Циклонный сепаратор

 

Использование: для очистки сжатого воздуха или газа от влаги, масла и механических примесей. Корпус сепаратора состоит из верхней 3 и нижней 7 цилиндрических обечаек, соединенных сферическим сегментом 5. Осевая труба вывода очищенного газа имеет на нижнем конце сферический сегмент 6, установленный эквидистантно сферическому сегменту 5 с образованием щелевого диффузора 4, К сегменту 6 присоединена отделительная насадка 8 Б виде сферической чаши, в днище которой выполнено осевое отверстие 9. 1 з п.ф-лы, 1 ил. 1Х| О О ел ю а 3KQ Ts g S33 3S3ssss4i 0

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>)s B 04 С 5/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4872090/26 (22) 16.08.90 (46) 07,10,92. Бал. М 37 (71) Самарское авиационное производственное объединение и Самарский политехнический институт им, B.B, Куйбышева (72) B.А. Баннов, А.Н. Балалаев, А,Е. Князев и M.M, Левинсон (56) Авторское свидетельство СССР

N. 889051, кл. В 04 С 9/00, 1980. (54) ЦИКЛОННЫЙ C„=rlAPATOP

„„« Д „„1766526 А1 (57) Использование: для очистки сжатого воздуха или газа от влаги, масла и механических примесей. Корпус сепаратора состоит из верхней 3 и нижней 7 цилиндрических обечаек, соединенных сферическим сегментом 5. Осевая труба вывода очищенного газа имеет на нижнем конце сферический сегмент 6, установленный эквидистантно сферическому сегменту 5 с образованием щелевого диффузора 4, К сегменту 6 присоединена отделительная насадка 8 в виде сферической чаши, в днище которой выполиенс осевое отверстие 9. 1 з,п,ф-лы, 1 ил.

1766526

Изобретение относится к устройствам очистки сжатого воздуха или газа от влаги, масла и механических примесей, Известен сепаратор, содержащий корпус, состоящий из верхней цилиндрической обечайки с тангенциальным входным соплом, нижней цилиндрической обечайки

6ол ь ш его диаметра„соединен ной с верхней обечайкой коййческим диффузором, коаксиальный с корпусом выходйой патрубок с примыкающим к нему раструбом, эквидистантным коническому диффузору, Кроме того, сепаратор содержит лопаточный завихритель для вторичной сепарации, установленный на выходе из конического диффузора.

Данный сепаратор обладает малым гидросопротивлением, так как разворот газового потока из корпуса в выходной патрубок осуществляется после восстановления давления и снижения скорости газа в коническом диффузоре, Однако, в коническом диффузоре не обеспечивается надежное прижатие газожидкостного потока к стенке, возможен отрыв потока и разбрызгивание капель жидкости. Кроме того, затруднены отделение и унос капель жидкости после вторичной сепарации в лопаточном завихрителе.

Данный сепаратор принят за прототип, так как наиболее близок к предложенному устройству по технической сущности, Целью изобретения является повышение эффективности очистки газа за счет снижения каплеуноса и вторичной сепарации, Поставленная цель достигается тем, что в i.»,èêëoííoì сепараторе, содержащем корпус, состоящий из верхней цилиндрической обечайки меньшего диаметра и нижней цилиндрической обечайки большего диаметра, соединенных между собой диффузором, .тангенциальный патрубок ввода очищаемого газа, присоединенный к верхней обечайке, осевую трубу вывода очищенного газа, снабженную на нижнем конце диффузором, эквидистантным диффузору корпуса, размещенную в нижней обечайке отделительную насадку, патрубок слива отсепарированной жидкости, диффузоры выполнены в форме сферических сегментов. соотношение диаметров верхней и нижней обечаек корпуса составляет 1,5 — 2,0, а отделительная насадка выполнена в виде сферической чаши, присоединенной верхним краем к нижнему краю диффузора осевой трубы, при этом в днище чаши выполнено осевое отверстие для отвода очищенного газа. Кроме того, циклонный сепаратор патрубком отвода жидкости, присоединенным к днищу чаши, и цилиндриче5

55 ской вставкой, нижний край которой соединен с отверстием чаши, верхний — с нижним концом осевой трубы и имеющей заглушку, ниже которой в стенке вставки выполнены тангенциальные щели, а выше в стенке осевой трубы — отверстия для отвода газа.

На чертеже показано предложенное устройство.

Циклонный сепаратор содержит штуцер

1 подвода очищаемого газа, тангенциальный патрубок 2, верхнюю цилиндрическую обечайку 3, щелевой диффузор 4, образованный внешним сферическим сегментом 5 и эквидистантным ему сферическим сегментом 6. Сегмент 5 соединен с нижней цилиндрической обечайкой 7, имеющей диаметр в

1,5...2,0 раза больший диаметра верхней обечайки 3. К нижнему краю сферического сегмента 6 присоединена отделительная насадка 8, выполненная в виде сферической чаши и имеющая осевое отверстие 9, Внутри насадки 8 расположена цилиндрическая вставка 10, нижний край которой соединен с отверстием 9, а верхний край имеет заглушку, ниже которой в стенке вставки 1, выполнены тангенциальные щели 11, совмещающие полость вставки 10 с внутренней полостью 12 насадки 8, Заглушенный край вставки 10 примыкает к нижнему концу осевой трубы 13, имеющей отверстия в стенке 14, сообщающие полость трубы 13 с внутренней полостью насадки 8. Насадка 8 содержит в своей нижней части патрубок отвода жидкости 15, B нижней части циклонного сепаратора расположен патрубок слива отсепарированной жидкости 16.

Циклонный сепаратор работает следующим образом, Очищаемый газ поступает через штуцер:

1 и тангенциальный патрубок 2 в верхнюю цилиндрическую обечайку 3, где получает вращательное движение. Под действием центробежных сил частицы влаги, масла и механических примесей отбрасываются к стенке обечайки 3 и движутся вдоль нее по спиральной траектории. Затем очищаемый газ поступает в щелевой диффузор 4, где его давление восстанавливается, а скорость движени.- уменьшается. Так как диффузор 4 образован сферическими сегментами 5 и 6, то на газ, жидкость и твердые частицы при их движении в диффузоре 4 действуют дополнительные центробежные силы, направленные от центра кривизны сфер, Эти силы прижимают капли жидкости и твердые частицы к стенке диффузора 5, по которой они стекают в обечайку 7, Очищенный газовый поток, обтекая сферическую чашу 8, входит в отверстие 9, Выбор соотношения диаметров обечаек 7 и 3, равного 1,4-2,0, обеспе1766526 дежно прижать капли жидкости и твердые частицы к внешней стенке диффузора и отсепарировать. Кроме того, обтекание сферических поверхностей снижает потери давления на повороты газового потока, что повышает уровень скоростей течения газа и, следовательно, эффективность очистки, Составитель Н, Кекишева

Техред М.Моргентал Корректор О. Густи

Редактор С. Кулакова

Заказ 3500 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 чивает, во-первых, снижение в 2,25 — 4 раза гидропотерь, связанных с разворотом газового потока (Величина гидропотерь пропорциональна квадрату скорости движения газа, а скорость газа снижается пропорционольно увеличению отношения диаметров обечаек 7 и 3), Во-вторых, надежное прижатие жидких и твердых частиц к стенке диффузора 5 за счет дополнительных центробежных сил,. величина которых обратно пропорциональна радиусу кривизны сферической стенки 5, равному радиусу обечайки 7, Следовательно, эти силы уменьшаются при увеличении отношения диаметра обечайки 7 к диаметру обечайки 3. Обтекание сферической внешней поверхности насадки 8, являющейся твердой границей газового потока, позволяет отбросить неотсепарированные частицы от стенки насадки

8, По и, 2 формулы изобретения отсепарированный газовый поток через отверстие 9 входит в цилиндрическую вставку 10 и через тангенциальные щели 11 поступает в полость 12, где происходит вторичная сепарация на сферических вогнутых стенках чаши

8, и стенки диффузора 6. Обтекание вогнутых сферических поверхностей с одной стороны способствует прижатию к стенкам вторично отсепарирова нных частиц, а с другой стороны уменьшает гидравлические потери на разворот газового потока на 180 для втекания его через отверстия 14 в осевую трубу 13 отвода очищенного газа, Частицы, отсепарированные в полости 12, стекают по вогнутой стенке чащи 8 и удаляются через патрубок отвода жидкости 15 под действием силы тяжести. Из циклонного сепаратора жидкость и твердые частицы удаляются через патрубок слива 16.

Наличие в циклонном сепараторе диффузора, образованного сферическими сегментами, по сравнению с базовым объектом, он же - прототип, позволяет на10

Формула изобретения

1. Циклонный сепаратор, содержащий корпус, состоящий из верхней цилиндрической обечайки меньшего диаметра и нижней цилиндрической обечайки большего диаметра, соединенных между собой диффузором, тангенциальный патрубок ввода очищаемого газа, присоединенный к верхней обечайки, осевую трубу вывода очищенного газа, снабженную на нижнем конце диффузором, эквидистантным диффузору корпуса, размещенную в нижней обечайке отделительную насадку, патрубок слива отсепарированной жидкости, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности очистки газа за счет снижения каплеуноса, диффузоры выполнены в форме сферических сегментов, соотношение диаметров верхней и нижней обечаек корпуса составляет 1,5 — 2, а отделительная насадка выполнена в виде сферической чаши, присоединенной верхним краем к нижнему краю диффузора осевой трубы, при этом в днище чаши выполнено осевое отверстие для отвода очищенного газа, 2, Сепаратор по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью дополнительной центробежной очистки потока, он снабжен патрубком отвода жидкости, присоединенным к днищу чаши, и цилиндрической вставкой, нижний край которой соединен с отверстием чаши, верхний — с нижним концомЬсевой трубы и имеющий заглушку, ниже которой в стенке вставки выполнены тангенциальные щели, а выше в стенке осевой трубы — отверстия для отвода газа,