Центробежный двухступенчатый газожидкостный сепаратор
Изобретение относится к оборудованию для очистки газа и жидкости от механических примесей и может быть использовано в газовой, нефтяной, энергетической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности сепарации и расширение диапазона эффективной работы за счет интенсификации отсоса и сепарации газа рециркуляции. Центробежный двухступенчатый газожидкостный сепаратор содержит вертикальный корпус 1, разделенный горизонтальной перегородкой 2 на верхнюю и нижнюю сепарационные камеры. Тангенциальный ввод 5 разделяемой смеси расположен под перегородкой 2. Осевая труба 6 соединяет верхнюю и нижнюю камеры. Над ней установлен с зазором осевой выходной патрубок. Экранирующая пластина 9 расположена в нижней камере под осевой трубой. Рециркуляционная труба 10 соединяет верхнюю и нижнюю камеры и размещена по оси корпуса. Один ее конец присоединен к верхней камере через стенку осевой трубы, а другой расположен над экранирующей пластиной с зазором относительно ее поверхности. Газ рециркуляции совместно с сепаратом из верхней камеры 3 направляется по трубе 10 в зону пониженного давления на пластину 9, где жидкость растекается в пленке и отводится в сборник жидкости. Газ освобожденный от сепарата, направляется к стенке корпуса, прижимая к ней частицы жидкости, содержащиеся в основном потоке. 2 з. п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к оборудованию для очистки газа от жидкости и механических примесей и может быть использовано в газовой, нефтяной, энергетической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности cепарации и расширение диапазона эффективной работы за счет интенсификации отсоса и сепаpации газа рециркуляции. На фиг. 1 схематически представлен предлагаемый сепаратор; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вариант выполнения экранирующей пластины; на фиг. 4 - вариант выполнения сепаратора с обтекателем. Центробежный двухступенчатый газожидкостный сепаратор содержит вертикальный корпус 1, разделенный горизонтальной перегородкой 2 на верхнюю 3 и нижнюю 4 сепарационные камеры, тангенциальный ввод 5 разделяемой смеси, расположенный под перегородкой 2, осевую трубу 6, соединяющую верхнюю 3 и нижнюю 4 камеры, установленный с зазором 7 над ней осевой выходной патрубок 8, экранирующую пластину 9, расположенную в нижней 4 камере под осевой трубой 6, рециркуляционную трубу 10, соединяющую верхнюю 3 и нижнюю 4 камеры. Рециркуляционная труба 10 размещена по оси корпуса 1, один ее конец 11 присоединен к верхней камере 3 через стенку осевой трубы 6, а другой конец 12 расположен над экранирующей пластиной 9 с зазором относительно ее поверхности. Экранирующая пластина 9 может быть выполнена в виде конуса. Сепаратор может быть снабжен выполненным в форме части шаровой поверхности обтекателем 13, установленным в осевой трубе 6 над рециркуляционной трубой 10. Сепаратор работает следующим образом. Газожидкостная смесь поступает в сепаратор через тангенциальный ввод 5. При входе в аппарат за счет действия сил инерции наиболее крупные капли и свободная жидкость переносятся на корпус 1 сепаратора и пленкой стекают в сборник жидкости. Тангенциальный ввод 5 обеспечивает вращение газа в сепараторе. За счет действия центробежных сил при движении вращающегося потока к экранирующей пластине 9 находящиеся в потоке капли жидкости переносятся на стенку корпуса и соединяются со стекающей пленкой. Нижняя сепарационная камера 4 является первой ступенью сепарации. Газ, частично очищенный от жидкости в зоне пластины 9, меняет направление своего движения на 180о и, сохраняя вращательное движение по окружности меньшего радиуса, входит в трубу 6, вторую ступень сепарации. Во вращающемся газовом потоке образуются зоны с различным статическим давлением. В осевой области у пластины 9 образуется зона низкого давления. В месте зазора 7 образуется зона повышенного давления. Причем несмотря на то, что при движении газа в трубе 6 теряется часть давления, абсолютная величина давления в зазоре 7 больше давления в осевой области у пластины 9. За счет образовавшейся разницы давления между зазором 7 и осевой зоной вихря из верней камеры 3 газожидкостная смесь отсасывается, и рециркуляционной трубой 10 направляется к пластине 9. Жидкость переводится газом рециркуляции на пластину 9, где она растекается в пленке и далее отводится в сборник 14 жидкости. Газ рециркуляции, освобожденный от сепаратора, растекается над пластиной 9, движется в сторону стенки корпуса 1 и способствует перемещению к ней капель, не осевших во вращающемся потоке первой ступени сепарации. Основной газовый поток, освобожденный от жидкости на первой и второй ступенях сепарации, через патрубок 8 выходит из сепаратора. Обтекатель 13 позволяет оптимизировать процесс сепарации во второй ступени, причем наилучшие результаты с учетом гидравлического сопротивления получены для обтекателя в форме части шаровой поверхности. Выполнение пластины 9 в виде конуса за счет лучшей аэродинамической организации потока способствует более интенсивному отводу жидкости из основного потока, а также жидкости из газа рециркуляции, при этом степень затухания вихря при его развороте на 180о существенно уменьшается. Использование изобретения по сравнению с прототипом позволит повысить эффективность сепарации и расширить диапазон эффективной работы сепаратора за счет исключения загрязнения основного потока газа сепаратором второй ступени сепарации, разбрызгивание сепаратора и увлечение газом рециркуляции в очищенный поток. (56) Патент Англии N 757424, кл. 23 р, 1956. Патент США N 3060664, кл. 55-431, 1962. Патент ФРГ N 1298398, кл. 50е 3/10, 1969. Патент США N 3481118, кл. 55-338, 1970.
Формула изобретения
1. ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ ГАЗОЖИДКОСТНЫЙ СЕПАРАТОР, содержащий вертикальный корпус, разделенный горизонтальной перегородкой на верхнюю и нижнюю сепарационные камеры, тангенциальный ввод разделяемой смеси, расположенный под перегородкой, осевую трубу, соединяющую верхнюю и нижнюю камеры, установленный с зазором над ней осевой выходной патрубок, экранирующую пластину, расположенную в нижней камере под осевой трубой, рециркуляционную трубу, соединяющую верхнюю и нижнюю камеры, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сепарации и расширения диапазона эффективной работы за счет интенсификации отсоса и сепарации газа рециркуляции, рециркуляционная труба размещена по оси корпуса, один ее конец присоединен к верхней камере через стенку осевой трубы, а другой расположен над экранирующей пластиной с зазором относительно ее поверхности. 2. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что экранирующая пластина выполнена в виде конуса. 3. Сепаратор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен выполненным в форме части шаровой поверхности обтекателем, установленным в осевой трубе над рециркуляционной трубой.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
