Сепаратор для очистки газа от капельной жидкости
Изобретение относится к устройствам для улавливания капельной жидкости из газового потока и может быть применено в различных отраслях промышленности. Сепаратор для очистки газа от капельной жидкости содержит вертикальный корпус с выходным и сливным патрубками, а также с устройством тангенциального ввода газа с входным патрубком, и кольцевой сепарационный блок в верхней части сепаратора. Устройство тангенциального ввода газа размещено в приосевой области нижней части сепаратора, включает цилиндрическую перегородку, образующую гидравлический затвор внизу сепаратора, которая соединена с кольцевой перегородкой, расположенной в средней части сепаратора и выполненной с внешней сплошной частью и внутренней перфорированной частью, на которой в качестве сепарационного блока установлен кольцевой коалесцирующий блок с крышкой. Техническим результатом является снижение металлоемкости и повышение степени сепарации. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к устройствам для улавливания капельной жидкости и механических примесей из газового потока и может быть применено в различных отраслях промышленности.
Известен высокоэффективный жидкостно-газовый сепаратор "СЦВ-7" [RU 2320395, МПК B01D 45/12, опубл. 27.03.2008 г.], включающий вертикальный цилиндрический корпус, горизонтальную крышку, входной, выходной и сливной патрубки, дефлектор, установленный по ходу вращения газожидкостного потока, вертикальный сепарационный пакет с плоским днищем, состоящий из плоских изогнутых сепарационных пластин.
Недостатком известного сепаратора является низкая степень сепарации капельной жидкости из-за неравномерной нагрузки пластин сепарационного блока по высоте и по окружности.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является вихревой газодинамический сепаратор [RU 58380, МПК B01D 45/12, опубл. 27.11.2006 г.], включающий вертикальный цилиндрический корпус с выходным и сливным патрубками, а также с устройством тангенциального ввода газа с входным патрубком, пристеночный дефлектор, горизонтальную перегородку и кольцевой сепарационный элемент (блок), установленный в верхней части сепаратора и состоящий из изогнутых сепарационных пластин.
Недостатками данного сепаратора являются высокая металлоемкость из-за пристеночного размещения дефлектора, что приводит к увеличению диаметра, толщины стенки и массы сепаратора, а также низкая степень сепарации капельной жидкости из-за срыва части пленки жидкости с сепарационных элементов в поток очищенного газа.
Задача изобретения - снижение металлоемкости и повышение степени сепарации.
Техническим результатом является снижение металлоемкости сепаратора и повышение степени сепарации за счет размещения в аксиальной области нижней части сепаратора устройства тангенциального ввода газа, примыкающего снизу к кольцевой перегородке с внешней сплошной частью и внутренней перфорированной частью, на которой установлен кольцевой коалесцирующий блок с крышкой.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом сепараторе, включающем вертикальный корпус с выходным и сливным патрубками, а также с устройством тангенциального ввода газа с входным патрубком, и кольцевой сепарационный блок в верхней части сепаратора, особенность заключается в том, что устройство тангенциального ввода газа размещено в приосевой области нижней части сепаратора, включает цилиндрическую перегородку, образующую гидравлический затвор в низу сепаратора, которая соединена с кольцевой перегородкой, расположенной в средней части сепаратора и выполненной с внешней сплошной частью и внутренней перфорированной частью, на которой в качестве сепарационного блока установлен кольцевой коалесцирующий блок с крышкой.
Для предотвращения заброса жидкости по стенке цилиндрической перегородки в коалесцирующий блок внутри цилиндрической перегородки между коалесцирующим блоком и входным патрубком может быть установлен кольцевой отбойник. Для улучшения сепарации по внутренней образующей коалесцирующего блока могут быть установлены сепарационные пластинами плоской, вогнутой к направлению вращения газового потока или вогнуто-выпуклой формы. Для снижения металлоемкости нижняя часть корпуса может иметь уменьшенный диаметр.
Коалесцирующий блок может быть выполнен, например, из металлической сетки. В качестве остальных элементов сепаратора могут быть установлены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.
Размещение в приосевой области сепаратора устройства тангенциального ввода газа с цилиндрической перегородкой, образующей гидравлический затвор в низу сепаратора, позволяет снизить металлоемкость сепаратора за счет исключения пристеночного дефлектора и повысить степень сепарации за счет движения очищаемого газа в коалесцирующем блоке в радиальном направлении от оси к стенке со снижением скорости, а также за счет предотвращения возможности попадания очищаемого газа из устройства ввода в поток очищенного газа, минуя коалесцирующий блок. Установка коалесцирующего блока в качестве сепарационного повышает степень сепарации за счет отсутствия явления срыва части пленки жидкости с сепарационных элементов и дополнительной коалесцентной очистки газа.
Сепаратор, показанный на чертеже, включает корпус 1 с выходным 2 и сливным патрубками 3, устройством тангенциального ввода с входным патрубком 4 и цилиндрической перегородкой 5, образующей гидравлический затвор в низу сепаратора с поверхностью раздела фаз 6, которая соединена с кольцевой перегородкой, выполненной с наружной сплошной частью 7 и внутренней перфорированной частью 8, на которой установлен кольцевой коалесцирующий блок 9, оснащенный крышкой 10. Внутри цилиндрической перегородки 5 выше патрубка 4 между и ниже кольцевой перегородки может быть установлен кольцевой отбойник жидкости 11.
При работе сепаратора очищаемый газ через патрубок 4 подают в устройство тангенциального ввода, где в поле центробежных сил происходит сепарация наиболее крупных капель жидкости, которые направляются по внутренней поверхности перегородки 5 в нижнюю часть сепаратора, где жидкость образует поверхность раздела 6 и сливается по патрубку 3. Газовый поток с мелкодисперсной капельной жидкостью из внутренней части цилиндрической перегородки поступает для дополнительной сепарации в коалесцирующий блок 9, при этом жидкость, осевшая на коалесцирующих элементах, стекает через перфорированную часть 8 кольцевой перегородки в нижнюю часть сепаратора, а очищенный газ выводится сначала по пристеночному коллектору, а затем по выходному патрубку 2. Гидравлический затвор, образуемый перегородкой 5, предотвращает возможность попадания очищаемого газа в поток очищенного газа, минуя коалесцирующий блок 9. В случае установки отбойник 11 предотвращает заброс жидкости по внутренней стенке перегородки 5 в коалесцирующий блок 9.
Таким образом, предлагаемый сепаратор позволяет снизить металлоемкость, увеличить степень сепарации и может быть использован в промышленности.
1. Сепаратор для очистки газа от капельной жидкости, включающий вертикальный корпус с выходным и сливным патрубками, а также с устройством тангенциального ввода газа с входным патрубком, и кольцевой сепарационный блок в верхней части сепаратора, отличающийся тем, что устройство тангенциального ввода газа размещено в приосевой области нижней части сепаратора, включает цилиндрическую перегородку, образующую гидравлический затвор внизу сепаратора, которая соединена с кольцевой перегородкой, расположенной в средней части сепаратора и выполненной с внешней сплошной частью и внутренней перфорированной частью, на которой в качестве сепарационного блока установлен кольцевой коалесцирующий блок с крышкой.
2. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что внутри цилиндрической перегородки между коалесцирующим блоком и входным патрубком установлен кольцевой отбойник.
3. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что по внутренней образующей коалесцирующего блока установлены сепарационные пластины плоской, вогнутой к направлению вращения газового потока или вогнуто-выпуклой формы.
