Сепаратор для отделения жидкости от газа

 

1. СЕПАРАТОР ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ ОТ ГАЗА, включающий корпус с патрубком ввода газа, конусные отражатели , трубопровод, соединяющий верхнюю и нижнюю части корпуса, и конусный отбойник, отличающийся тем, что, с целью повьше-ния эффективности отделения жидкости от газа за счет устранения вторичного каплеуноса, он снабжен стаканом со стенками, вьшолненными с тангенциальными каналами, установленными на патрубке ввода газа с возможностью вращения и жестко скрепленным; с ко-;. нусным отбойником, вьшолненным перфорированным 2. Сепаратор по п.1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения его надежности, трубопровод расположен внутри корпуса. (Л ел 1ч9

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„Л0„„105 24 A ц 4 В 01 D 45/12; В 01 D 45/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

3 .: - 1".,,", tw4)&c. ай 11

ГИЕ, Б ".:- "- .- - = .1Щ

Е .:ь,-, л ., Г -: 4

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

°

° Ю

° ° с

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3425030/23-26 (22) 16.04,82 (46) 23.12.88. Бюл. 11) 47 (72) Л.В.Романенко, В.Г,Ушаков и А.А.Толмачев (53), 66.074.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 801855, кл. В 01 D 45/08, 1979. (54))(57) 1. СЕПАРАТОР ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ

ЖИДКОСТИ ОТ ГАЗА, включающий корпус с патрубком ввода газа, конусные отражатели, трубопровод, соединяющий верхнюю и нижнюю части корпуса, и конусный отбойник, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повыше.ния эффективности отделения жидкости от газа за счет устранения вторичного каплеуноса, он снабжен стаканом со стенками, выполненными с тангенциальными каналами, установленными на патрубке ввода газа с возможностью вращения и жестко скрепленным:с ко" нусным отбойником, выполненным перфорированным, 2. Сепаратор по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повы" шения его надежности, трубопровод расположен внутри корпуса.,1059724

Изобретение относится к сепараторам, отделяющим жидкость от газа, и может быть использовано в химической и нефтехимической промьппленности.

Известен сепаратор для отделения жидкости от газа, который состоит из корпуса с патрубком ввода газа и расположенными один над другим конусными отражателями, сливного патрубка, 10 направляющих патрубков, расположенных на поверхности нижнего отражате.-( ля, конусного отбойника, размещенного над патрубком ввода гаэ, юбок, прикрепленным к нижним кромкам нижне-15

ro и среднего отражателя и опущенных под уровень жидкости в корпусе, об-: водного трубопровода, соединяющего верхнюю и нижнюю части корпуса, при этом средний отражатель выполнен с отверстиями, смещенными относительно осей направляющих патрубков, а верхний отражатель выполнен в виде усеченного конуса, прикрепленного к стенкам корпуса. 25

Недостатком известной конструкции является то, что она не обеспечивает полной очистки жидкости от газа чз-за присутствия вторичного каплеуноса при больших скоростях движения газожид- щ костной смеси (порядка 60 м/с и более). Чтобы достичь полной очистки жидкости от газа, необходима установка двух, а порой трех таких аппарат ов.

Кроме того, при высоких скоростях движения гаэожидкостной смеси происходит эффект захлебывания сепаратора и, как следствие, резкое ухудшение отделения жидкости от газа.

Целью изобретения является повышение эффективности отделения жидкости от газа путем устранения вторично"

ro каплеуноса.

Указанная цель достигается тем, что сепаратор для отделения жидкости от rasa, включающий корпус с патрубком ввода газа, конусные отражатели, трубопровод, соединяющий верхнюю и нижнюю части корпуса и конусный отбойник, снабжен стаканом со стенка50 ми, выполненными с тангенциальными каналами, установленными на патрубке ввода газа с воэможностью его враще" ния и жестко скрепленным с конусным отбойником, выполненным перфорированным °

Трубопровод расположен внутри корпуса.

На фиг.1 представлен продольный разрез сепаратора; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1.

Сепаратор включает корпус 1 с установленными друг над другом конусными отражателями 2 — 4, патрубком ввода газа 5, на котором размещенстакан 6 с возможностью его вращения и с выполненными в нем тангенциальными каналами 7, расположенными так, что оси каналов параллельны образующей конусного отбойника 8, имеющего отверстия 9. Нижний и средний отражатели снабжены юбками 10 и 11.

Для слива жидкости, отделившейся на отражателях 2 — 4, юбка 11 образует кольцевой канал 12 со стенками корпуса .сепаратора, а юбка 10 образует кольцевой канал 13 с патрубком ввода газа 5 и установленным на нем стаканом 6, причем юбки заканчиваются ниже уровня жидкости в корпусе.

Верхний отражатель 4 выполнен в форме усеченного конуса и жестко скреплен со стенками корпуса сепара. тора. Для предотвращения пульсации давления в корпусе сепаратора, а также для слива жидкости с отражателя 4 пространство над отражателями сообщено с нижней частью корпуса сепаратора трубопроводом 14. Выход осушенного газа осуществляется через патрубок

15, а отвод уловленной жидкости через сливной патрубок 16.

Сепаратор работает следующим образом.

Газожидкостная смесь подается по патрубку ввода газа 5 в стакан 6, где, проходя через тангенциальные каналы 7, приобретает вращательное движение за счет возникновения реактивной силы струи.

Вбзннкающий при этом реактивный момент вращает стакан со скоростью, зависящей от напора газожидкостной смеси. Под действием центробежных, сил взвешенные частицы жидкости в смеси отбрасываются на юбку 10 нижнего отражателя. Соударяясь с последней и резко изменяя направление движения, газ освобождается от основного количества капелькой жидкости, которая затем стекает в виде пленки поверхности юбки в нижнюю часть корпуса, откуда отбирается через сливной патрубок 16.

Неотсепарированная часть газожидкостной смеси стремится пройти сквозь стадии сепарации.. Так как при враще": нии перфорированного конусного отбойника также развиваются центробежные силы, то под их воздейств.,:зм взвешенные частицы будут отбрасываться к нижней кромке конусного отбойника и под действием силы тяжести в виде пленки стекать по стенкам юбки нижнего отражателя в нижнюю часть сепаратора.

Перфорация конусного отбойника в сочетании с его вращением позволяет значительно усилить эффект инерционного отделения взвешенных частиц и практически полностью устранить вторичный каплеунос. Исходя иэ того, что вес частиц жидкости гораздо больше веса газовых включений, следовательно, частицам жидкости значительно труднее резко изменять направ" ление первоначального движения и, следуя по инерции движения газожидкостного потока, они будут сталкиваться с с внутренней поверхностью вращающегося конусного отбойника, осаждаться на нем, и под действием центробежных сил срываться с конусного отбойника, отбиваясь о юбку нижнего отражателя, и за счет сил тяжести стекать в виде пленки по юбке данного отражателя в нижнюю часть сепаратора.

С целью повышения надежности сепа ратора трубопровод, соединяющий верхнюю и. нижнюю его час и, помещен внутрь корпуса.

Такое. размещение трубопровода позволяет увеличить надежность сепаратора, особенно при работе с высокоагрессивными гаэожидкостными потоками, так как выход из строя данного узла приведет,к загрязнению окружающей . среды и остановке всего аппарата.

Данное решение позволяет также уменьшить концентрацию напряжений на стенках корпуса сепараторе.

Таким образом, данное устройство позволяет повысить эффективность отделения жидкости от газа sa счет более полного устранения вторичного . ° каплеуноса, особенно при высоких скоровтях газожидкостной смеси, а также повысить надежность сепаратора.

3, 105972

/ вращающийся перфорированный конусный отбойник 8, но частицы жидкости под действием центробежных сил, образованных вращением перфорированного ко° 5 нусного отбойника и сил инерции, осаждаются на внутренней его стенке, а затем отбрасываются с нее и попадают на стенки юбки 10 нижнего отражателя 2, где в виде пленки также 10 стекают в нижнюю часть корпуса сепаратора. Отделенный от основной массы жидкости газовый поток через отверстия 9 поступает на конусные отражатели 2-4, где происходит дополнитель- 16 ное отделение жидкости от газа. Отсепарированный газ через патрубок 15 выдается в трубопровод, а отделившаяся жидкость на конусных отражателях стекает в виде пленки по стенкам юбок 20

10 и 11 отражателей 2, 3 и по трубопроводу 14 с отражателя 4 в нижнюю часть сепаратора. Уровень жидкости в сепараторе поддерживается постоянным за счет регулирования его слива. 25

Установка на патрубке ввода газа стакана с возможностью его вращения обеспечивает отделение основной час" ти жидкости под действием центробежных сил, так как при прохождении ra- 30 зожидкостного потока через тангенциальные каналы стакана происходит интенсивное вращение последнего.

Под действием центробежных сил взвешенные частицы жидкости в газожидкостном потоке сбрасываются на стенки юбки нижнего отражателя и отводятся в нижнюю часть сепаратора в виде пленки. Это позволяет повысить эффективность отделения жидкости от 40 газа, так как при пленочном отводе жидкости вторичный каплеуноситель наступает при более. высоких скоростях газожидкостной смеси (более 200 м/c), чем при капельном отводе. 4Я

Жесткое крепление стакана с перфорированным конусным отбойником дает возможность его вращения, что также позволяет повысить эффективность отделения. жидкости от rasa, т.е. позво- я0 ляет повысить эффективность улавливания уже мелкодисперсных частиц жидкости, находящихся в газожидкостном потоке и не отделившихся на первой

1059724

A-A

Редактор Н. Сильнягина Техред М. Ходанич Корректор M. Васильева

Заказ 7l01 Тираж 642, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4