Устройство для сепарации капель жидкости из системы газ - жидкость

 

Использование: для отделения жидкой фазы из газожидкостной системы. Сущность изобретения: устройство для сепарации капель жидкости из системы газ-жидкость включает параллельные наклонные или вертикальные сепарирующие элементы в виде пакета нитей, при этом фронтальная по отношению к потоку газожидкостной системы поверхность каждой нити выполнена больше, чем поверхность, расположенная по ходу этого потока, форма сечения каждой нити в плане может быть в виде овала или прямоугольника, или в виде соприкасающихся между собой по всей длине нитей круглого сечения. 3 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к устройствам для отделения из газожидкостной смеси жидкой фазы.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является устройство для очистки газа [1] .

В этом устройстве сепарирующие элементы выполнены в виде многослойных нитчатых пакетов с параллельно расположенными нитями, при этом эффективность сепарации тем больше, чем больше диаметр нити.

Недостатком является то, что при изготовлении сепаратора расход нити прямо пропорционально зависит от квадрата ее диаметра.

Кроме того, повышенный диаметр нити увеличивает габариты пакета нитей, что соответственно увеличивает и габариты оборудования.

Целью изобретения является повышение эффективности сепарации за счет увеличения осаждающей поверхности нитей с одновременным снижением материалоемкости и повышением компактности пакетов нитей.

Это достигается тем, что в устройстве для сепарации капель жидкости из системы газ-жидкость с многослойными нитчатыми пакетами фронтальная по отношению к направлению потока газожидкостной системы поверхность каждой нити больше поверхности, расположенной по ходу этого пакета, при этом форма сечения каждой нити в плане имеет вид или овала, или прямоугольника. Кроме того, в варианте выполнения сепарирующие элементы выполнены в виде соприкасающихся между собой по всей длине нитей округлого сечения.

Сопоставительный анализ показал, что от прототипа заявленное устройство отличается формой сепарирующих элементов, что является соответствием критерию изобретения "новизна". При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию изобретения "существенные отличия".

На фиг. 1 показано устройство для сепарации капель жидкости; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 для различных форм сечений нитей соответственно, вид а - для нитей стандартного круглого сечения, вид б - для нитей прямоугольного сечения, вид в - для нитей овального сечения, вид г - для нитей, соприкасающихся по всей длине, вид д - для нитей сложного профиля.

Устройство для сепарации капель жидкости из системы газ-жидкость состоит из многослойных, установленных вертикально в корпусе пакетов нитей (не показаны), состоящих из рамки 1 и навитых на нее с определенным шагом, расположенных параллельно друг к другу нитей 2.

Работает устройство следующим образом.

В процессе сепарации поток газа с каплями жидкости направляется на нити 2, где часть жидкой фазы осаждается на фронтальной поверхности нити сложной формы и стекает вниз. За счет того, что эта поверхность более развита и расположена в наиболее выгодном положении с точки зрения взаимодействия с газожидкостным потоком, она является основной осаждающей жидкую фазу поверхностью. Поверхность, расположенная по ходу потока газожидкостной смеси, не является осаждающей, и вследствие этого, толщина нити определяется только из условия ее прочности. В дальнейшем осадившиеся капли жидкости стекают под действием силы тяжести вниз.

Экспериментальные исследования заявляемого устройства показали, что по сравнению с устройством аналогичного назначения - прототипом заявленное устройство обеспечивает более высокую степень сепарации при тех же габаритах пакетов нитей и при значительно меньшей материалоемкости. Это обусловлено тем, что при обтекании нитей со сложной формой профиля происходит большее отклонение струй газа (по сравнению с нитями, имеющими круглый профиль), что соответственно приводит к появлению больших центростремительных сил, воздействующих на взвешенные в газе капли жидкости. Кроме того, круглые нити малого диаметра дробят попавшие на них сравнительно крупные капли на более мелкие, имеющие меньшую скорость витания и, следовательно хуже улавливаемые.

В варианте выполнения (вид а) желоб, образующийся между нитями, служит дополнительной канавкой для стока жидкости, а сепарирующие элементы в виде рядом расположенных стандартных нитей круглого сечения не требуют специального оборудования для их изготовления. (56) Авторское свидетельство СССР N 527198, кл. В 01 D 45/08, 1976.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕПАРАЦИИ КАПЕЛЬ ЖИДКОСТИ ИЗ СИСТЕМЫ ГАЗ - ЖИДКОСТЬ, содержащее параллельные наклонные или вертикальные сепарирующие элементы в виде пакета нитей, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса сепарации путем увеличения осаждающей поверхности с одновременным снижением материалоемкости и повышением компактности пакетов нитей, фронтальная к потоку поверхность каждой нити больше поверхности нити, расположенной по ходу потока.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что нити выполнены в форме овала.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что нити выполнены в форме прямоугольника.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что нити выполнены в виде соприкасающихся между собой по всей длине нитей круглого сечения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2