Сепаратор центробежный газожидкостный югаз.цгс

Изобретение относится к конструкциям центробежных сепараторов и предназначено для очистки технических газов/воздуха от капельно-аэрозольной жидкости и механических твердотельных загрязнений в поле центробежных сил как при высоком, так и при низком газовом/воздушном факторе. Сепаратор центробежный газожидкостный содержит вертикальный цилиндрический корпус с верхним и нижним днищами, входным, выходным и сливным патрубками. В корпусе жестко закреплены направляющий отбойником и вертикальный тангенциально-лопастной завихритель. Снизу к завихрителю жестко закреплено устройство гашения восходящего потока. Снизу к устройству гашения закреплен антизавихритель. Антизавихритель выполнен в виде перекрещивающихся вертикальных пластин, а над завихрителем размещена нижняя тарелка с конфузором, над которой размещена верхняя тарелка с диффузором. Конфузор и диффузор выполнены цилиндрическими или коническими и размещены соосно завихрителю с кольцевым зазором друг к другу. Нижний торец конфузора расположен ниже нижней тарелки. В пространстве между тарелками на нижней тарелке закреплена, по крайней мере, одна нижняя щека. Техническим результатом является повышение эффективности сепарации и устранение вторичного уноса аэрозольной жидкости. 4 з.п. ф-лы, 13 ил., 6 пр.

 

Изобретение относится к конструкциям центробежных (вихревых) сепараторов и предназначено для очистки технических газов (воздуха) от капельно-аэрозольной жидкости и механических твердотельных загрязнений в поле центробежных сил как при высоком, так и при низком газовом (воздушном) факторе. Изобретение предназначено для применения в технологических процессах газовой, нефтяной, атомной, химической и других смежных отраслях промышленности.

Известен сепаратор газовый вихревого типа (патент РФ на изобретение № 2366489, МПК 6 В01D45/16, 2006), содержащий вертикальный цилиндрический корпус с верхним и нижним днищами, входной, выходной и сливной патрубки, жестко закрепленную в корпусе тарелку (горизонтальную перегородку) с дренажным отверстием, соединенным с нижней частью сепаратора дренажной трубкой, тангенциально-лопастной завихритель (сепарационный пакет) с карманом-ловушкой, направляющий отбойник (дефлектор), расположенный у входного патрубка, при этом тарелка разделяет внутреннее пространство сепаратора на вихревую и дополнительную камеры, а выход направляющего отбойника расположен в вихревой камере, отличающийся тем, что входной и выходной патрубки расположены соосно и нормально закреплены в цилиндрическом корпусе сепаратора в области дополнительной камеры, а сепаратор дополнительно содержит спиральную пластину, размещенную в нижней части сепаратора, и конический отбойник, жестко прикрепленный к верхнему днищу в дополнительной камере соосно с завихрителем, при этом к вершине конического отбойника прикреплен дренажный стержень.

Известен также сепаратор газовый вихревого типа (варианты) (патент РФ на изобретение № 2356600, МПК 6 В01D45/16, 2006), содержащий вертикальный цилиндрический корпус с верхним и нижним днищами, разделенный горизонтальной кольцевой тарелкой (перегородкой) на вихревую и дополнительную камеры, причем вихревая камера снабжена входным и сливным патрубками, направляющим отбойником (дефлектором с отражательной пластиной), тангенциально-лопастным завихрителем (сепарационным пакетом) с карманом-ловушкой, а дополнительная камера снабжена выходным патрубком, средством улавливания жидкости и гидравлическим карманом, при этом тарелка содержит переходное и дренажное отверстия, причем дренажное отверстие гидравлически связано с гидравлическим карманом, отличающийся тем, что вихревая камера снабжена изогнутой дренажной трубкой, одним концом прикрепленной снизу к горизонтальной перегородке и перекрывающей упомянутое дренажное отверстие, а вторым свободным концом размещенной по ходу вихревого движения потока.

Известен также малогабаритный высокоэффективный сепаратор «Колибри» (патент РФ на изобретение № 2244584, МПК В01D45/12, 2003), содержащий вертикальный цилиндрический корпус, верхнее днище (горизонтальную перегородку), входной, выходной, сливной патрубки, направляющий отбойник (дефлектор), вертикальный тангенциально-лопастной завихритель (сепарационный пакет), состоящий из вертикальных плоских изогнутых сепарационных пластин, которые в зоне нахлестки образуют щелевые каналы, отличающийся тем, что изогнутые концы пластин направлены в разные стороны касательно к наружному и внутреннему диаметрам завихрителя, осевая линия входного патрубка по горизонтали смещена относительно осевой линии корпуса аппарата на 1/2 диаметра входного патрубка, при этом диаметр входного патрубка не превышает 1/4 диаметра корпуса, направляющий отбойник, установленный по ходу вращения потока газожидкостного потока, имеет максимально допустимое сечение, причем по ходу потока он сужается по горизонтали и возрастает по высоте, сохраняя при этом площадь поперечного сечения, в конце верхней суженной части направляющего отбойника установлена дугообразная пластина, нисходящая по ходу газожидкостного потока и направленная по отношению к горизонтали под углом 15-30°, по ходу вращения газожидкостного потока с зазором к внутренней стороне корпуса установлена изогнутая пластина, которая своим нижним концом заходит под нижнюю крышку направляющего отбойника.

Известен также высокоэффективный жидкостно-газовый сепаратор (патент РФ на изобретение № 2287357, МПК В01D45/12, 2006), содержащий вертикальный цилиндрический корпус, верхнее днище (горизонтальную крышку), входной, выходной, сливной патрубки, направляющий отбойник (дефлектор), установленный по ходу вращения газожидкостного потока, вертикальный тангенциально-лопастной завихритель (сепарационный пакет), состоящий из плоских изогнутых сепарационных пластин, образующих щелевые каналы в зоне нахлестки и своими вертикальными изогнутыми концами направленных в разные стороны касательно относительно наружного и внутреннего диаметров завихрителя, отличающийся тем, что вертикальная осевая линия завихрителя смещена относительно осевой линии корпуса на величину и в сторону, обеспечивающие соответствие зазора между направляющим отбойником и наружной поверхностью сепарационного пакета и зазора с противоположной стороны между наружной поверхностью завихрителя и внутренней поверхностью корпуса для выравнивания скорости газожидкостного потока.

Известен также высокоэффективный жидкостно-газовый сепаратор «СЦВ-7» (патент РФ на изобретение № 2320395, МПК В01D45/12, 2006), содержащий вертикальный цилиндрический корпус, верхнее днище (горизонтальную крышку), входной, выходной, сливной патрубки, направляющий отбойник (дефлектор), установленный по ходу вращения газожидкостного потока, вертикальный тангенциально-лопастной завихритель (сепарационный пакет) с плоским днищем, состоящий из плоских изогнутых сепарационных пластин, образующих щелевые каналы в зоне нахлестки и своими вертикальными изогнутыми концами направленных в разные стороны касательно относительно наружного и внутреннего диаметров завихрителя, ложное днище, отличающийся тем, что в центре плоского днища завихрителя и ложного днища выполнены сквозные отверстия, в которые вмонтирован пустотелый цилиндр, основание которого установлено на ложном днище, а верхняя кромка цилиндра приподнята относительно поверхности плоского днища, по наружному диаметру нижней поверхности ложного днища смонтирован цилиндрический вертикальный рассеиватель с просечками, а непосредственно под пустотелым цилиндром прикреплен диск.

Общими недостатками указанных в предыдущих абзацах технических решений являются:

- недостаточным образом организован процесс устранения вторичного уноса - аэрозольной жидкости после прохождения газовым потоком сепарационного пакета, а именно не учитываются процессы, возникающие на поверхности раздела фаз, что приводит к снижению общей эффективности сепарации;

- не организован отвод отсепарированной жидкости и механических твердотельных загрязнений с поверхностей днищ, выполненных в виде дисков, расположенных под сепарационными пакетами в зоне сепарации, что вследствие их продолжительного нахождения на дисках приводит к вторичному уносу и возникновению дополнительной нагрузки сепарационных пакетов, вследствие чего снижается общая эффективность сепарации.

По совокупности существенных признаков и реализуемому назначению наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является техническое решение, примененное в сепараторе газожидкостном вертикальном вихревого типа «СЦВ-8» (патент РФ на полезную модель № 71560, МПК В01D45/02, В01D45/16, В01D45/18, 2006) содержащий вертикальный цилиндрический корпус, верхнее и нижнее днища (крышки), входной, выходной, сливной патрубки, направляющий отбойник (дефлектор), тангенциально-лопастной завихритель (сепарационное устройство), отличающийся тем, что вдоль корпуса непосредственно перед направляющим отбойником со стороны набегающего потока дополнительно содержит обтекатель в виде одной или более вертикальной пластины, развернутой навстречу набегающему потоку. Снизу к завихрителю жестко закреплено устройство гашения восходящего потока, снизу к которому закреплен антизавихритель.

Недостатком данного технического решения является соединение выходного патрубка непосредственно с выходом сепарационного пакета. Это приводит к вторичному уносу аэрозольной жидкости после прохождения газовым потоком сепарационного пакета, не учитываются процессы, возникающие на поверхности раздела фаз. Указанное, в свою очередь, приводит к снижению общей эффективности сепарации.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности сепарации.

Техническим результатом изобретения является устранение вторичного уноса аэрозольной жидкости.

Сущность изобретения состоит в том, что сепаратор центробежный газожидкостный содержит вертикальный цилиндрический корпус с верхним и нижним днищами, входным, выходным и сливным патрубками. В корпусе жестко закреплены направляющий отбойник и вертикальный тангенциально-лопастной завихритель. Снизу к завихрителю жестко закреплено устройство гашения восходящего потока. Снизу к устройству гашения закреплен антизавихритель. Отличается тем, что антизавихритель выполнен в виде перекрещивающихся вертикальных пластин. Над завихрителем размещена нижняя тарелка с конфузором, над которой размещена верхняя тарелка с диффузором. Конфузор и диффузор выполнены цилиндрическими или коническими и размещены соосно завихрителю с кольцевым зазором друг к другу. Нижний торец конфузора расположен ниже нижней тарелки. В пространстве между тарелками на нижней тарелке закреплена по крайней мере одна нижняя щека.

Вышеуказанная сущность является совокупностью существенных признаков заявленного технического решения, обеспечивающих достижение заявленного технического результата.

В частных случаях допустимо выполнять техническое решение следующим образом.

Завихритель предпочтительно выполнен цилиндрическим и содержит вертикальные криволинейные пластины, закрепленные к нижней тарелке так, что ось завихрителя смещена относительно вертикальной оси корпуса в сторону от направляющего отбойника. Устройство гашения восходящего потока при этом может быть выполнено в форме конуса с углом при основании не более 50 градусов и желательно жестко закреплено к завихрителю радиальными пластинами на расстоянии от 0,05 до 0,2 диаметра завихрителя.

Нижний торец конфузора расположен преимущественно ниже нижней тарелки на расстояние до 0,5 диаметра выходного патрубка. Кольцевой зазор между конфузором и диффузором составляет от 1 до 10 мм. Тарелки могут иметь форму диска или конуса с углом при основании до 25 градусов. Верхняя тарелка предпочтительно снабжена вырезами, образующими с внутренней стенкой цилиндрического корпуса зазоры.

Допустимо в пространстве между тарелками на нижней тарелке закреплять две нижние щеки, а на верхней тарелке - две верхние щеки. Щеки при этом выполнены в форме плоских пластин, а угол между любой верхней и любой нижней щекой равен 90 градусов.

Автором заявленного технического решения изготовлен опытный образец этого решения, испытания которого подтвердили достижение технического результата.

Сущность изобретения поясняется следующими графическими материалами:

- фиг.1 - схема сепаратора по примеру 2 (продольный разрез);

- фиг.2 - схема сепаратора по примеру 2 (поперечный разрез) – сечение Б-Б фиг.1;

- фиг.3 - схема сепаратора по примеру 2 (поперечный разрез) – сечение В-В фиг.1;

- фиг.4 - схема сепаратора по примеру 3 (поперечный разрез);

- фиг.5 - схема сепаратора по примеру 4 (поперечный разрез);

- фиг.6 - схема сепаратора по примеру 2 (поперечный разрез) – сечение Г-Г фиг.1;

- фиг.7 - схема сепаратора по примеру 2 (поперечный разрез) – сечение Д-Д фиг.1;

- фиг.8 - схема сепаратора по примеру 2 (поперечный разрез) – сечение Е-Е фиг.1;

- фиг.9 схема выполнения края отбойника по примеру 6;

- фиг.10 - схема сепаратора по примеру 2 (поперечный разрез) – сечение Ж-Ж фиг.1;

- фиг.11 - схема сепаратора по примеру 2 (поперечный разрез) – сечение И-И фиг.1;

- фиг.12 - схема сепаратора по примеру 5 (продольный разрез);

- фиг.13 - схема сепаратора по примеру 5 (поперечный разрез) – сечение К-К фиг.12.

Сепаратор центробежный газожидкостный содержит вертикальный цилиндрический корпус 2 (фиг. 1) с верхним 41 и нижним 42 днищами, входным 1, выходным 24 и сливным 12 патрубками.

Входной патрубок 1 расположен в верхней части сепаратора. Ось входного патрубка 1 может пересекать осевую линию 44 корпуса 2 (фиг. 2, 3) или может быть смещена по горизонтали относительно нее (фиг. 4, 5, 13).

У входного патрубка 1 к корпусу 2 жестко закреплен направляющий отбойник 4 с дугообразными пластинами-распределителями 5 (фиг. 3, 7, 8) для исключения прямого поступления газожидкостной смеси в осевую зону аппарата и придания газожидкостному потоку первоначального вращательного движения, а также необходимых скоростных показателей. Пластины-распределители 5 также обеспечивают жесткость и прочность направляющего отбойника 4 при воздействии на него газожидкостного потока.

В корпусе 2 жестко закреплен вертикальный тангенциально-лопастной завихритель 14. Его ось 43 смещена относительно вертикальной оси 44 корпуса в сторону от направляющего отбойника 4 (фиг. 2), что способствует снижению гидравлического сопротивления сепаратора. Величина смещения оси рассчитана в соответствии с требуемыми газодинамическими характеристиками сепаратора. Завихритель 14 имеет цилиндрическую форму и состоит из вертикальных криволинейных пластин 22, направленных навстречу поступающему потоку (фиг. 8). В зоне перекрытия пластин 22 образованы одинаковые щелевые каналы 21. Площадь щелевых каналов 21 уменьшается от периферии тангенциально-лопастного завихрителя 14 к его оси, что способствует снижению гидравлического сопротивления сепаратора. Снизу пластины 22 закреплены к кольцевидному основанию 18, а сверху — к нижней тарелке 6. Жесткость конструкции завихрителя 14 повышена за счет его обвития с внешней и/или внутренней стороны по спирали металлической проволокой 40 (фиг. 1), закрепленной к пластинам 22.

Снизу к тангенциально-лопастному завихрителю 14 посредством радиальных пластин 19 жестко прикреплено устройство гашения восходящего потока 11, выполненное в виде конуса с углом откоса (углом при основании) не более 50 градусов. Расстояние между завихрителем 14 и устройством гашения 11 от 0,05 до 0,2 диаметра завихрителя 14. Расстояние измерено по вертикальной прямой между плоскостью основания 18 завихрителя 14 и ближайшей точкой устройства гашения 11 (вершиной конуса). Радиальные пластины 19 одновременно предназначены для предотвращения вращательного движения газового (воздушного) потока и обеспечения свободного стекания жидкости на устройство гашения восходящего потока 11. Ось конической поверхности устройства гашения 11 может быть либо параллельна, либо совпадать с осью цилиндрического корпуса 2 сепаратора. Конус устройства гашения 11 образует с внутренней стенкой цилиндрического корпуса 2 кольцевой канал 10 для транспортировки капельно-аэрозольной и пленочной жидкости, а также механических твердотельных загрязнений, из зоны сепарации к сливному патрубку 12.

Снизу к устройству гашения 11 закреплен крестообразный антизавихритель 20, выполненный из перекрещивающихся вертикальных пластин (фиг. 1, 10). Антизавихритель 20 предназначен для предотвращения вихревого движения газового (воздушного) потока под ним.

У сливного патрубка 12 к корпусу 2 сепаратора жестко закреплен разрушитель воронки 13 (фиг. 1, 11), выполненный в виде одной или нескольких перекрещивающихся вертикальных пластин и крышки с наружным диаметром в 1,5-2,5 раза больше диаметра сливного патрубка. Разрушитель воронки 13 предназначен для предотвращения создания жидкостной воронки и проскока газовой (воздушной) фазы в сливной патрубок 12.

Внутри сепаратора также закреплен обтекатель 15, состоящий из одной или более вертикальных криволинейных пластин, установленных навстречу газожидкостному потоку. На фигуре 8 показан обтекатель 15, содержащий одну пластину, образующую с корпусом 2 щелевидное отверстие 16 шириной не более 10 мм. Обтекатель 15 предназначен для снижения гидрогазодинамической нагрузки на внутренние устройства за счет придания газожидкостному потоку плавности траектории в пространстве, образованном цилиндрическим корпусом 2, вертикальным тангенциально-лопастным завихрителем 14 и направляющим отбойником 4. Это приводит к снижению гидравлического сопротивления сепаратора. Одновременно обтекатель 15 совместно с задней стенкой направляющего отбойника 4 образует ловушку 17 для улавливания и транспортировки капельно-аэрозольной и пленочной жидкости, а также механических твердотельных загрязнений в подводящем отсеке — в пространстве сепаратора ниже нижней тарелки 6.

Нижняя тарелка 6 с установленным в ней конфузором 23 и расположенная над ней верхняя тарелка 26 с установленным в ней диффузором 25 жестко закреплены к корпусу 2 сепаратора (фиг. 1). Нижняя и верхняя тарелки разделяют внутреннее пространство сепаратора на три отсека:

- подводящий 39 — отсек ниже нижней тарелки 6,

- дренажный 28 — отсек между тарелками 6 и 26,

- отводящий 36 — отсек выше верхней тарелки 26.

Конфузор 23 и диффузор 25 выполнены цилиндрическими или коническими и установлены соосно с вертикальным тангенциально-лопастным завихрителем 14 (фиг. 1, 2, 3, 6, 7). Конические конфузор и диффузор могут быть ориентированы друг относительно друга любыми возможными способами. В частности, они могут располагаться меньшими основаниями усеченной конической поверхности вверх или меньшими основаниями друг к другу. Нижний торец конфузора 23 расположен ниже нижней тарелки 6 на расстояние до 0,5 диаметра выходного патрубка 24 для минимизации срыва капель в подвижном дисперсном слое и их возврата в очищенный газовый поток. Тарелки 6 и 26 могут иметь форму горизонтального диска или конуса с углом откоса до 25 градусов. Верхняя тарелка 26 снабжена вырезами, образующими с внутренней стенкой цилиндрического корпуса 2 зазоры 35. Зазоры 35 предназначены для вывода части газа из дренажного отсека 28 в отводящий отсек 36. Нижняя 6 и верхняя 26 тарелки расположены друг над другом так, что между торцами конфузора 23 и диффузора 25 обеспечен кольцевой зазор 27 от 1 до 10 мм для отвода через него остатков взвешенных частиц, уносимых газовым (воздушным) потоком.

В пространстве ловушки 17 установлена дренажная трубка 32. Верхний конец дренажной трубки 32 жестко закреплен в дренажном отверстии 31 нижней тарелки 6 для удаления с ее поверхности скопившейся жидкости и механических твердотельных загрязнений. Для повышения жесткости по всей длине дренажная трубка снабжена монтажными косынками 33, закрепленными к корпусу 2 (фиг. 8).

Сепаратор снабжен экраном 34, выполненным в форме криволинейной пластины и расположенным под направляющим отбойником 4 в зоне нижнего края ловушки 17 и дренажной трубки 32 (фиг. 10, 11). Экран 34 изолирует участок выхода жидкости и механических твердотельных загрязнений из дренажной трубки 32 и ловушки 17. В частном случае экран 34 может быть выполнен заодно с направляющим отбойником 4 и представлять собой продолжение отбойника 4 вниз на требуемую величину.

В дренажном отсеке 28 к нижней тарелке 6 закреплены нижние направляющие щеки 30, а к верхней тарелке 26 закреплены верхние направляющие щеки 29, выполненные из криволинейных или плоских пластин (фиг. 1, 6, 7). Высота пластин меньше высоты дренажного отсека. Щеки 29 и 30 предназначены для предотвращения кругового движения газового потока в дренажном отсеке, укрупнения взвешенных частиц и их транспортировки в дренажную трубку 32. Щеки установлены так, что между каждой парой ближайших нижней 30 и верхней 29 щекой имеется угол не более 90 градусов. Одна из нижних щек 30 расположена вблизи дренажного отверстия 31. В направляющих щеках, расположенных сверху нижней тарелки 6 в центральной их части выполняются зазоры для беспрепятственной транспортировки жидкостной пленки и механических твердотельных загрязнений к дренажной трубке 32.

При реализации сепаратора для условий малого содержания в поступающем газожидкостном потоке капельно-аэрозольной жидкости и механических твердотельных загрязнений допускается ограничиться установкой на нижней тарелке 6 одной направляющей щеки 30, установленной ближе к дренажному отверстию 31.

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1. Оси входного патрубка 1 и выходного патрубка 24 размещены в одной горизонтальной плоскости, перпендикулярной оси корпуса 2 сепаратора. При этом входной патрубок 1 расположен выше верхней тарелки 26. Для предотвращения попадания газожидкостного потока из входного патрубка 1 сразу в отводящий отсек направляющий отбойник 4 сверху закрыт крышкой 7, выполненной в форме сектора, а сбоку — прямоугольной заглушкой 8. Высота заглушки 8 соответствует расстоянию между крышкой 7 отбойника и нижней тарелкой 6. В частном случае выполнения снизу пространство между корпусом 2 и отбойником 4 может быть закрыто днищем 9 отбойника, выполненным в виде сектора.

Пример 2. Сепаратор выполнен аналогично примеру 1. Для обеспечения соответствия привязочным характеристикам головной установки входной патрубок 1 и выходной патрубок 24 размещены соосно (фиг. 3). При этом оси патрубков 1 и 24 перпендикулярны оси корпуса 2 сепаратора.

Пример 3. Сепаратор выполнен аналогично примеру 1. Для обеспечения соответствия привязочным характеристикам головной установки входной патрубок 1 и выходной патрубок 24 размещены так, что их оси параллельны (фиг. 4). При этом ось входного патрубка 1 смещена по горизонтали относительно оси корпуса сепаратора, а ось выходного патрубка 24 перпендикулярна оси корпуса 2 сепаратора.

Пример 4. Сепаратор выполнен аналогично примеру 1. Для обеспечения соответствия привязочным характеристикам головной установки входной патрубок 1 и выходной патрубок 24 размещены так, что их оси расположены под углом друг к другу. В частном случае, показанном на фигуре 5, эти оси перпендикулярны. При этом ось входного патрубка 1 смещена по горизонтали относительно оси корпуса сепаратора, а ось выходного патрубка 24 перпендикулярна оси корпуса 2 сепаратора.

Пример 5. Для обеспечения соответствия привязочным характеристикам головной установки входной патрубок 1 размещен горизонтально (фиг. 12, 13), а выходной патрубок размещен вертикально в верхнем днище (не показано). При этом ось входного патрубка 1 смещена по горизонтали относительно оси корпуса сепаратора, а ось выходного патрубка расположена на одной прямой с осью корпуса сепаратора. Входной патрубок 1 расположен ниже нижней тарелки 6. Сверху направляющий отбойник 4 соединен с нижней тарелкой. Снизу пространство между корпусом 2 и отбойником 4 закрыто днищем 9 отбойника. Сепаратор по этому примеру имеет меньшую высоту по сравнению с сепаратором по примеру 1 при тех же скоростных показателях.

Пример 6. Для целей высокоэффективного разделения газожидкостного потока с низким газовым фактором выходная часть направляющего отбойника 4 имеет загнутый в сторону центра сепаратора край 37 под углом от 5 до 30 градусов (фиг. 9). Указанный угол загиба измеряется между двумя плоскостями, одна из которых является касательной к краю отбойника 4, а вторая — касательной к корпусу 2 на проекции края отбойника 4 на корпус. При этом площадь сечения выходного щелевидного канала 38, образованного корпусом 2, направляющим отбойником 4 и его крышкой 7 и днищем 9, выполняется меньшего размера по сравнению с аналогами технического решения для создания условия возникновения гидродинамической кавитации.

Реализация конструктивных элементов заявленного изобретения не ограничивается приведенными выше примерами.

Как иллюстрируется приведенными выше примерами, внутренняя компоновка сепаратора позволяет устранить недостаток аналогов, заключающийся в ограниченности возможных способов подключения сепаратора в головную установку.

Заявляемый сепаратор работает следующим образом.

Газ, содержащий капельно-аэрозольную жидкость и механические твердотельные загрязнения (газожидкостный поток), подводится в сепаратор через входной патрубок 1. Направляющим отбойником 4 с дугообразными пластинами-распределителями 5 газожидкостному потоку придается вращательно-поступательное движение с формированием центробежного поля.

Под действием центробежной силы капельная жидкость и механические твердотельные загрязнения, обладающие значительно большей плотностью, чем газ (воздух), двигаются к периферии (внутренней стенке) цилиндрического корпуса 2 и осаждаются на ней, образуя жидкостную пленку. Жидкостная пленка стекает по внутренней стенке цилиндрического корпуса 2 по нисходящей спирали через кольцевой зазор 10 в нижнюю часть сепаратора, откуда выводится через сливной патрубок 12.

Разрушитель воронки 13 предотвращает организацию кругового движения жидкости.

Ловушка 17 улавливает жидкостную пленку с внутренней стенки цилиндрического корпуса 2, при этом съемником жидкостной пленки выступает обтекатель 15. Пойманная жидкость и механические твердотельные загрязнения под действием гравитационных сил транспортируется в нижнюю часть сепаратора.

Мелкодисперсная (аэрозольная) жидкость, не осевшая на внутренней стенке цилиндрического корпуса 2, транспортируется газовым (воздушным) потоком на вертикальный тангенциально-лопастной завихритель 14, в котором происходит дополнительная закрутка газового (воздушного) потока вследствие наличия набора тангенциальных щелевых каналов 21. Благодаря последовательному перекрытию вертикальных криволинейных пластин 22 друг другом образуется дисперсно-кольцевой режим течения газожидкостного потока. Жидкостная пленка на внутренней поверхности вертикальных криволинейных пластин 22 удерживается за счет центробежной силы. Образовавшаяся в нижней части вертикального тангенциально-лопастного завихрителя 14 жидкостная пленка транспортируется через кольцевидное основание 18 на устройство гашения восходящего потока 11. Взвешенные частицы перемещаются в вертикальном направлении за счет аксиального движения газожидкостного потока и собираются в верхней части вертикального тангенциально-лопастного завихрителя 14 под нижней тарелкой 6 на периферии конфузора 23.

Радиальные пластины 19 предотвращают вращательное движение газового (воздушного) потока и обеспечивают свободное стекание жидкости на устройство гашения восходящего потока 11.

С поверхности устройства гашения восходящего потока 11 жидкость стекает к его кромкам и далее через кольцевой зазор 10 транспортируется в нижнюю часть сепаратора.

Антизавихритель 20 препятствует вихревому движению восходящего газового (воздушного) потока, что исключает подъем скопившейся ниже него жидкостной фракции.

Остатки взвешенных частиц, уносимые вместе с газовым (воздушным) потоком через конфузор 23 и диффузор 25 улавливаются щелевидным кольцевым зазором 27 и попадают в дренажный отсек 28. Там они укрупняются за счет сил инерции, возникающих при резком изменении направления движения газового потока, вызванного установкой направляющих щек 29 и 30.

Часть газового потока, поступившая вместе с взвешенными частицами в дренажный отсек 28 через щелевидный кольцевой зазор 27, собирается в его верхней части под верхней тарелкой 26 и отводится через зазоры 35 в отводящий отсек 36. Полностью очищенный газ из отводящего отсека 36 выводится из сепаратора через выходной патрубок 24.

Заявляемое изобретение может быть изготовлено на любом промышленном предприятии и найдет свое широкое применение в промышленности.

1. Сепаратор центробежный газожидкостный, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с верхним и нижним днищами, входным, выходным и сливным патрубками, жестко закрепленными в корпусе направляющим отбойником и вертикальным тангенциально-лопастным завихрителем, снизу к которому жестко закреплено устройство гашения восходящего потока, снизу к которому закреплен антизавихритель, отличающийся тем, что антизавихритель выполнен в виде перекрещивающихся вертикальных пластин, а над завихрителем размещена нижняя тарелка с конфузором, над которой размещена верхняя тарелка с диффузором, причем конфузор и диффузор выполнены цилиндрическими или коническими и размещены соосно завихрителю с кольцевым зазором друг к другу, при этом нижний торец конфузора расположен ниже нижней тарелки, при этом в пространстве между тарелками на нижней тарелке закреплена, по крайней мере, одна нижняя щека.

2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что завихритель выполнен цилиндрическим и содержит вертикальные криволинейные пластины, закрепленные к нижней тарелке так, что ось завихрителя смещена относительно вертикальной оси корпуса в сторону от направляющего отбойника.

3. Сепаратор по п.2, отличающийся тем, что устройство гашения восходящего потока выполнено в форме конуса с углом при основании не более 50° и жестко закреплено к завихрителю радиальными пластинами на расстоянии от 0,05 до 0,2 диаметра завихрителя.

4. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что нижний торец конфузора расположен ниже нижней тарелки на расстоянии до 0,5 диаметра выходного патрубка, а кольцевой зазор между конфузором и диффузором составляет от 1 до 10 мм, при этом тарелки имеют форму диска или конуса с углом при основании до 25°, а верхняя тарелка снабжена вырезами, образующими с внутренней стенкой цилиндрического корпуса зазоры.

5. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что в пространстве между тарелками на нижней тарелке закреплены две нижние щеки, а на верхней тарелке закреплены две верхние щеки, при этом щеки выполнены в форме плоских пластин, при этом угол между любой верхней и любой нижней щекой равен 90°.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике очистки газа от пыли и может быть использовано в различных отраслях промышленности в системах пневмотранспорта, пневмоуборки, аспирации.

Изобретение относится к технике очистки газа от пыли и может быть использовано в различных отраслях промышленности в системах пневмотранспорта, пневмоуборки, аспирации.

Изобретение относится к области инерционной центробежной очистки воздуха от взвешенных частиц и может быть использовано для очистки воздушного пылевого потока в различных отраслях промышленности при аспирации (обеспыливании) технологических процессов и оборудования, пневмотранспорте различных сыпучих и мелкодисперсных материалов, очистке воздуха в вентиляционных системах.

Группа изобретений относится к области центробежных сепараторов для очистки газа, содержащего жидкие загрязнения, в частности к очистке газов картера двигателя внутреннего сгорания от частиц масла.

Изобретение относится к устройствам для улавливания капельной жидкости из газового потока и может быть применено в различных отраслях промышленности. Газодинамический сепаратор включает цилиндрический корпус с входным патрубком, выходным патрубком газа в верхнем днище и сливным патрубком жидкости в нижнем днище, перегородку в нижней части сепаратора, сепарационный блок, состоящий из изогнутых сепарационных пластин, вертикальную перегородку в форме спирали Архимеда, соединенную с корпусом отбойником и образующую дефлектор и карман для улавливания жидкости.

Изобретение относится к устройствам для улавливания испаряющейся капельной жидкости и механических примесей из газового потока и может быть использовано в различных областях промышленности.

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.

Изобретение относится к устройствам для улавливания капельной жидкости из газового потока и может быть применено в различных отраслях промышленности. Предложено два варианта газодинамического вихревого сепаратора, включающего корпус с входным патрубком, сепарационным блоком из изогнутых сепарационных пластин, устройством ввода, оснащенным сепарационным устройством, крышкой и патрубком, оборудованный патрубками вывода газа и жидкости и перегородкой, отделяющей сепарационный блок от нижней части корпуса.

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.

Изобретение относится к области подготовки природного и попутного нефтяного газов перед подачей потребителю. Устройство для глубокого охлаждения природного и попутного нефтяного газов содержит вихревую трубку Ранка-Хилша и сопла Лаваля, последовательно соединенные между собой в одном корпусе.

Изобретение относится к области очистки газа от примесей, преимущественно от различного рода жидких сред, и может быть использовано для подготовки газа в газовой, газодобывающей, нефтяной, химической и других отраслях промышленности. Сепаратор для очистки газа от примесей содержит горизонтальный корпус с патрубками входа и выхода. Корпус сепаратора снабжен сепарационным блоком, который образован горизонтальным опорным полотном с закрепленными на нем вертикальными перегородками и центробежными элементами и вторым полотном, в котором закреплены ловушки отделенной жидкости центробежных элементов. Сепарационный блок снабжен дренажным трубопроводом. Техническим результатом является повышение эффективности очистки газа от примесей и увеличение производительности сепаратора при сохранении диаметра аппарата. 1 ил.

Изобретение относится к технике пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности. Пылеуловитель вихревой с системой пожаровзрывобезопасности, содержащий цилиндрическую камеру, размещенные в ее нижней части пылесборный и осевой ввод запыленного газа с отбойной шайбой, расположенные в верхней части камеры периферийный ввод вторичного потока и осевой патрубок для вывода очищенного газа, установленный по оси камеры и снабженный приводом вращения ротор в виде тела вращения, который снабжен лопастью, укрепленной на его поверхности, имеющей направление навивки, совпадающее с направлением вращения газа, свободный конец ротора размещен в осевом вводе, являясь завихрителем и обтекателем для первичного потока запыленного газа, а в осевом патрубке для вывода очищенного газа размещен фильтрующий элемент, выполненный в виде шайбы, закрепленной своей наружной поверхностью на внутренней поверхности патрубка, при этом пылеуловитель соединен с фильтром тонкой очистки со встроенной системой пожаровзрывобезопасности процесса пылеулавливания, содержащим корпус рамной конструкции с ограждениями, опорную часть с бункером для сбора пыли и пылесборной тележкой, установленной на основании, а также входной и выходной короба фильтровальной секции пылеуловителя с фильтрами рукавного типа, соответственно с входным и выходным патрубками, при этом во входном коробе устройства пылеулавливания установлен коллектор с форсунками системы пожаровзрывобезопасности с блоком управления, связанным электронной связью с общим микропроцессором, систему регенерации рукавных фильтров с механизмом импульсной продувки, которая снабжена блоком управления каждого электромагнитного клапана продувочных сопел и соединена с общим блоком управления регенерацией, связанного электронной связью с общим микропроцессором, при этом во входном коробе фильтровальной секции установлен датчик температуры, в бункере для сбора пыли аварийный датчик уровня пыли, а в выходном коробе фильтровальной секции тепловой автоматический датчик-извещатель, выходы с которых соединены с общим микропроцессором, расположенным в шкафу управления, а каждая из форсунок системы обеспечения пожаровзрывобезопасности работы устройства выполнена с распылительным диском, содержит цилиндрический корпус со штуцером, жестко связанным с корпусом и соосно расположенным в верхней части корпуса и имеющим цилиндрическое отверстие для подвода жидкости, соединенное с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, в нижней части цилиндрического отверстия закреплен полый конический завихритель, коническая обечайка которого фиксируется посредством по крайней мере трех спиц, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя, в ее верхней части, а другим концом в кольцевой канавке, выполненной на внутренней поверхности цилиндрического отверстия, при этом на внешней поверхности полого конического завихрителя выполнена сквозная винтовая нарезка, а к корпусу, в его нижней части, посредством по крайней мере трех спиц подсоединен распылитель, расположенный перпендикулярно оси корпуса и выполненный в виде сплошного диска, при этом диск распылителя образован двумя поверхностями, одна из которых, обращенная в сторону диффузора, - криволинейная поверхность, причем в качестве линии, образующей эту поверхность, является кривая линия n-го порядка, а вторая - плоскость, или диск распылителя образован двумя конгруэнтными и эквидистантными поверхностями n-го порядка, а спицы, посредством которых диск распылителя крепится к корпусу, по форме выполнены прямыми или изогнутыми. Технически достижимый результат - повышение эффективности и безопасности пылеулавливания за счет подключения фильтра тонкой очистки со встроенной системой пожаровзрывобезопасности. 3 ил.

Изобретение относится к конструкциям центробежных сепараторов и предназначено для очистки технических газоввоздуха от капельно-аэрозольной жидкости и механических твердотельных загрязнений в поле центробежных сил как при высоком, так и при низком газовомвоздушном факторе. Сепаратор центробежный газожидкостный содержит вертикальный цилиндрический корпус с верхним и нижним днищами, входным, выходным и сливным патрубками. В корпусе жестко закреплены направляющий отбойником и вертикальный тангенциально-лопастной завихритель. Снизу к завихрителю жестко закреплено устройство гашения восходящего потока. Снизу к устройству гашения закреплен антизавихритель. Антизавихритель выполнен в виде перекрещивающихся вертикальных пластин, а над завихрителем размещена нижняя тарелка с конфузором, над которой размещена верхняя тарелка с диффузором. Конфузор и диффузор выполнены цилиндрическими или коническими и размещены соосно завихрителю с кольцевым зазором друг к другу. Нижний торец конфузора расположен ниже нижней тарелки. В пространстве между тарелками на нижней тарелке закреплена, по крайней мере, одна нижняя щека. Техническим результатом является повышение эффективности сепарации и устранение вторичного уноса аэрозольной жидкости. 4 з.п. ф-лы, 13 ил., 6 пр.

Наверх