Пакет сепарационный вертикальный



Пакет сепарационный вертикальный
Пакет сепарационный вертикальный
Пакет сепарационный вертикальный
Пакет сепарационный вертикальный
Пакет сепарационный вертикальный
Пакет сепарационный вертикальный
Пакет сепарационный вертикальный

 


Владельцы патента RU 2457889:

Юрьев Эдуард Владимирович (RU)

Изобретение предназначено для улавливания мелкодисперсных и аэрозольных жидких и твердых частиц из газового потока. Пакет сепарационный вертикальный выполнен в форме усеченного конуса с диаметром нижнего основания меньше диаметра верхнего основания и содержит размещенные в его образующей поверхности наклонные изогнутые сепарационные пластины (1), закрепленные сверху к кольцевой верхней крышке (3) с выходным отверстием (4). Сепарационные пластины (1) размещены относительно друг друга с частичным перекрытием и образуют в зоне перекрытия щелевые каналы. При этом щелевые каналы выполнены сужающимися по размеру к нижней части сепарационного пакета. Изобретение позволяет снизить эффект вторичного уноса жидкости и, как следствие, повысить качество сепарации. 6 з.п. ф-лы, 7 ил, 5 пр.

 

Изобретение предназначено для улавливания мелкодисперсных и аэрозольных жидких и твердых частиц из газового потока и применяется в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности.

Известно большое число вертикальных сепарационных пакетов, состоящих из перекрывающихся изогнутых пластин, образующих в зоне перекрытия щелевые каналы и закрепленных сверху и снизу к крышкам. Указанные сепарационные пакеты известны, например, из описаний к патентам на изобретения №2221625 (МПК B01D 45/12, 2004 [1]), №2244584 (МПК B01D 45/12, 2005 [2]), №2287357 (МПК B01D 45/12, 2006 [3]), №2304455 (МПК B01D 45/12, 2007 [4]) и описаний к патентам на полезные модели №52574 (МПК B01D 45/12, 2006 [5]), №55301 (МПК B01D 45/02, 2006 [6]).

Также известен пакет сепарационный вертикальный (патент РФ №2356601 на изобретение, МПК B01D 45/16, 2009 [7]), содержащий размещенные в его образующей поверхности вертикальные изогнутые сепарационные пластины, закрепленные сверху к верхней крышке, размещенные относительно друг друга с частичным перекрытием и образующие в зоне перекрытия одинаковые постоянные по размеру щелевые каналы, при этом в области щелевых каналов в сепарационных пластинах выполнены сквозные отверстия, находящиеся напротив друг друга в смежных сепарационных пластинах.

Недостатками указанных сепарационных пакетов [1-7] является их цилиндрическая форма и постоянный размер щелевых каналов. При использовании сепарационного пакета его размещают в вертикальном цилиндрическом корпусе над нижним днищем и формируют вокруг сепарационного пакета вихревой газожидкостный поток. Под действием центробежных сил происходит отбрасывание к стенкам корпуса до 90% выделившихся из газожидкостного потока жидкости и мелких примесей. Под действием гравитационных сил эти жидкость и мелкие примеси движутся по нисходящей спирали и их количество в пространстве между сепарационным пакетом и стенками корпуса увеличивается к нижней части сепарационного пакета. При этом количество жидкости и мелких примесей в нижней части сепарационного пакета может быть настолько велико, что они заполняют все пространство между корпусом и сепарационным пакетом и проникают внутрь сепарационного пакета. Восходящий поток газа внутри сепарационного пакета уносит такие жидкость и мелкие примеси. Этот вторичный унос ухудшает качество сепарации и уменьшает эффективность сепарационного пакета.

Частично указанные недостатки устранены в известном внутреннем кольцевом сепарационном элементе (патент РФ №58380 на полезную модель, МПК B01D 45/12, 2006 [8]), содержащем профилированные пластины, расположенные вдоль поверхности вертикального усеченного конуса (меньшим основанием книзу) с углом наклона до семи градусов и закрепленные между верхней крышкой и горизонтальной перегородкой, при этом пластины перекрываются, образуя сопловые каналы для входа газа.

Недостатком указанного аналога [8] является постоянный размер щелевых каналов в зоне перекрытия сепарационных пластин вдоль высоты сепарационного пакета. При использовании пакета, как описано для ранее упомянутых аналогов, количество жидкости и мелких примесей в пространстве между сепарационным пакетом и стенками корпуса увеличивается к нижней части сепарационного пакета. Такое увеличение приводит к тому, что вероятность захвата жидкости и мелких примесей в нижней части пакета увеличена. Постоянство размера щелевых каналов вдоль высоты сепарационного пакета приводит к тому, что распределение объема газа, прошедшего внутрь сепарационного пакета, является равномерным вдоль высоты сепарационного пакета. Указанное приводит к тому, что большая часть газа с повторно захваченной жидкостью проникает внутрь сепарационного пакета в нижней его части. Это ухудшает качество сепарации и уменьшает эффективность сепарационного пакета.

Указанный внутренний кольцевой сепарационный элемент [8] является по совокупности существенных признаков наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому изобретению. Поэтому он принят в качестве прототипа заявляемого пакета сепарационного вертикального.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым изобретением, является снижение количества газа, проходящего внутрь сепарационного пакета в нижней его части. Этим достигается снижение эффекта вторичного уноса жидкости и, как следствие, повышение качества сепарации.

Сущность изобретения состоит в том, что пакет сепарационный вертикальный выполнен в форме усеченного конуса с диаметром нижнего основания меньше диаметра верхнего основания и содержит размещенные в его образующей поверхности наклонные изогнутые сепарационные пластины, закрепленные сверху к кольцевой верхней крышке с выходным отверстием. Сепарационные пластины размещены относительно друг друга с частичным перекрытием и образуют в зоне перекрытия щелевые каналы. При этом щелевые каналы выполнены сужающимися по размеру к нижней части сепарационного пакета.

Целесообразно в области щелевых каналов в сепарационных пластинах выполнять сквозные отверстия. Причем в смежных сепарационных пластинах, образующих один щелевой канал, указанные отверстия необходимо располагать напротив друг друга.

Отверстия сепарационных пластин по горизонтали расположены преимущественно в центре щелевых каналов. Эти отверстия выполнены предпочтительно круглыми. Возможно выполнение отверстий сепарационных пластин прямоугольными с длинной стороной, размещенной вертикально. Допустимо располагать два отверстия в верхней части пластин и два - в нижней. Возможно располагать два отверстия в верхней части пластин, два - в средней части и два - в нижней. Также возможно размещать по четыре отверстия вдоль каждого вертикального края каждой пластины.

На фиг.1 показан внешний вид сепарационного пакета вертикального; на фиг.2 - поперечный разрез сепарационного пакета (сечение А-А на фиг.1); на фиг.3 - вид Б на фиг.2, увеличено; на фиг.4 - вид сбоку сепарационной пластины по примеру 2; на фиг.5 - вид сбоку сепарационной пластины по примеру 3; на фиг.6 - вид сбоку сепарационной пластины по примеру 4; на фиг.7 - вид сбоку сепарационной пластины по примеру 5.

Пакет сепарационный вертикальный (фиг.1) выполнен в форме усеченного конуса, диаметр нижнего основания которого меньше диаметра верхнего основания. Вертикальный сепарационный пакет содержит размещенные в его образующей поверхности наклонные изогнутые сепарационные пластины 1. Эти пластины 1 размещены относительно друг друга с частичным перекрытием (фиг.2, 3) и образуют в зоне перекрытия щелевые каналы 2, выполненные сужающимися по размеру к нижней части сепарационного пакета. Сверху пластины 1 закреплены к кольцевой верхней крышке 3 с выходным отверстием 4, а снизу - к нижней крышке (не показано).

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1. С целью увеличения объема жидкости, которую могут удержать сепарационные пластины 1, они в области щелевых каналов снабжены сквозными отверстиями 5. При этом в смежных сепарационных пластинах, образующих один щелевой канал 2, указанные отверстия 5 расположены напротив друг друга (фиг.3).

Пример 2. Отверстия 5 сепарационных пластин 1 выполнены круглыми (фиг.4). Два отверстия 5 расположены в верхней части пластин 1 и два - в нижней. При этом каждая пластина 1 содержит четыре отверстия.

Пример 3. Отверстия 5 сепарационных пластин 1 выполнены прямоугольными с длинной стороной, размещенной вертикально (фиг.5). Два отверстия 5 расположены в верхней части пластин 1 и два - в нижней. При этом каждая пластина 1 содержит четыре отверстия.

Пример 4. Отверстия 5 сепарационных пластин 1 выполнены круглыми (фиг.6). Два отверстия 5 расположены в верхней части пластин 1, два - в средней части и два - в нижней. При этом каждая пластина 1 содержит шесть отверстий 5.

Пример 5. Отверстия 5 сепарационных пластин 1 выполнены круглыми (фиг.7). Вдоль каждого вертикального края каждой пластины 1 размещены по четыре отверстия 5. При этом каждая пластины 1 содержит восемь отверстий 5.

Реализация конструктивных элементов заявляемого изобретения не ограничивается приведенными выше примерами.

При использовании пакета сепарационного вертикального его помещают над нижним днищем в вертикальный цилиндрический корпус, в котором сформирован вертикальный вихревой газожидкостный поток.

Под действием центробежных сил происходит отбрасывание к стенкам корпуса до 90% выделившихся из газожидкостного потока жидкости и мелких примесей. Под действием гравитационных сил эти жидкость и мелкие примеси движутся по нисходящей спирали и их количество в пространстве между сепарационным пакетом и стенками корпуса увеличивается к нижней части сепарационного пакета. Благодаря тому, что сепарационный пакет выполнен в форме усеченного конуса, диаметр нижнего основания которого меньше диаметра верхнего основания, жидкость и мелкие примеси проникают внутрь сепарационного пакета в значительно меньшем количестве, чем при использовании сепарационного пакета цилиндрической формы. Этот эффект усиливается тем, что в нижней части сепарационного пакета размер щелевых каналов 2 между сепарационными пластинами 1 меньше, чем в верхней части. Указанное приводит к уменьшению эффекта вторичного уноса жидкости восходящим потоком газа внутри сепарационного потока.

За счет разности давлений в центре вихревого потока и на его периферии частицы газа, жидкости и мелких примесей попадают на наружную поверхность сепарационных пластин 1 и транспортируются газовым потоком через щелевые каналы 2 на их внутреннюю поверхность.

Применение наклонных изогнутых сепарационных пластин 1 позволяет жидкостной пленке, движущейся по ходу вращения газового потока, транспортироваться с конца одной пластины 1 на начало другой за счет сил инерции. Транспортируясь с пластины на пластину, жидкость, достигнув нижнего края сепарационных пластин 1, соскальзывает с них и отводится вниз от сепарационного пакета.

Очищенный газ поступает вверх к выходному отверстию 4 сепарационного пакета.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что в заявляемом пакете сепарационном вертикальном заявляемый технический результат «снижение количества газа, проходящего внутрь сепарационного пакета в нижней его части» достигается за счет того, что пакет сепарационный вертикальный выполнен в форме усеченного конуса с диаметром нижнего основания меньше диаметра верхнего основания и содержит размещенные в его образующей поверхности наклонные изогнутые сепарационные пластины, закрепленные сверху к кольцевой верхней крышке с выходным отверстием. Сепарационные пластины размещены относительно друг друга с частичным перекрытием и образуют в зоне перекрытия щелевые каналы. При этом щелевые каналы выполнены сужающимися по размеру к нижней части сепарационного пакета.

Заявляемый пакет сепарационный вертикальный реализован из промышленно выпускаемых материалов, может быть изготовлен на любом машиностроительном предприятии.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Патент РФ №2221625 на изобретение, МПК B01D 45/12, опубл. 2004 г.

2. Патент РФ №2244584 на изобретение, МПК B01D 45/12, опубл. 2005 г.

3. Патент РФ №2287357на изобретение, МПК B01D 45/12, опубл. 2006 г.

4. Патент РФ №2304455 на изобретение, МПК B01D 45/12, опубл. 2007 г.

5. Патент РФ №52574 на полезную модель, МПК B01D 45/12, опубл. 2006 г.

6. Патент РФ №55301 на полезную модель, МПК B01D 45/02, опубл. 2006 г.

7. Патент РФ №2356601 на изобретение, МПК B01D 45/16, опубл. 2009 г.

8. Патент РФ №58380 на полезную модель, МПК B01D 45/12, опубл. 2006 г.

1. Пакет сепарационный вертикальный, выполненный в форме усеченного конуса с диаметром нижнего основания меньше диаметра верхнего основания и содержащий размещенные в его образующей поверхности наклонные изогнутые сепарационные пластины, закрепленные сверху к кольцевой верхней крышке с выходным отверстием, размещенные относительно друг друга с частичным перекрытием и образующие в зоне перекрытия щелевые каналы, отличающийся тем, что щелевые каналы выполнены сужающимися по размеру к нижней части сепарационного пакета.

2. Пакет по п.1, отличающийся тем, что в области щелевых каналов в сепарационных пластинах выполнены сквозные отверстия, причем в смежных сепарационных пластинах, образующих один щелевой канал, указанные отверстия расположены напротив друг друга.

3. Пакет по п.2, отличающийся тем, что по горизонтали отверстия сепарационных пластин расположены в центре щелевых каналов.

4. Пакет по п.2, отличающийся тем, что отверстия сепарационных пластин выполнены круглыми, причем два отверстия расположены в верхней части пластин и два - в нижней.

5. Пакет по п.2, отличающийся тем, что отверстия сепарационных пластин выполнены прямоугольными с длинной стороной, размещенной вертикально, причем два отверстия расположены в верхней части пластин и два - в нижней.

6. Пакет по п.2, отличающийся тем, что отверстия сепарационных пластин выполнены круглыми, причем два отверстия расположены в верхней части пластин, два - в средней части и два - в нижней.

7. Пакет по п.2, отличающийся тем, что отверстия сепарационных пластин выполнены круглыми, причем вдоль каждого вертикального края каждой пластины размещены по четыре отверстия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для закручивания потока газа или жидкости и может быть использовано в центробежных устройствах для отделения капель жидкости из газового потока в химической, газовой, нефтяной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к устройствам для закручивания потока жидкости или газа и может быть использовано в центробежных устройствах для отделения капель жидкости из газового потока в химической, газовой, нефтяной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к устройствам для закручивания потока газа или жидкости и может быть использовано в центробежных устройствах для отделения капель жидкости из газового потока в химической, газовой, нефтяной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к устройствам для закручивания потока газа или жидкости и может быть использовано в центробежных устройствах для отделения капель жидкости из газового потока в химической, газовой, нефтяной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области отделения дисперсных частиц от газов с использованием центробежных сил. .

Сепаратор // 2376054
Изобретение относится к устройствам очистки газа от жидкостей и твердых частиц с использованием центробежных сил, возникающих при закручивании газожидкостного потока, и может быть использовано в газодобывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к отделению от газовой среды твердых фракций мелкодисперсных частиц

Изобретение относится к устройствам для закручивания потока жидкости или газа

Изобретение относится к разделительной системе Разделительная система, содержащая впускной канал (16), вихревой клапан (100) для принятия и контроля двухфазного потока текучей среды через впускной канал (16) и для создания вихревого потока, закручивающегося вокруг центральной оси (11), разделительную камеру (40), размещенную ниже по потоку относительно вихревого клапана (100), предназначенную для принятия закручивающегося потока из вихревого клапана (100) и содержащую первый и второй выпускные каналы (41, 42), причем первый выпускной канал (41) предназначен для принятия внутренней части закручивающегося потока и второй выпускной канал (42) предназначен для принятия наружной части закручивающегося потока, осадительную камеру (30), размещенную между вихревым клапаном (100) и разделительной камерой (40), предназначенную для принятия закручивающегося потока из вихревого клапана (100), расширяющуюся в направлении ниже по потоку вдоль центральной оси (11) для создания расходящегося закручивающегося потока и направляющую расходящийся закручивающийся поток в разделительную камеру (40)

Изобретение относится к прямоточному сепаратору для отделения дисперсных частиц от газа, содержащему снабженный фланцами корпус с входными и выходными отверстиями, отверстия для отвода жидкости. Устройство характеризуется тем, что корпус выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри и снаружи корпуса в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными попеременно снаружи и внутри поперечного сечения корпуса, смонтирован из одной свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, полосы одинаковой ширины, согнутой волнообразно по размещенным под углом к ее продольным кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям, направленных в одну сторону винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы по наружной и внутренней поверхностям, которые по периметру корпуса могут быть различными не только по форме, но и размерам. При этом расстояние между линиями сгиба равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней и наружной поверхностей, при этом по всей длине корпуса смонтирована цилиндрическая пружина, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия. Использование настоящего устройства позволяет повысить эффективность и расширить технологические возможности отделения дисперсных частиц от газа. 7 ил.

Изобретение относится к циклонному сепаратору для текучей среды, содержащему горловинную часть (4), которая размещается между секцией впуска сходящейся текучей среды и секцией выпуска расходящейся текучей среды. Циклонный сепаратор для текучей среды выполнен с возможностью продвигать циклонный поток через секцию впуска сходящейся текучей среды и горловинную часть к секции выпуска расходящейся текучей среды в направлении вниз по потоку. Секция выпуска расходящейся текучей среды содержит внутреннюю первичную выпускную трубу (7) для текучих компонентов, обедненных конденсирующимися парами, и внешнюю вторичную выпускную трубу (6) для текучих компонентов, обогащенных конденсирующимися парами. Циклонный сепаратор для текучей среды содержит дополнительную внешнюю вторичную выпускную трубу (16). Внешняя вторичная выпускная труба (6) размещается в первой позиции вдоль центральной оси (I) циклонного сепаратора для текучей среды, и дополнительная внешняя вторичная выпускная труба (16) размещается во второй позиции вдоль центральной оси (I) циклонного сепаратора для текучей среды. Техническим результатом является повышение производительности сепаратора и чистоты получаемых фракций. 8 н. и 19 з.п. ф-лы, 12 ил.
Наверх