Капельно-жидкостный уловитель
Владельцы патента RU 2658037:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ) (RU)
Изобретение относится к устройствам очистки газов путем отделения капельной жидкости от газового потока за счет центробежной силы в системах вентиляции и может быть использовано в горнодобывающей, химической и других отраслях промышленности. Капельно-жидкостный уловитель включает корпус с входным и выходным патрубками, каплесборник со сливным патрубком, электропривод и лопастный ротор, установленный в каплесборнике. Уловитель дополнительно снабжен завихрителем и рассекателем, а его входной и выходной патрубки выполнены осевыми. На корпусе выполнено расширение в сторону каплесборника. Каплесборник выполнен в форме усеченного конуса. Завихритель, рассекатель и лопастный ротор установлены последовательно по ходу движения газового потока и соосно корпусу. Электропривод установлен на рассекателе. Рассекатель закреплен держателем к корпусу, а лопастный ротор через подшипник закреплен держателем к каплесборнику. Рассекатель снабжен ребрами. Техническим результатом является упрощение конструкции, а также повышение эффективности отделения капельной жидкости от газовой фазы и надежности работы в прямоточных восходящих вверх системах с высокой скоростью газового потока. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к устройствам очистки газов путем отделения капельной жидкости от газового потока за счет центробежной силы в системах вентиляции и может быть использовано в горнодобывающей, химической и других отраслях промышленности.
Известен центробежный каплеуловитель, включающий цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, сепарационную камеру со сливным патрубком и лопастной завихритель (см. патент РФ на изобретение №2035971, МПК6 B01D 45/12, опубл. 27.05.1995 г.). В данном устройстве, помимо завихрителя, установлена спиралеобразная вставка, угол закрутки которой равен углу закрутки лопастного завихрителя. На внутренней поверхности корпуса за лопастным завихрителем выполнена винтовая канавка, угол нарезки которой равен углу навивка спиралеобразной вставки.
Недостатком такого каплеуловителя является неспособность эффективной работы в режиме восходящего вверх потока газа, особенно в системах с высокой скоростью газового потока из-за высокого гидравлического сопротивления конструкции данного устройства скоростному газовому потоку.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является каплеуловитель, включающий корпус с входным и выходным патрубками, каплесборник со сливным патрубком, электропривод и лопастной ротор, установленный в каплесборнике (см патент РФ на изобретение №2256488, МПК6 B01D 45/14, 20.07.2005 г.). В конструкции данного каплеуловителя установлены стакан с перфорированными стенками, отражательная тарелка и каплеотбойный элемент, а входной и выходной патрубки выполнены тангенциальными и имеют диаметр значительно, меньший, чем диаметр корпуса устройства.
Недостатками прототипа являются сложность конструкции и низкая эффективность работы в прямоточных системах с высокой скоростью газового потока. Это связано с тем, что значительное количество местных сопротивлений способствует возникновению повышенного гидравлического сопротивления устройства в целом, особенно при высоких скоростях газового потока, имеющих место в системах вентиляции рудников. Кроме того, тангенциальные патрубки не позволяют использовать данное устройство в прямоточных системах вентиляции.
Техническим результатом является упрощение конструкции, повышение надежности работы в прямоточных восходящих вверх системах с высокой скоростью газового потока и эффективности отделения капельной жидкости от газовой фазы.
Технический результат достигается тем, что капельно-жидкостный уловитель, включающий корпус с входным и выходным патрубками, каплесборник со сливным патрубком, электропривод и лопастный ротор, установленный в каплесборнике, согласно изобретению, уловитель дополнительно снабжен завихрителем и рассекателем, а его входной и выходной патрубки выполнены осевыми, при этом на корпусе выполнено расширение в сторону каплесборника, каплесборник выполнен в форме усеченного конуса, а завихритель, рассекатель и лопастный ротор установлены последовательно по ходу движения газового потока и соосно корпусу.
Электропривод установлен на рассекателе.
Рассекатель закреплен держателем к корпусу, а лопастный ротор через подшипник закреплен держателем к каплесборнику.
Рассекатель снабжен ребрами.
Данный капельно-жидкостный уловитель позволит упростить конструкцию, а также повысит эффективность отделения капельной жидкости от газовой фазы и надежность работы в прямоточных восходящих вверх системах с высокой скоростью газового потока.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен капельно-жидкостный уловитель.
Капельно-жидкостный уловитель, включает корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, каплесборник 4 со сливным патрубком 5, электропривод 6 и лопастный ротор 7, установленный в каплесборнике 4. Уловитель дополнительно снабжен завихрителем 8 и рассекателем 9, а его входной 2 и выходной 3 патрубки выполнены осевыми. На корпусе 1 выполнено расширение в сторону каплесборника 4, а каплесборник 4 выполнен в форме усеченного конуса. Завихритель 8, рассекатель 9 и лопастный ротор 7 установлены последовательно по ходу движения газового потока и соосно корпусу 1. Электропривод 6 установлен на рассекателе 9. Рассекатель 9 закреплен с помощью держателя 10 к корпусу 1, а лопастный ротор 7 закреплен с помощью держателя 11 через подшипник 12 к каплесборнику 4. Рассекатель 9 снабжен ребрами 13.
Капельно-жидкостный уловитель работает следующим образом.
Газожидкостная смесь поступает в корпус 1 через осевой входной патрубок 2 и попадает на лопастный завихритель 8, который создает вихревое движение газового потока. Выделение капельной жидкости из газового потока происходит за счет центробежных сил, возникающих при вращении газа. В результате наиболее крупные капли жидкости, взвешенные в потоке газа, отбрасываются на стенки корпуса 1 и выпадают из потока. Капли жидкости, достигшие стенок корпуса 1, движутся вдоль него в направлении каплесборника 4 за счет аэродинамических сил. Затем газовый поток попадает на рассекатель 9 с ребрами 13, которые дополнительно придают направление газовому потоку к стенкам корпуса 1. Для исключения стекания жидкости в направлении входного патрубка 2 на корпусе 1 выполнено расширение в сторону каплесборника 4. Дополнительное закручивание газовому потоку сообщает лопастный ротор 7, который приводится в движение электроприводом 6. Часть жидкости, не уловленная ранее, увлекается потоком газа в каплесборник 4, где закручивается ротором 7 и с большой скоростью отбрасывается на стенку каплесборника 4, коагулирует на ней и под действием сил тяжести стекает к сливному патрубку 5. Выполнение каплесборника 4 в форме усеченного конуса позволяет исключить возврат капельной жидкости обратно в газовый поток, то есть стенка каплесборника 4 выполняет функцию отражателя. Далее очищенный от капельной жидкости газ через осевой выходной патрубок 3 посредством тягодутьевого устройства (на чертеже не показан) выводится из уловителя.
Данный капельно-жидкостный уловитель, по сравнению с прототипом, позволит упростить конструкцию, повысить эффективность отделения капельной жидкости от газовой фазы и надежность работы в восходящих вверх прямоточных системах с высокой скоростью газового потока.
1. Капельно-жидкостный уловитель, включающий корпус с входным и выходным патрубками, каплесборник со сливным патрубком, электропривод и лопастный ротор, установленный в каплесборнике, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен завихрителем и рассекателем, а его входной и выходной патрубки выполнены осевыми, при этом на корпусе выполнено расширение в сторону каплесборника, каплесборник выполнен в форме усеченного конуса, а завихритель, рассекатель и лопастный ротор установлены последовательно по ходу движения газового потока и соосно корпусу.
2. Капельно-жидкостный уловитель по п. 1, отличающийся тем, что электропривод установлен на рассекателе.
3. Капельно-жидкостный уловитель по п. 1, отличающийся тем, что рассекатель закреплен держателем к корпусу, а лопастный ротор через подшипник закреплен держателем к каплесборнику.
4. Капельно-жидкостный уловитель по п. 1, отличающийся тем, что рассекатель снабжен ребрами.
