Центробежный сепаратор

 

Изобретение относится к устройствам очистки газа от жидких примесей с использованием центробежных сил и позволяет обеспечить повьппение эффективности отделения жидкости . Центробежный сепаратор содержит корпус 1, вихревую камеру 2, образующую с корпусом 1 сборник 3 отделенной жидкости, и завихритель 4, состоящий из полого каплевидного . обтекателя 5 наклонных лопаток 6, трубки 10 с расширителем 11 на конце , образующей в обтекателе сквозi (Л CZ Пуз N5 00 ;о ел со со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (59 4 В 01 D 45/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3879517/23-26 (22) 12.03.85 (46) 15.02.87. Бюл. № (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по подготовке к транспортировке и переработке природного газа (72) Э,И.Гусейнова, Г.Ç.Алекперов и Н.Н.Султанов (53) 621.928.37(088.8) (56) Патент США - 3258895, кл. 55-1, 1966.

Авторское свидетельство СССР № 1191116, кл. В 04,С 3/00, 1984.

„.SU„1289533 А 1 (54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАРАТОР (57) Изобретение относится к устройствам очистки газа от жидких примесей с использованием центробежных сил и позволяет обеспечить повыше— ние эффективности отделения жидкости. Центробежный сепаратор содер— жит корпус 1, вихревую камеру 2, образующую с корпусом 1 сборник 3 отделенной жидкости, и завихритель

4, состоящий из полого каплевидного обтекателя 5 наклонных лопаток 6, трубки 10 с расширителем 11 на конце, образующей в обтекателе сквоз12 ной осевой канал. На наружной поверхности обтекателя выполнены канавки 9. Трубка 10 выполнена с отверстиями 12 в полость 7 обтекателя, которая сообщается патрубками 8 со сборником 3. Внутри трубки 10 установлены один или несколько сепарационных элементов, например неподвижная крыльчатка 13 и/или капилляр89533 но — пористая насадка 14. Наличие в обтекателе осевой трубки с расширителем на конце, с сепарационными элементами внутри и отверстиями в попость обтекателя позволяет,разделяя газовый поток, проводить сепа.рацию образовавшихся потоков при оптимальных условиях и снижает вторичный унос. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам очистки газа от жидких примесей с использованием центробежных сил возникающих при закручивании газового потока, и может быть использовано в газовой, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение эффективности отделения жидкости за счет раздельной сепарации ее из 10 осевого и периферийного потоков газа и снижения вторичного уноса.

На фиг. 1 изображен центробежный сепаратор, общий вид; на фиг. „2 разрез А-А на фиг. 1. !

Центробежный сепаратор включает корпус 1, вихревую камеру 2, образующую с корпусом 1 сборник 3 отделенной жидкости, и завихритель 4, уста— новленный соосно на входе в вихревую камеру 2. Завихритель 4 состоит из полого каплевидного .обтекателя 5 и наклонных лопаток 6, установленных на его большем диаметре. Внутренняя полость 7 обтекателя 5 сообщается через патрубок 8 со сборником 3 отделенной жидкости, а его наружная поверхность выполнена с канавками 9.

Завихритель 4 снабжен трубкой 10 с расширителем 11 на конце, образующей сквозной осевой канал.

Трубка 10 выполнена с отверстиями 12 в полости 7 обтекателя 5.

Внутри трубки 10 установлены один" или несколько, в зависимости от концентрации и дисперсности капельной жидкости в потоке, сепарационных элементов. В качестве сепарационных элементов используются неподвижные крыльчатки 13 и/или капиллярно-порис40 тая насадка 14.

Центробежный сепаратор работает следующим образом.

Газожидкостной поток поступает в корпус 1 и попадает на завихритель 4, установленный на входе в вихревую камеру 2. Здесь он разделяется на два потока: осевой (центральный) и периферийный (пристеночный) „

Осевой центральный поток, скорость которого выше, а. концентрация капельной жидкости ниже, чем у периферийного потока, и в котором преобладают мелкодисперсные капли, попадает в трубку 10.

При достаточной сухости потока, когда только периферийный поток содержит мелкодисперсную жидкость,а осевой поток не нуждается в сепарации, наклонные лопатки 6 и завихрителя 4 устанавливают под большим углом к оси завихрителя,чтобы создать сильно закрученный периферийный поток, т.е. периферийное центробежное сепарирующее поле высокой интенсивности, на которое при выходе за преде— лы завихрителя 4 накладывается рав— номерно расширяющийся осевой поток, отжимающий его к стенкам камеры 2 и тем самым улучшающий его гидродинамику и предотвращающий вторичный унос„

При наличии в осевом потоке капельной жидкости в трубке 10 могут быть установлены один или несколько, в зависимости от конкретных условий, т.е. концентрации и дисперсности жидкости, сепарационных элементов

13 и 14.

При наличии в трубке 10 неподвижной крыпьчатки 13 ее наклонные лопас1289533

20 ти закручивают центральный осевой поток, т. е. создают осевое сепарирующее центробежное поле. Интенсивность этого поля, зависящая от угла наклона лопастей, обеспечивает эффективную сепарацию мелкодисперсных капель. Капли жидкости под действием центробежной силы оказываются на стенках трубки 1О, через отверстия

12 в его стенках попадают в полость

7 завихрителя 4 и оказываются за пределами зоны действия газового потока. Из полости 7 через патрубок

8 жидкость перетекает в сборник 3.

Сильно закрученный крыльчаткой

13 или несколькими крыльчатками, осевой центробежный поток попадает в расширитель 11, где начинает раскручиваться.

При выходе из завихрителя 4 этот раскручивающийся поток,отклоняет капли жидкости, унесенные с внутренней поверхности трубки 10 к стенкам камеры 2 и, отжимая периферийный поток к стенкам, смешивается с ним, покидает сепаратор.

Капли жидкости, достигшие по канавкам 9 на поверхности обтекателя

5 конца его хвостовой части, отклоняются сначала расширителем 11, а затем центробежным полем раскручивающего потока к периферии, т.е. к стенкам камеры 2.

Капиллярно-пористая насадка 14 устанавливается в трубке 10 в тех случаях, когда осевой центральный поток содержит капельную жидкость низкой дисперсности для успешного

/ отделения которой ее необходимо скоагулировать. Отсепарированная капил.— лярно-пористой насадкой 14 жидкость через отверстия 12 покидает зону действия газового потока.

В этом случае, когда скоагулированные насадкой 14 капли жидкости не успевают перейти через отверстия

12 в полость 7 обтекателя 5 и могут повторно уноситься с ее поверхности газовым потоком, за капиллярно-пористой насадкой 14 устанавливается крыльчатка 13. Капли жидкости при своем дальнейшем перемещении с газовым потоком попадают в центробежное поле, создаваемое крыльчаткой

13, где под действием центробежной силы отклоняются к стенкам трубки

10 и через отверстия 12 перетекают в полость 7 обтекателя 5.

Периферийный лоток с крупкодис— персной и пристеночной жидкостью поступает в межлопаточное пространство завихрителя 4. Лопатки 6 отклоняют газовый поток в направлении лопаток 6, и он покидает завихритель

4 закрученным потоком. В поле возникающих при этом центробежных сил происходит отделение жидкости от периферийного газового потока.

Жидкость отклоняется к стенкам камеры 2, откуда перетекает в сборник 3.

Из-за большого количества жидкости в периферийном (пристеноЧном) потоке и ее крупнодисперсности степень закрученности потока здесь требуется меньшая, чем была бы нужна для смешанного потока. В свою очередь, уменьшение интенсивности поля центробежных сил способствует уменьшению вторичного уноса со стенок камеры 2. Дтому же способствует и то, что на вращательно-поступательно движущийся периферийный поток накла дывается раскручивающийся централь— ный поток, движущийся в том же направлении и отжимающий периферийный поток к стенке. В результате такого наложения капли жидкости, не успевшие отсепарироваться или повторно унесенные периферийным потоком со стенок камеры 2, вновь отклоняются к стенкам, что ведет к уменьшению вторичного уноса газовым потоком.

Таким образом, наличие в обтека— теле осевой трубки с расширителем на конце, с сепарационными элементами внутри и отверстиями в полость обтекателя позволяет снизить гидравлическое сопротивление завихрителя и, разделяя газовый поток, проводить сепарацию образовавшихся потоков при оптимальных для каждого из них условиях с максимальным использованием энергии концентричных центробежных полей различной интенсивности на сепарацию жидкости и снижение вторичного уноса.

Формула изобретения

1. Центробежный сепаратор, содержащий корпус, установленную внутри него цилиндрическую вихревую камеру с осевыми вводом и выводом газа, образующую с корпусом сборник отделенной жидкости, установленный на входе в камеру завихритель, включа1289533

Составитель С.Горяйнова

Техред Л.Олейник Корректор Н.Король

Редактор И. Сегляник

Тираж 6"8 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7841/7

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ющий полый сообщающийся со сборником жидкости каплевидный обтекатель с канавками на поверхности и укрепленными на его большем диаметре нак.лонными лопатками, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения эффективности отделения жидкости за счет раздельной сепарации ее из осевого и периферийного потоков газа и снижения вторичного уноса, завихритель снабжен трубкой с рас— ширителем на конце, образующей в обтекателе сквозной осевой канал.

2. Сепаратор по и. 1, о т л и5 ч а ю шийся тем, что трубка выполнена с отверстиями и снабжена установленными внутри нее сепарационными элЕментами, выполненными в ви-, де крыльчатки с наклонными лопастями и/или капиллярно-пористой насадки.