Гидроциклон-дегазатор

 

Изобретение предназначено для дегазации жидкости и может быть использовано в процессах разделения газожидкостных систем в химической и других отраслях промьшшенности. Цель изобретения - повышение эффективности процесса дегазации жидкости. Гидроциклон-дегазатор содержит цилиндроконический корпус 1 с крышкой 2, тангенциальный питающий патрубок 3, патрубки 4 и 5 для отвода дегазированной жидкости и газа соответственно , коническое днище 6, центральную трубу 7, сборник 8 дегазированной с SS rf

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЩЮЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (l% (И) А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

E, Б.". 0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4298022/31-26 (22) 24.08.87 (46) 15. 03.89. Бюп. 11 10 (71) Московский институт химического машиностроения (72) а.П.Клииов, М.Г.Лагуткин, И.Г.Терновский.и Л.Г.Цыганов (53) 621.928.37(088.8) (56) Поваров А.И. Гидроциклоны на обогатительных фабриках М.: Недра, 1978, с. 186, рис. 6.1 а.

Авторское свидетельство СССР

В 213719, кл. В 03 В 5/34, 1966 (публ.) .

ñ5ö 4 В 04 С 3/06 В 03 В 5/34 (54) ГИДРОЦИКЛОН-ДЕ А3АТОР (57) Изобретение предназначено для дегазации жидкости и может быть использовано в процессах разделения газожидкостных систем в химической и других отраслях промьппненности.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса дегазации жидкости.

Гидроциклон-дегазатор содержит цилиндроконический корпус 1 с крышкой 2, тангенциальный питающий патрубок 3, патрубки 4 и 5 для отвода дегазированной жидкости и газа соответственно, коническое днище б, центральную трубу 7, сборник 8 дегазированной

1465123 жидкости, переливную камеру 9, верхний 10 и нижний 11 разделительные конусы, усеченный перфорированный Ко нус 1?, выполненный иэ эластичного материала. В верхней части аппарата расположены устройство для осевого перемещения верхнего разделительного конуса 13, направляющие лопатки 14, приспособление 15 для их поворота.

В центральной трубе выполнены прорези 16, а н крышке — прорези 17, имеются соединительные стержни 18. При входе в гидроциклон жидкости, содержащей растворенные газы, происходит их выделение в виде пузырьков. ВыдеИзобретение относйтся к устройствам центробежного принципа действия для дегазации газосодержащих жидкос-, тей и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Целью. изобретения является повышение эффективности процесса дегазации жидкОсти. 10

На фиг. 1 представлен гидроциклон-дегазатор, разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4— разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 — 15 узел I на фиг. 2.

Гидр оциклон-дегазатор содержит цилиндрический корпус 1, крышку 2, тангенциальный питающий патрубок 3, патрубки для отвода дегазированной 20 жидкости 4 и газа 5, коническое днище 6, центральную трубу 7, сборник

8 дегазированной жидкости, переливную камеру 9, расположенную на крышке 2, верхний 10 и нижний 11 разделительные конусы, установленные в центральной трубе 7, усеченный перфорированный конус 12, выполненный из эластичного материала, устройство для осевого перемещения верхнего раз- ЗО делительного конуса 13, направляющие лопатки 14, приспособление 15 для поворота направляющих лопаток в горизонтальной плоскости, прорези 16 в центральной трубе, прорези 17 в крыш- 35 ке, соединительные стержни 18. лившийся газ собирается в центральной части аппарата, отделяется от капель жидкости верхним разделительным конусом 10 и через газоотводящий патрубок 5 выводится из аппарата. Жидкость проходит через направляющие лопатки

14 и усеченный перфорированный конус 12, где дополнительно дегаэируется. В зоне нижнего разделительного конуса 11 жидкость отделяется от диспергированных пузырьков и через сборник 8 дегазированной жидкости и патрубок 4 для отвода дегазированной жидкости выводится из аппарата.

1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Гидроциклон работает следующим образом.

Исходная смесь поступает через тангенциальный питающий патрубок 3 под давлением и закручивается. При входе в аппарат происходит выделение растворенных газов в виде пузырьков.

Под действием центробежной силы пузырьки собираются в центральной части аппарата. жидкость при этом движется по спирали вниз и продолжает дегазироваться за счет сильной турбулизации потока и перепада давления.

В нижней части аппарата газожидкостная эмульсия проходит между направляющими лопатками 14, дополнительно закручивается и делится на тонкие слои, в которых скорость выхода пузырьков превышает скорость их растворения, Направляющие лопатки 14 установлены между коническим днищем 6 и нижним срезом центральной трубы 7 с возможностью изменения угла наклона в горизонтальной плоскости. Поворот направляющих лопаток 14 осуществляется с помощью приспособления 15, выполненного в виде гайки, которая установлена на коническом днище 6, подвижно связана с направляющими лопатками 14, шарнирно укрепленными

;между коническим днищем 6 и нижним срезом центральной трубы 7. При повороте гайки изменяется угол наклона направляющих лопаток 14 в горизонтальной плоскости и, следовательно, мез 146 няется скорость вращения жидкости в центральной трубе 7. Нижний срез центральной трубы 7 находится внутри конического днища 6. Такая установка центральной трубы 7 обусловлена наличием в аппарате циркуляционных контуров, в которых находится жидкость с повышенным содержанием растворенных газов. В циркуляционных зонах аппарата происходит вторичное растворение мелких пузырьков. Они захватываются вихревым потоком жидкости и под действием интенсивного перемещения растворяются. При размещении нижнего среза центральной трубы в цилиндрическом корпусе 1 возможно значительное увеличение концентрации растворенного газа в дегазированном потоке жидкости за счет попадания в центральную трубу 7. газонасыщенного потока иэ циркуляцианных контуров аппарата.

Для выделения из потока в виде пузырьков остаточного растворенного газа и регулировки размера прохода сечения пропорционально изменению расхода жидкости на входе в аппарат в центральной трубе 7 установлен усе. ченный перфорированный конус 12, выполненный иэ эластичного материала.

После прохождения через эластичный конус 12 жидкость поступает через выполненные по ходу вращения потока прорези 16 в центральной трубе ? в сборник 8 дегазированной жидкостй, установленный на центральной трубе 7 в цилиндрическом корпусе 1 аппарата, и через патрубок 4 для отвода дегазированной жидкости . выводится иэ гидроциклона. С целью уменьшения возмущения, которое оказывает патрубок 4 для отвода дегазированной жидкости на движение вращающегося потока он выполнен по винтовой спиральной направляющей по ходу вращения жидкости. Нижний разделительный конус 11 имеет цилиндрический бортик, который в зависимости от изменения расхода дегаэированной жидкости открывает или закрывает тангенциальные прорези

16 в центральной трубе 7. Соединение нижнего разделительного конуса 11 с эластичным перфорированным конусом

12 позволяет исключить возможность прохождения дегазированной жидкости в патрубок 5 для отвода газа и попа:дание газовой фазы в сборник 8 дегазированной жидкости путем создания

5123

55 на входе в сборник 8 дегазированной жидкости пленки жидкости с постоянной толщиной. Когда расход жидкосТи ° уменьшается, эластичный конус 12 сжимается, отверстие в нем уменьшается., нижний разделительный конус 11 опускается и своим цилиндрическим бортиком перекрывает прорези 16 в центральной трубе 7. При увеличении расхода жидкости через аппарат нижний разделительный конус 11 поднимается, прорези 16 в центральной трубе 7 увеличиваются и расход жидкости через них возрастает, таким образом толщина пленки жидкости на входе в сборнике 8 дегазированной жидкости автоматически поддерживается постоянной и препятствует прохождению газового потока в дегазированную жидкость. Газовый поток проходит че реэ центральную зону аппарата и выводится через патрубок 5 для отвода газа. Отделение от газового потока капель жидкости осуществляется с помощью верхнего разделительного .конуса 10. Капли жидкости в центробежном поле отбрасываются к внутренним стенкам центральной трубы 7 и образуют пленку жидкости, которая проходит через прорези 16 в этой трубе и поступает в нереливную камеру 9, установленную на крышке с внешней стороны центральной трубы 7, и через тан- . генциальные прорези 17, выполненные в крышке по ходу вращения жидкости, возвращается в аппарат для повторного дегазирования. Образующаяся на внутренней стенке центральной трубы

7 пленка предотвращает попадание газового потока в гидроциклон. Толщина пленки жидкости зависит от размеров прорезей 16 в центральной трубе 7.

Эти размеры определяются положением верхнего разделительного конуса 10 и автоматически устанавливаются в зависимости от изменения технологических параметров на входе в аппарат при помощи устройства для осевого перемещения верхнего разделительного конуса. Изменение давления на входе в аппарат вызывает соответствующее изменение размеров прорезей 16 в центральной трубе 7.

Таким образом, устройство позволяет относительно просто, не прерывая технологического процесса, регулировать режим его проведения, обеспечить стабильный вывод дегазированной жид1ч 651 кости и выделение газа, исключить возможность повторного растворения диспергиронанных пузырьков газа поФ падания жидкости в выходящий газовый поток и газа в дегаэированную жидкость.

Простота и надежность данного

:гидроциклона-дегазатора позволяет испольэовать его в автоматизированных непрерывных технологических процессах для качественного разделения газосодержащих жидкостей.

Формула изобретения

1. Гидроциклон-дегазатор, включающий цилиндрический корпус с крьппкой тангенциальный питающий патрубок, патрубки для отвода дегазированной жидкости и газа, о т л и ч а ю щ и йf с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса дегазации жидкости, он снабжен центральной трубой, сборником дегаэированной жидкости, 2Б переливной камерой, расположенной на крышке, верхним и нижним раздели тельными конусами и усеченным перфорированным конусом, установленным в центральной трубе, устройством для осевого перемещения верхнего разделительного конуса, коническим днищем„ направляющими лопатками и приспособлением для поворота лопаток в гориэонтальнОЙ плОскОсти размещенными в нижней части конического днища, при23 6 чем сборник дегазированной жидкости и переливная камера концентричны центральной трубе, патрубок для отвода дегазированной жидкости выполнен по винтовой спирали и закреплен на сборнике дегаэированной жидкости, верхний и нижний разделительные конусы установлены с возможностью осевого перемещения в зоне переливной камеры и сборнике дегазированной жидкости соответственно, в зоне установки сборника дегазированной жидкости и переливной камеры, в центральной трубе выполнены прорези для отвода дегазированной жидкости, в крышке-прорези для возвращения жидкости из переливной камеры в корпус, при этом прорези в центральной трубе и крышке выполнены по ходу вращения потока, усеченный перфорированный конус Bb1полнен из эластичного материала и своим большим основанием жестко связан с центральной трубой, а меньшими с нижними разделительным конусом..

2. Гидроциклон по и. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что приспособление для поворота направляющих лопаток в горизонтальной плоскости выполнено в виде гайки., установленной на коническом днище, подвижно связанной с направляющими лопатками, которые шарнирно укреплены между коническим днищем и нижним срезом цент- ральной трубы. 1465123

Составитель Д. Бар а нов

Редактор Н. Горват. Техред Д.Сердюкова Корректор С.Шекмар, Заказ 860/11 Тираж 495 Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,103