Многоступенчатый центробежный сепаратор


 


Владельцы патента RU 2414305:

ГОУ ВПО "Уфимский государственный нефтяной технический университет" (RU)

Изобретение относится к области очистки газа от гетерогенных примесей и может быть использовано в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности. Сепаратор содержит вертикальный цилиндрический корпус, входную камеру и расположенные последовательно по ходу движения газа ступени центробежной сепарации. Входная камера имеет коническое днище и патрубок для вывода гетерогенных примесей газа. Каждая ступень состоит из цилиндрического корпуса, содержащего в своем объеме завихряющий элемент, и улавливающей секции, выполненной в виде цилиндра с наклонным днищем с выгрузным клапаном и с крышкой полуторовой формы. В верхней части цилиндрического корпуса каждой ступени установлен полый усеченный конус, а крепятся они с входной камерой и между собой с помощью центрального стержня. Ступени сепарации одинаковы между собой. Завихряющий элемент каждой последующей ступени имеет больший угол закрутки по сравнению с предыдущей ступенью. Технический результат: упрощение конструкции устройства за счет унификации ступеней сепарации, возможность классификации отделяемых твердых примесей по размерам частиц, повышение эффективности очистки газа от гетерогенных примесей. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области очистки газа от гетерогенных примесей и может быть использовано в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности.

Известен центробежный сепаратор, содержащий корпус с патрубками подвода газожидкостной смеси и выхода газа и жидкости, размещенный в нем сепарационный элемент, имеющий завихритель потока на входном конце, первое и второе кольцевые отверстия в стенке для отвода отделенной жидкости и канал рециркуляции газа, при этом с целью повышения производительности и эффективности сепарации за счет снижения вторичного уноса, первое кольцевое отверстие расположено между завихрителем и каналом рециркуляции газа [патент РФ №1619528, МПК 5 В04С 3/06, ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАРАТОР / Толстев В.А. и др; Заявлено 04.07.1988; Опубликовано 15.01.1994].

Недостатком данного центробежного сепаратора является малая производительность, сложность конструкции и невозможность разделения твердых частиц запыленного газа по их размеру.

Также известен многоступенчатый сепаратор, содержащий вертикальный корпус, входную камеру, расположенные последовательно по ходу газа ступень центробежной сепарации, включающую множество расположенных параллельно прямоточных циклонных элементов, и ступень инерционного отделения, включающую множество инерционных сепарационных элементов, перекрывающих проходное сечение корпуса, причем входная камера снабжена закручивающим устройством, ступень инерционного отделения выполнена в виде тарелки с продольными окнами, снабженными наклонными козырьками, при этом инерционные сепарационные элементы установлены вертикально на тарелке, верхним концом примыкая к козырьку [Патент РФ №2056135, МПК 6 B01D 45/12, МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ СЕПАРАТОР / Шейнман В.И; Заявлено 13.10.1992; Опубликовано 20.03.1996].

Основным недостатком конструкции данного многоступенчатого сепаратора также является малая производительность, сложность конструкции и невозможность разделения твердых частиц запыленного газа по их размеру.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению (прототипом) является многоступенчатый сепаратор, содержащий вертикальный корпус, входную камеру, снабженную завихряющим элементом с коническим рассекателем потока и расположенные последовательно по ходу газа ступени центробежной сепарации, согласно полезной модели ступени центробежной сепарации конструктивно аналогичны и отличаются друг от друга только геометрическими размерами и каждая последующая из которых предназначена для улавливания частиц более мелкого дисперсного состава, при этом каждая ступень центробежной сепарации состоит из входной камеры, выполненной в виде цилиндрического корпуса, содержащего в своем объеме завихряющий элемент с коническим рассекателем потока, и улавливающей секции, выполненной в виде цилиндра с наклонным днищем с выгрузным клапаном и с крышкой полуторовой формы [патент РФ на ПМ №64952, МПК В04С 3/00, МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ СЕПАРАТОР / Бикбулатов И.Х., Иванов СП., Шулаев Н.С. и др.; Заявлено 02.06.2006; Опубликовано 27.07.2007].

Недостатками данной конструкции являются сложность конструкции при использовании ступеней и улавливающих секций различных размеров, а также низкая эффективность разделения неоднородных газовых смесей, обусловленная цилиндрической формой сепарационных камер каждой ступени аппарата.

Задачей изобретения является упростить конструкцию устройства и повысить эффективность очистки газа от гетерогенных примесей.

Указанная задача решается за счет того, что многоступенчатый центробежный сепаратор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, входную камеру и расположенные последовательно по ходу движения газа ступени центробежной сепарации, каждая ступень состоит из цилиндрического корпуса, содержащего в своем объеме завихряющий элемент, и улавливающей секции, выполненной в виде цилиндра с наклонным днищем с выгрузным клапаном и с крышкой полуторовой формы и согласно изобретению входная камера имеет коническое днище и патрубок для вывода гетерогенных примесей газа, также ступени сепаратора одинаковые между собой и в верхней части цилиндрического корпуса каждой ступени установлен полый усеченный конус, а крепятся они с входной камерой и между собой с помощью центрального стержня.

Также завихряющие элементы каждой последующей ступени могут иметь больший угол закрутки по сравнению с предыдущей ступенью; ввод газа в сепаратор может осуществляться через тангенциальный патрубок.

На чертеже показан многоступенчатый центробежный сепаратор в разрезе.

Многоступенчатый центробежный сепаратор содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, входную камеру 2 и расположенные последовательно по ходу движения газа ступени центробежной сепарации 3, каждая ступень состоит из цилиндрического корпуса 4, содержащего в своем объеме завихряющий элемент 5, и улавливающей секции, выполненной в виде цилиндра с наклонным днищем 6 с выгрузным клапаном 7 и с крышкой полуторовой формы 8 и согласно изобретению входная камера имеет коническое днище 9 и патрубок для вывода гетерогенных примесей газа 10, также ступени сепаратора одинаковые между собой и в верхней части цилиндрического корпуса каждой ступени установлен полый усеченный конус 11, а крепятся они с входной камерой и между собой с помощью центрального стержня 12.

Также завихряющие элементы 5 каждой последующей ступени могут иметь больший угол закрутки по сравнению с предыдущей ступенью; ввод газа в сепаратор может осуществляться через тангенциальный патрубок.

Многоступенчатый центробежный сепаратор работает следующим образом.

Загрязненный гетерогенными примесями газ подается во входную камеру 2, откуда попадает на первую ступень центробежной сепарации 3, в цилиндрическом корпусе 4 которой под действием завихряющего элемента 5 поток приобретает вращательное движение. За счет центробежной силы, возникающей при вращательном движении, наиболее крупные частицы твердой или жидкой фазы перемещаются к периферии закрученного потока, т.е. к стенке полого усеченного конуса 11. Далее примеси с частью газа направляются в улавливающую секцию, откуда удаляются при помощи выгрузного клапана 5. Частично очищенный от твердых частиц или жидкости газ проходит в следующую ступень центробежной сепарации, где аналогично происходит отделение более мелких частиц.

Также при использовании в сепараторе ступеней, завихряющие элементы которых имеют разные углы закрутки, возможно классифицирование отделяемых твердых примесей по размерам частиц, а тангенциальный ввод очищаемого газа позволяет отделять наиболее крупные частицы твердой и жидкой фазы во входной камере 2 и выводить их через патрубок 10.

К основным преимуществам предлагаемой конструкции многоступенчатого центробежного сепаратора относятся:

- простота конструкции, за счет унификации ступеней центробежной сепарации;

- возможность очистки газа от примесей как твердой, так и жидкой дисперсной фазы;

- классифицирование твердых частиц запыленного газа по их размеру;

- высокая эффективность процесса центробежной сепарации, за счет многостадийного проведения процесса.

Изобретение соответствует критерию "промышленная применимость" и может быть использовано в нефтегазоперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности.

1. Многоступенчатый центробежный сепаратор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, входную камеру и расположенные последовательно по ходу движения газа ступени центробежной сепарации, каждая ступень состоит из цилиндрического корпуса, содержащего в своем объеме завихряющий элемент, и улавливающей секции, выполненной в виде цилиндра с наклонным днищем с выгрузным клапаном и с крышкой полуторовой формы, отличающийся тем, что входная камера имеет коническое днище и патрубок для вывода гетерогенных примесей газа, также ступени сепаратора одинаковые между собой, и в верхней части цилиндрического корпуса каждой ступени установлен полый усеченный конус, а крепятся они с входной камерой и между собой с помощью центрального стержня.

2. Многоступенчатый центробежный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что завихряющий элемент каждой последующей ступени имеет больший угол закрутки по сравнению с предыдущей.

3. Многоступенчатый центробежный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что ввод газа в сепаратор осуществляется через тангенциальный патрубок.

4. Многоступенчатый центробежный сепаратор по п.2, отличающийся тем, что ввод газа в сепаратор осуществляется через тангенциальный патрубок.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к установкам для осушки газа. .

Изобретение относится к установкам для осушки газа. .

Сепаратор // 2403983

Изобретение относится к устройствам пылеулавливания. .

Изобретение относится к устройствам для отделения дисперсных частиц от газов и может найти применение в химической, пищевой, деревообрабатывающей, строительной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к очистке газа и может быть использовано для очистки отходящих газов от высокодисперсных пылевых частиц в химической, пищевой, деревообрабатывающей промышленности, производстве строительных материалов и изделий и в других отраслях.

Изобретение относится к устройствам для отделения дисперсных частиц от газов и может найти применение в различных отраслях промышленности - химической, пищевой, деревообрабатывающей, строительной, и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к системам для очистки газа и может быть использовано в различных отраслях промышленности - химической, пищевой, деревообрабатывающей, строительных материалах.

Изобретение относится к установкам для осушки газа. .

Сепаратор // 2403983

Изобретение относится к устройствам для очистки газа от жидких примесей с использованием центробежных сил, возникающих при закручивании газового потока, и может быть использовано для разделения газожидкостных потоков в нефтяной, газовой, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к технологии очистки газа от жидких примесей с использованием центробежных сил, возникающих при закручивании газожидкостного потока, и может быть использовано при разделении газожидкостных потоков в процессах и аппаратах для сепарации жидкости из газового потока, при абсорбции влаги жидкими поглотителями, при осушке газа в нефтяной, газовой, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к устройству циклонного сепаратора для очистки доменных газов. .

Изобретение относится к области отделения дисперсных частиц от газов с использованием инерционных сил, а именно к устройствам для очистки газов от дисперсных примесей, и может быть использовано в теплоэнергетической, химической, строительной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к устройствам для улавливания частиц нанопорошков металлов, их оксидов, сплавов и т.п., предназначенных для использования в качестве активных наполнителей в полимерных и композитных материалах.

Изобретение относится к области разделения двухфазных потоков, состоящих из газа и твердых частиц, а именно к многоступенчатым пылеуловителям, в которых используется эффект центробежного осаждения пыли, и может быть применено в теплоэнергетике, пищевой, химической, строительной и других отраслях промышленности для очистки газов от твердых частиц.

Сепаратор // 2414951
Изобретение относится к сепарационным устройствам, основанным на действии центробежных сил, и может найти применение в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и других отраслях промышленности
Наверх