Газожидкостной сепаратор

 

ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СЕПАРАТОР, содержащий корпус с коллектором подвода газожидкостной смеси и коллекторы отвода жидкости и газа с установленными на .их входах соответственно лиофильной и лиофобной тонкопористшгли перегородками, .отличающийся тем, что, с целью снижения массы и упрощения конструкции , повышения производительности, например, в условиях.невесомости, он снабжен перфорированной W-образной в плане опорной решеткой, лио фильная перегородка размещена на внешних ветвях решетки, а лиофоб-ная - на внутренних ветвях решетки. 4 СО СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

M5D

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3442891/23-26 (22) 25.05.82 (46) 15.10.83. Бюл. Р 38 (72) В.A. Майоров и В.M. Поляев . (71) Новополоцкий политехнический. институт им. Ленинского комсомола

Белоруссии (53) 66.069.84(088.8) (56) 1. " аяька франции 9 2410495, кл. В 01 D 19/00, 1980.

2. Патент С ы t4 3803810, кл. В 01 D 19/00, 1974. (54)(57) ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СЕПАРАТОР, соцержащий корпус с коллектором под„„SU„„1047493 А вода газожидкостной смеси и коллекторы отвода жидкости и газа с установленными на их входах соответственно лиофильной и лиофобной тонкопористыми перегородками,,о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения массы и упрощения конструкции, повышения производительности, например, в условиях. невесомости, он снабжен перфорированной W-образной в плане опорной решеткой, лиофильная перегородка размещена на внешних ветвях решетки, а лиофоб-. ная — на внутренних ветвях решетки.

1047493

Изобретение относится к химической технологии и может быть исполь. зовано для разделения газожидкостной смеси в условиях невесомости.

Известен газожидкостной сепаратор, содержащий корпус с коллекто5 ром подвода .газожидкостной смеси и коллекторы отвода жидкости и газа с установленными на их входах в стенке корпуса соответственно гидрофильной и гидрофобной тонкопористыми перегородками. Гидрофильная и гидрофобная пористые перегородки установлены последовательно. Газ, отделенный от жидкости с помощью вертикальной гидрофильной перегородки, эа-1- тем удаляется через коллектор, на входе, в который установлена гидро,фобная. пористая перегородка (1 ).

Недостатками известного газожидкостного сепаратора являются значи- 2П тельная сложность конструкции и недостаточная производительность.При движении газожкдкостного потока вдоль вертикальной гидрофильной пористой перегородки жидкость йроходит сквозь нее, а газ постепенно накапливается на перегородке и блокирует значительную долю ее поверхности. Этот процесс усиливается по мере отвода жидкости и снижает производительность.

Кроме того, .известный сепаратор предназначен для использования только в условиях обычной гравитации, так как удаление газовых пузырьков, накапливающихся на гидрофильной вертикальной пористой перегородке и особенно на ее верхней части, проходит за счет всплывания их в жидкости под действием подъемной силы, обусловленной разностью плотностей жидкости и газа и наличием силы тяжести. 0

Наиболее близким к изобретению является газожидкостной сепаратор, содержащий корпус с коллектором подвода газожидкостной смеси и коллекторы отвода жидкости и газа с установлен- 45 ными на их входах соответственно лиофильной и лиофобной тонкопористыми перегородками. Таких перегородок три, они размещены последовательно на одной иэ стенок корпуса и установлены так, что две одинаковые из них находятся по обеим сторонам третьей.ДРУгая стенка. корпуса выполнена непроницаемой и расположена параллельно первой. При движении газожидкостной смеси вдоль стенки с размещенными на ней последовательно лиофильной и лиофобной пористыми перегородками происходит последовательный отвод жидкости и газа сквозь соответствующие прЬницаемые для них перегородки и удале-6О ные их по коллекторам Г2 ) .

Недостатки известного гаэожидкостного сепаратора — значительная масса, сложность конструкции и низкая. производительность. При движении газожид- 65 костного потока последовательно вдоль лиофильной и лиофобной пористых перегородок не проходящая через эти перегородки фаза смеси непрерывно накапливается на этих перегородках и существенно блокирует их поверхность.

Этот процесс усиливается по мере отвода одной из фаз и вызываемого этим увеличения содержания в потоке другой фазы и снижения продольной скорости потока, сносящего агрегаты не проходящей через эту перегородку фазы с ее поверхности за счет динамического воздействия. Кроме того, в условиях невесомости практически полностью блокируется последняя по потоку пористая перегородка не.проходящей через нее фазой. Эта фаза постепенно накапливается в тупиковом конце корпуса и перекрывает путь другой фазе, для которой последняя пористая перегородка проницаема..

Цель изобретения — снижение массы и упрощение конструкции, повышение производительности, например, в условиях невесомости.

Указанная цель достигается тем, что газожидкостной сепаратор, содер-. жащий корпус с коллектором подвода газожидкостной смеси и коллекторы отвода жидкости и газа с установленными на их входах соответственно лио. фильной и лиофобной тонкопориетыми перегородками, снабжен перфорированный W-образный в плане опорной решеткой, лиофильная перегородка размецена на выемках внешних ветвях решетки., а лиофоб ная — на внутренних ветвях решетки.

Предложенная конструкция позволяет предельно снизить массу, упростить конструкцию и повысить производительность газожидкостного сепаратора, например, в условиях невесомости. Перфорированная решетка является несущей конструкцией для пористых перегородок и выдерживает создаваемый перепад давления. Это дает возможность предельно уменьшить толщину пористых перегородок, а следовательно, снизить их массу и гидравлическое сопротивление и тем самым повысить производительность.

Перфорированная решетка с размещенными на ней друг против друга лиофильной и лиофобной перегородками образует сходящийся канал для гаэожидкостной смеси, одна из стенок которого проницаема только для жидкости, другая - только для газа.При движении газожидкостной смеси вдоль такого канала происходит непрерывный одновременный, отвод обеих фаэ через соответствующие проницаемые для них перегородки. Накапливающиеся на непроницаемых для них пористых перегородках дисперсные агрегаты фаз (капли жидкости на лиофобной .

1047493

Составитедь В. Берзин

Редактор Т. Парфенова Техред @.Кузьма Корректор B. Макаренко

Заказ 7797/5 Тираж 688 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 перегородке и пузырьки газа на лиофильной) постепенно увеличиваются в размерах за счет слияния, отрываются от этой перегородки за счет динамического воздействия потока и сносятся им вдоль перегородки в угол при вершине канала. Как только эти дисперсные агрегаты каждой фазы достигают сечения канала, где их размер равен локальной ширине сходящегося канала, эти агрегаты касаются поверхности проницаемой для них пористой перегородки, растекаются по ней и проходят сквозь нее. Поэтому в данном сепараторе отсутствует накопление и блокирование пористой перегородки в конце канала фазой, не проходящей через эту перегородку. Производительность единицы поверхности пористой перегородки возрастает вследствие уменьшения бло кирующего эффекта не проходящей через нее фазой при улучшении условий ее удаления эа счет непрерывного отвода через противоположную проницаемую для этой фазы перегородку. Кроме того, выполнение проницаемыми обеих стенок канала при прочих равных условиях удваивает производительность.

Тонкопористая лиофобная перегородка может быть изготовлена из пористых фторопласта, полихлорвинила, полиэтилена, фторопластовых.тканей или тканей, обработанных лиофобными составами. Наиболее подходящим материалом для лиофильной пористой перегородки является мелкоячеистая металлическая сетка, которая для уменьшения среднего размера отверстий может быть сложена в несколько слоев, опрессована и спечена.

На чертеже изображен схематически газожидкостной сепаратор.

Газожидкостной сепаратор содержит корпус 1,коллектор 2 подвода гаэожидкостной смеси, коллектор 3 отвода жидкости и коллектор 4 отвода газа. Коллекторы 3 и 4 отделены от подводящего коллектора 2 перфорированной решеткой 5w-образной в плане.

На решетке 5 размещены друг против друга лиофильная 6 и лиофобная 7 тонкопористые перегородки. Газожидкостной сепаратор может иметь цилиндрическую (чертеж) и плоскую форму.

Газожидкостной сепаратор работает следующим образом.

Газожидкостная смесь подается

i0 под давлением по подводящему коллектору 2. При движении смеси между ветвями решетки 5, на которых размещены друг против друга лиофильная

6 и лиофобная 7 тонкопористые пере15 .городки, происходит непрерывный отвод жидкости через лиофильную пористую перегородку 6 в коллектор 3 и ra. за сквозь лиофобную пористую перегородку 7 в коллектор 4. Накапливающиеся на непроницаемых для них пористых перегородках дисперсные агрегаты фаз (капли жидкости на лиофобной перегородке 7 и пузырьки газа на лиофильной перегородке 6) увеличивают 5 ся в РазмеРах, открываются за счет динамического воздействия и сносятся вдоль перегородки в угол сходящегося канала, образованного лиофильной 6 и лиофобной 7 пористыми пере городками. Как только эти дисперсные агрегаты каждой фазы достигают сече,ния канала, где их размер равен .ширине канала, эти агрегаты касаются поверхности проницаемых для них пористых перегородок, растекаются по

З5 ним и проходят сквозь них.

Предлагаемый газожидкостной сепаратор отличается предельной простотой и легкостью конструкции. Ис40 пользование предлагаемого газожидкостного сепаратора обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества: предельное упрощение и снижение массы конструкции; повы45 шение производительности и полноты разделения газожидкостной смеси, например, в условиях невесомости.