Центробежный сепаратор

 

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАР ТОР, содержащий корпус с патрубками для ввода н вывода газа и жидкости, раэдепенный поперечной. перегородкой на две сепарационшле камеры, в первой из которых }становпена сепарационная труба с заверителем н рециркуляционным каналом на входе и укрепленным в центральном отверстии псиеречной перегородки каплесъемником на выходе, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и обеспечения высокой степени сепарации за счет снижения вторичного уноса, он снабжен установленной во второй камере продольной перего одкой образующей со стенкой камеры щелевое отверстие, а поД ней в поперечной перегородке выполнено отверстие.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

351) В 04 С 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ ТИЙ

= ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3345223/23-26 (22) 15.10.81 (46) 30.07.83. Бюл. ¹ 28 (72) В. А. Толстов и В. М. Алексеев . (71} Центральное конструкторское бюро нефтеапп аратуры (53) 66.074.1 (088.8) (56} 1.Натент Англии % 1233347, кл, В2Р, 1971.

2. Патент США ¹ 4187089, кл. 55/219, 1980.

3. Авторское свидетельство СССР № 856501, кп. В 01 9 45/12, 1979. (54) (57) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАРАТОР, содержащий корпус с патрубками

„„SU„„1031518 А для ввода и вывода газа и жидкости, разделенный поперечной перегородкой на llee сепарационные камеры, в первой из которых установлена сепарационная труба с завихритепем и рециркуляционным каналом на входе и укрепленным в централь- ном отверстии псаеречной перегородки каплесъемником на выходе,- о т л и ч аю ш и и с я. тем, что,с цельюповышения

- производительности и обеспечения высо, кой степени сепарации за счет снижения вторичного уноса, он снабжен установленной во второй камере продольной перего - родкой обраэукялей со стенкой камеры щелевое отверстие, à пол ней в поперечной перегородке выполнено отверстие. е

1 - 10З1

Изобретение относится к химическому и нефтяному машиностроению, а именно . к аппаратам для очистки газа от жидкости в газовой и нефтяной промьдцленности, и может быть использовано в других областях техники, например в энергетической промышленности.

Известен центробежный сепаратор, содержащий корпус с патрубками ввода и вывода газа и жидкости, цилиндрическую 10 сепарационную трубу, на входе в кото. рую размещен завихритель и рециркуляционный канал, а выходной конец образует с патрубком вывода газа кольцевой канал для отвода газожидкостной сме- 15 си (1) .

Недостатком известного устройства является ограничение егр газовой или жидкостной нагрузки (производительности) уносом жидкости из сепаратора. Унос 20 жидкости появляется при превышении допустимой производительности и связан со срывом уже отсепарированных капель с поверхности пленки жидкости,, движу, щейся по внутренней стенке сепарацион- 25 ной трубы. Величина уноса жидкости определяется скоростью газа в сепарационной трубе, которая (при заданно и газовой и жидкостной нагрузке сепаратора) определяется геометрическими размерами (диамет- „ ром в большей степени, и длиной,е вихревой трубы.

Повысить производительность известной конструкции сепаратора можно за счет увеличения геометрических размеров,35 например диаметра сепарационной трубы.

Однако такое увеличение неизбежно ведет к увеличению габаритов сепаратора в цел6м (ввиду необходимости соблюдения всех геометрических соотношений), его . веса, металлоемкости, увеличению затрат на изготовление, транспортирование, монтаж.

Известен центробежный сепаратор, содержащий горизонтальный корпус с осевой

45 входной трубой и размещенным в ней завихрителем, последовательно установленные соосно входной трубе сепарационные трубы, которые образуют между собой и входной трубой кольцевые щели для отвода от. сепарированной жидкости с частью газа

° S0 в объем корпуса. Против выходного отверстия последней по ходу газа сепарационной трубы установлен конический дефлектор,, служащий для отделения оставшихся в основном потоке газа капель жидкости, кото-55 рые отделяются на конической поверхности дефлектора и под действием сил тяжести

t.råKàþò B. объем корпуса сепаратора и да518 лее в нижерасположенный сборник жидкости.

Очищенный гаэ иэ сепарационных труб выходит иэ корпуса сепаратора через вь ходную трубу, установленную coocHo с входной и сепарационными трубами. По этой. же трубе из корпуса отводится часть основного потока газа, поступившая через кольцевые щели .в пространство между корпусом и сепарационными трубами (2) .

Недостатком данной конструкции является то, что с увеличением производительности количество отводимого через кольцевые щели продукта (отсепарированная жидкость с частью основного потока газа) и er o скорость увеличиваются. Выходящая иэ кольцевых щелей жидкость более интенсивно дробится, подхватывается выходящей вместе с ней частью газа, а затем вместе с основным потоком газа через трубу выхода выносится из сепаратора. Одновременно с этим отделившийся на конической поверхности дефлектора и стекающая под действием .сил тяжести в объем корпуса сепаратора жидкость также интенсивно дробится основным потоком газа и частью газа, выходящего из кольцевых щелей, а затем через трубу выхода выносится из сепаратора, Таким образом, производительность сепаратора ограничена величиной, при которой в пространстве между корпусом и сепарационными трубами очистка потока газа может осуществляться с достаточ-. ной эффективностью за счет действия сил гравитации.

Известен центробежный газожидкостной сепаратор, содержащий корпус с патрубками ввода и вывода газа и жидкости, разделенный поперечной перегородкой на две сепарационные камеры, в первой из которых установлена сепарационная труба с завихрителем и рециркуляционными каналами на входе и укрепленным в центральном отверстии поперечной перегородки каплесъемника на выходе, в стенке второй камеры выполнены отверстия для вывода газа и жидкости ГЗ ) ..

В сепараторе оТвод отсепарированной жидкости осуществляется в две ступени.

В нижней части сепаратора отвод жидкости осуществляется по внутренней поверхности корпуса на тарелку. В верхней части жидкость отводится через отверстия вместе с частью газа в пространство между сепараторами. Часть отводимого газа возвращается в основной поток, а жидкость под дейстием сил гравитации осаждаетз 1031518 4 ся в виде капель или пленки на тарелку 9, выполнено одно или несколько отверс наружной стороны сепаратора. стий 10. Каплесъемник 8, поперечная пеС увеличением производительности сепа- регородка 9, корпус 1 и патрубок 3 .выхоратора увеличивается количество газа, да газа ограничивают вторую камеру 11 которое отводится вместе с жидкостью 5 сепарации, диаметр которой определяется через отверстия в верхней. части. Про- внутренним диаметром корпуса сепаратоисходит интенсивное дробление жидкости ра 1 и всегда больше внутреннего диаметв отверстиях и в пространстве за сепара- ра трубы 5. В этой зоне расположена протором и вынос капель в очищенный поток. дольная перегородка 12, которая присоеПричем жидкости в очищенный поток вы- t0 динена к поперечной перегородке 9и корпу носится тем больше, чем выше произво су сепаратора 1 таким образом, что с дительность сепаратора. Ограничением одной стороны с корпусом она образует производительности. сепаратора является шелевое отверстие 13. Отверстие 10 допустимая скорость части газа в прост- соединяет полость между продольной переранстве за сепаратором, при которой осу- 5 г р дкой 12 и корпусом 1с полостьюмежшествляется его эффективная очистка tl7 трубой 5 и корпусом 1. только за счет сил гравитации. Сепаратор работает следуюшим образом.

Таким образом, общим недостатком Газожидкостная смесь через патрубок известных конструкций является ограниче- 2 входа постУпает в трубу 5. Проходя звние производительности уносом жидкости. 20 вихритель 6, газожидкостнаЯ смесь приоб-. унос жидкости появляется при повышении Ретает вращательное движение Жидкость производительности сепараторов. за счет центробежных сил отделЯетсЯ or цель изобретения — повышение произво- газового потока,попадает на внутреннюю аительности и обеспечение высокой степени поверхность трубы 5 и в виде пленки двисепарации за счет снижения вторичного 25 жется к каплесъемнику 8, где попадает в кольцевой канал 14 с частью газа

Поставленная цель достигается тем, . Рециркуляции и отводится в полость межчто центробежный сепаратор, содержаший ду трубой 5 и корпусом 1. Здесь жидкость корпус с патрубками ввода и вывода га- отделяется от газа рециркуляции, который за и жидкости, разделенный поперечной З0 далее постУпает в канал 7 рециркуляции. перегородкой на две сепарационные каме- При повышении газовой или жидкостной в не вой из которых установлена нагрузки происходит срыв части отсепарисепарационная труба с завихрителем и - рованной жидкости с поверхнос ру Ж

РециРкуляционным каналом на входе и вынос ее в камеру 11. основным потоком

Укрепленным B центральном отверстии по- газа, который в камере 11 сохраняет ° перечной перегородки квплесъемником нв З5 интенсивное вращение. выходе снабжен Установленной во второй Интенсивное врашение газового потока камере продольной. перегородкой, образую- в камере 11 способствует отделению or

me5 со стенкой камеры шелевое отверстие, газового потока унесенных иэ труб капель в под H É B поперечной перегородке выпол- жидкости, которые оседают на внутренней нено отверстие.

40 поверхности корпуса 1 и вращаются в вФиг. 1иэображен предлагаемый сапа направлении вращения газового потока

Ратор нв фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; (поквзано стрелкой). на фиг. 3 - вариант выполнения сепврато . Через щелевое отверстие 13 между рв с несколькими отверстиями. корпусом 1 и перегородкой 12 пленка

Сепаратор содержит корпус 1 с пвтрубка- жидкости попадает в по ость между пе45 ми 2èõoäa и выхода 3 газа, выхода кид.- регородкой 12 и Ко оМ 1, кюти, сепвр О..у,рубу 5. Труб. 5 ныйпотокгаза Hazlpasnserca пвтрубможет быть BbHIOJIHSHa c разрывами (aaao- ку 3 выхода газа и Ьтводится иэ сепврами) для многоступенчатого отвоца живко . paropa сти и снайкенв со стороны входа гвэа знвихрителем 6 и каналом 7 рециркуляции, Вращающийся поток основного газа в со стороны выхода газа каплесъемником создает избыток давления в полости меж8. Зввихритель может быть осевым или ду перегородкой 12 и корпусом 1 по тенгенцивльным, а канал рециркуляции с сравнению с давлением в полости между подводом квк в осевую, так и пристенную 55 трубой 5 и корпусом 1. Отделившаяся зону вихревой трубы. Квплесъемник укреп- жидкость зв счет избытка давления через. лен в центральном отверстии поперечной отверстие 10 (или несколько отверстий), . перегородки 9. В поперечной перегородке выполненное в поперечной перегородке 9, \ д-Я фие2

Составитель Н. Кекишева

Редактор Н. Кешеля Техред П.Пекарь Корректор А,. Повх

Тираж 579 . Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская. наб., д. 4/5

Заказ 5266/6

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1031 с частью газа отводится в полость меж- ду трубой S и корпусом 1. Жидкость (вместе с жидкостью, отделенной каплесъемником 8) отводится из сепаратора через патрубок 4 выхода жидкости, а чють основного потока, прошедшая че518, Ь рез отверстие 10, поступает в трубу 5 через канал 7 пиркуляпин.

При однаковой степени сепарации в предлагаемом сепараторе газовая нагрузка может быть повышена в 1,67 раза, жидкостная - в 1,43 раза.