Газожидкостный сепаратор

 

Изобретение относится к аппаратам, предназначенным для осаждения в центробежном поле из газового потока полидисперсных жидких частиц. Сепаратор может быть использован в различных отраслях промышленности, например нефтяной, химической, энергетической, газовой, пищевой и др. Цель изобретения - обеспечение надежности работы сепаратора при переменных режимах. В трубчатом сеперационном элементе 2 непосредственно за завихрителем 3 установлен конус-рассекатель 8. Выходной конец сепарационного элемента 2 выполнен со сливным желобом 9 в нижней части, а перегородка 6 выполнена с сегментным срезом в верхней части и присоединенной к нему пластиной 11, свободный конец которой расположен над выходным концом сепарационного элемента 2. Между верхней частью корпуса 1 и пластиной 11 образован канал 12, соединяющий полости корпуса до и после перегородки 6. Капли жидкости, оказавшиеся в центре вихря, попадая на наружную поверхность конуса 8, движутся по спирали и, срываясь с его кромки, отбрасываются на внутренние стенки сепарационного элемента и транспортируются вращающимся газовым потоком к отсечному патрубку 4. Удаление отсепарированного газа после вторичного отделения пленки жидкости в полости корпуса производится через сегментный канал 12. Для удаления большого объема жидкости при малых скоростях служит сливной желоб 9. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1563767 A 1 (5l)5 В 04 С 300

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4350782/30-26 (22) 02.11.87 (46) 15.05.90. Бюл. № 18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (71) Кубанский сельскохозяйственный институт и Сумское машиностроительное научнопроизводственное объединение им. М. В. Фрунзе (72) Ю. И. Кочубей, Н. К. Калашников, П. П. Чугаев и В. М. Скибицкий (53) 66.074.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 446290, кл. В 01 D 45/12, 1974.

Патент США № 4187089, кл. В 01 D 45/12, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 856480, кл. В 01 D 45/12, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 1111824, кл. В 04 С 3/06, 1982.

Патент Франции № 2394329, кл. В 04 С 3/00, 1979. (54) ГАЗОЖИДКОСТНЫЙ СЕПАРАТОР (57) Изобретение относится к аппаратам, предназначенным для осаждения в центробежном поле из газового потока полидисперсных жидких частиц. Сепаратор может быть использован в различных отраслях промышленности, например нефтяной, хими2 ческой, энергетической, газовой, пищевой и др. Цель изобретения — обеспечение надежности работы сепаратора при переменных режимах. В трубчатом сепарационном элементе 2 непосредственно за завихрителем 3 установлен конус-рассекатель 8. Выходной конец сепарационного элемента 2 выполнен со сливным желобом 9 в нижней части, а перегородка 6 выполнена с сегментным срезом верхней части и присоединенной к нему пластиной l l, свободный конец которой расположен над выходным концом сепарационного элемента 2. Между верхней частью корпуса 1 и пластиной 11 образован канал 12, соединяющий полости корпуса до и после перегородки 6. Капли жидкости, оказавшиеся в центре вихря, попадая на наружную поверхность конуса 8, движутся по спирали и, срываясь с его кромки, отбрасываются на внутренние стенки сепарационного элемента и транспортируются вращающимся газовым потоком к отсечному патрубку 4. Удаление отсепарирова нного газа после вторичного отделения пленки жидкости в полости корпуса производится через сегментный канал 12. Для удаления большого объема жидкости при малых скоростях служит сливной желоб 9. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1563767

50

Формула изобретения

Изобретение относится к аппаратам, предназначенным для осаждения в центробежном поле из газового потока полидисперсных частиц жидкости, и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например нефтяной, химической, энергетической, газовой, пищевой и др.

Цель изобретения — обеспечение надежности работы сепаратора при переменных режимах.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый сепаратор; 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. l.

Газожидкостный сепаратор, содержащий горизонтальный корпус 1, установленные в нем соосно н последовательно трубчатый сепарационный элемент 2, на выходе которого размещен завихритель 3 и отсечной патрубок 4 меньшего диаметра, образующие между собой кольцевой зазор, отводящий патрубок 5, перегородку 6, установленную между стенками корпуса 1 и отсечного патрубка 4, и штуцер 7 для отвода жидкости, расположенный в нижней части корпуса 1. Сепаратор снабжен установленным в трубчатом сепарационном элементе 2 непосредственно за завихрителем 3 конусомрассекателем 8, выходной конец сепарационного элемента выполнен со сливным желобом 9 в нижней части, а перегородка 6— с сегментным вырезом 10 в верхней части с присоединенной к нему пластиной 11, свободный конец которой расположен над выходным концом сепарационного элемента 2, при этом между верхней частью корпуса 1 и пластиной 11 образован сегментный канал

12, соединяющий полости корпуса до и после перегородки 6. Соотношение диаметра основания конуса-рассекателя 8 к его высоте 1:1,3.

Сепаратор работает следующим образом.

Газожидкостная смесь при входе в трубчатый сепарационный элемент 2 закручивается завихрителем 3. Возникающие при этом центробежные силы отбрасывают капли жидкости на стенки элемента 2. Жидкость, оказавшаяся в центре вихря, попадая на наружную поверхность конуса 8, движется по спирали, срываясь с кромки полого конуса 8, отбрасывается»а внутренние стенки цилиндрического элемента 2 и транспортируется вращающимся газовым потоком к соосно установленному отсечному патрубку 4, образующему с выходным концом элемента 2 кольцевой зазор, где происходит сепарация жидкости за счет удаления пленки в межтрубном пространстве, и при малых скоростях, когда пленка тянется по дну элемента 2, — через сливной желоб 9.

Незначительная часть газового потока вместе с пленкой жидкости попадает в пространство, образованное корпусом 1 и патрубком 4, где за счет резкого падения скорости под действием силы гравитации происходит отделение пленки жидкости и ее удаление через штуцер 7.

Отсепарированный газовый поток под действием динамического напора через сегментный канал 12, образованный корпусом

1 и пластиной 11, попадает в область пониженного давления за перегородкой 6, смешивается с отсепарированным газовым потоком, выходящим из патрубка 4 и удаляется из сепаратора по патрубку 5.

При выполнении завихрителя с полым конусом в его выходной части обеспечивается полный вывод капельной жидкости из центра вихревого потока, отбрасывание на степки трубчатого элемента 2 с последующим транспортированием ее вращающим газовым потоком к устройству по отделению пленки и включение попадания жидкости в отводящий газовый поток, а также возможность использования сепарационного элемента в блочном исполнении за счет набора элементов для больших расходов газа, что позволяет использовать его для любых нагрузок по газу.

Удаление капельной жидкости (снятие жидкостной пленки и твердых частиц) осуществляется в устройстве двояко, а именно, за счет щелевого зазора между сепарационным элементом 2 и патрубком 4 с меньшим диаметром., а также с помощью сливного желоба 9. Двойной способ каплеснимания обеспечивает высокую надежность процесса в широком диапазоне скоростей и расхода без ручного регулирования.

Соотношение размеров полого конуса

d:l=-1:1,3 (где d —; 1 длина конуса) определено экспериментальным путем на гидродинамическом стенде.

При данном соотношении диаметра конуса и его длины дополнительные потери напора за счет конуса находятся в пределах, близких к прямолинейной зависимости, что позволяет элементу работать в больших диапазонах скоростей (нагрузок по газу) . При этом с поверхности конуса полностью отбрасывается мелкодисперсная капельная жидкость.

1. Газожидкостный сепаратор, содержащий горизонтальный корпус, установленные в нем соосно и последовательно трубчатый сепарационный элемент, на выходе которого размещен завихритель, и отсечноЙ патрубок меньшего диаметра, образующие между собой кольцевой зазор, отводящий патру1563767

Составитель Л. Ларин

Редактор Л. Пчолинская Техред И. Верес Корректор М. Кучерявая

Заказ 1118 Тираж 463 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент>, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 бок, перегородку, установленную между стенками корпуса и отсечного патрубка, штуцер для отвода жидкости, расположенный в нижней части корпуса, отличающийся тем, что, с целью обеспечения надежности работы сепаратора при переменных режимах он снабжен установленным в трубчатом се-нарационном элементе непосредственно за завихрителем конусом-рассекателем, выходной конец сепарационного элемента выполнен со сливным желобом в нижней части, а перегородка выполнена с сегментным срезом в верхней части с присоединенной к нему пластиной, свободный конец которой расположен над выходным концом сепарационного элемента, при этом между верхней частью корпуса и пластиной образован канал, соединяющий полости корпуса до и после перегородки.

2. Сепаратор по и. 1, отличающийся тем, что конус-рассекатель выполнен с отношением диаметра его основания к высоте, равном 1:1,3.