zgrubnemu oczyszczeniu w filtrze 16. Oczyszczone wstępnie paliwo dopływa do urządzenia 18 z prędkością regulowaną dzięki zaworowi 17 i wraca z powrotem do zbiornika 13. Dobrana część paliwa odpływa upustowym przewodem 19, poprzez regulacyjny zawór 20, do ultraflitracyjnego modułu 22. Część paliwa, która przechodzi poprzez membranę modułu 22 jest odprowadzana do drugiego zbiornika 24. Zanieczyszczone paliwo odpływa poprzez regulacyjny zawór 23 z powrotem do zbiornika 13. Zawór 23 umożliwia ustalenie wymaganego ciśnienia ultrafiltracji. Proces ten zostaje zakończony w momencie uzyskania w zbiorniku 24 założonej dozy oczyszczonego paliwa. Po przełączeniu zaworu 25 pompa 15 zasysa oczyszczone paliwo do urzą dzenia 18, ostatecznie przemywając testowany wyrób lotniczy. P r z y k ł a d III. Rozwiązanie przedstawione w tym przykładzie, przeznaczone jest do oczyszczania całego strumienia paliwa przepływającego przez urządzenie do testowania wyrobów paliwowych. Zbiornik 27 zawierający paliwo wyposażony jest w chłodnicę 2 8. Wlot pompy 29 zanurzony jest w zbiorniku 27, zaś jej wylot połączony jest poprzez zgrubny siatkowy filtr 30 o absolutnej dokładności filtracji 40 μm oraz regulacyjny zawór 31 i elektroniczny przepływomierz 32 z wejściem ultrafiltracyjnego modułu 33, wyposażonego w membranę z polichlorku winylu. Wyjście ultrafiltracyjnego modułu 33 podłączone jest poprzez regulacyjny zawór 34 z powrotem do zbiornika 27. Odprowadzenie oczyszczonego paliwa z modułu 33 doprowadzone jest poprzez regulacyjny zawór 35, do wlotu testującego wyroby lotnicze paliwowego układu urządzenia 36. Wyjście urządzenia 36 połączone jest ze zbiornikiem 27. Pomiędzy tłoczną stronę pompy 29 a regulacyjnym zaworem 31 włączony jest wpustowy przewód 37, na którym zainstalowany jest regulacyjny zawór 38. Zanieczyszczone paliwo ze zbiornika 27 pompowane jest poprzez siatkowy filtr 30, na którym podlega zgrubnemu oczyszczeniu, do ultrafiltracyjnego modułu 33 i odpływa z niego z powrotem do tego samego zbiornika 27. Regulacyjne zawory 31 i 38 ustalają wymaganą prędkość przepływu paliwa, zaś zawór 35 ustala wymagane ciśnienie ultrafiltracji. Oczyszczone paliwo, które przechodzi przez membranę ultrafiltracyjnego modułu 33, dochodzi do urządzenia 36, z którego odpływa do zbiornika 27. Ilość paliwa przepływającego przez ultrafiltracyjny moduł 33 dobiera regulacyjny zawór 38 na upustowym przewodzie 37 oraz wejściowy regulacyjny zawór 31. Czynna powierzchnia ultrafiltracji modułu 33 jest tak dobrana, że zapewnia wydatek oczyszczonego paliwa wymagany do testowania danego wyrobu w urządzeniu 36.

5 Fig 2 Fig 3

6 Fig 1 Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 5000 zł.