Сепаратор

 

ОП ИСАНИЕ (и)703122

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) М. Кл (22) Заявлено 17.10.77 (21) 2534026/23-26

В 01 D 45/00 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Государствеииый комитет

СССР по делам изобрвтвикй и открытий (53) УДК 66.074..1 (088.8) Опубликовано 15.12.79. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 25.12.79

А. А. Малама, И. Л. Мармене, А.-С. А. Глемжа, Н. 3, Кривайте, П. Д. Вайчекаускас, К. А. Калунянц, Я. С. Фридман и Л. И. Голгер (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СЕПАРАТОР

Изобретение относится к технике отделения жидкостей от потоков газожидкостных смесей, двигающихся в трубах, и предназначено преимущественно для предварительной очистки газожидкостных выбросов из закрытых ферментеров, в которых проводится глубинное культивирование аэробных микроорганизмов.

Известен сепаратор, включающий корпус с входным и выходным патрубками, расположенными в верхней части корпуса и решеткой, размещенной в нижней части корпуса (1).

Выйдя из патрубка, поток сталкивается с решеткой, жидкость проходит сквозь решетку и стекает на дно камеры. Отсепарированный газ поднимается кверху и удаляется через отверстие в верхней части камеры. Решетка предназначена для уменьшения вторичного разбрасывания.

Недостатком известного сепаратора является то, что невозможно использовать инерционно-ударный принцип сепарации.

Наличие решетки, которая фактически не носит функциональной нагрузки, усложняет изготовление и очистку сепаратора.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является сепаратор для отделения жидкости от газожидкостной смеси, включающий корпус с входным патрубком и выходным патрубком, расположенным в верхней части корпуса, патрубок удаления жидкости (2) .

Недостатком известного сепаратора является то, что во время движения газожидкостной смеси во входном патрубке часть жидкости оседает на стенках трубы и движется по ней в том же направлении, что и весь поток; эта часть жидкости в значительной степени разбрызгивается потоком газожидкостной смеси во время поступления

>s ее из патрубка в сепаратор, что снижает эффективность сепарации. Кроме того,в том случае, если в сепараторе газ находится под давлением, часть его может поступать в патрубок для удаления отсепарированной жидкости, а оттуда в помещение.

С целью повышения эффективности очистки газа в предложенном сепараторе входной патрубок расположен под углом к оси кор703122

Форму га изобретения

3 пуса, и его нижний конец снабжен желобом.

Угол между входным патрубком и осью корпуса составляет 10 — 20, а нижний конец входного патрубка расположен га расстоянии от стенки корпуса, равном о,2 — 0,4 диаметра корпуса.

Желоб выполнен полукруглого сечения с диаметром, равным диаметру входного патрубка, нижний конец желоба расположен на расстоянии от стенки корпуса, равном

0,05 — 0,1 диаметра корпуса.

Входной патрубок имеет длину, превышающую в 2 — 4 раза высоту корпуса..

Сепаратор снабжен поплавковым клапа" "ном, расположенным в нижней части корпуса. 13

На чертеже представлен предлагаемый сепаратор, продольный разрез.

Сепаратор включает вертикальный цилиндрический корпус 1 с входным патрубком

2 для подачи в камеру газожидкостной смеси. Высота корпуса 1 относится к диаметру как (3 — 5): 1. Длина патрубка 2 превышает высоту корпуса в 2 — 4 раза, а ось его образует с осью корпуса угол величиной 10 — 20 .

Нижний конец патрубка отстоит от боковой стенки корпуса на расстоянии, равном 0,2—

0,4 диаметра корпуса. Нижний конец патрубка переходит в желоб 3, полукруглого сечения, диаметр которого равен диаметру патрубка, а ось совпадает с осью последнего.

Вогнутая сторона желоба обращена кверху, зе а нижний конец не доходит до боковой стенки на расстояние, равное 0,05 — 0,1 внутреннего диаметра поперечного сечения корпуса. Внутри сепаратора находится поплавковый клапан 4. Для того, чтобы поплавок не переворачивался, в нижней его части И закреплен груз 5. Корпус имеет патрубок б для удаления отсепарированной жидкости, выходной патрубок 7 для удаления отсепарированного газа, а также люки 8 и 9 для очистки и ремонта.

Сепаратор работает следующим образом.

В связи с тем, что патрубок 2 расположен под углом к стенке корпуса, поток газожидкостной смеси, поступая в корпус, не просто направляется вниз, а; следуя в этом направлении, ударяется о боковую стенку, отражается от нее под острым угМом и йродол- жает следовать вниз. Большая часть капель жидкости; находящихся в потоке, ударяется о стенку, прилипает к ней и стекает по стенке на дно камеры. Часть капель жидкости, ур ударившихся о стенку, разбрызгивается.

Брызги вместе с теми каплями, которые в результате турбулентности потока не ударились о стенки, увлекаются потоком отразившегося газа вниз. В нижней части корпуса капли оседают на дно под влиянием инерции и гравитации, а газ поворачивает кверху и покидает камеру через патрубок 7.

Сепарация жидкости от газа в нижней части камеры обусловлена в числе прочих факторов уменьшением линейной скорости потока в результате увеличения его поперечного сечения, Та часть жидкой фазы газожидкостной смеси, которая движется по стенкам патрубка, . благодаря его наклонному расположению скапливается в нижней части поперечного профиля канала патрубка.

По выходе из патрубка эта часть жидкости не разбрызгивается потоком, а плавно стекает по желобу в нижнюю часть корпуса, где скорость газа небольшая и нет условий для разбрызгивания. В том случае, если в камере имеется жидкость, клапан всплывает и не препятствует удалению жидкости через патрубок б, Когда жидкости нет, клапан опускается и препятствует попаданию газа в систему для обработки удаляемой жидкости.

Наклонное расположение входного патрубка для подачи газожидкостной смеси и наличие желоба уменьшают вторичное разбрызгивание и брызгоунос. Автоматический поплавковый клапан препятствует попадайию газа в систему удаления отсепарированной жидкости. Все это, а также комбинированное использование инерционно-ударного и гравитационного принципов сепарации повышает эффективность отделения жидкости сепаратором по сравнению с прототипом на 45 — 51 %. Использование стенки cemapaтора в качестве отбойной пластины и отсутствие сложных приспособлений внутри сепаратора упрощает его изготовление, в отличие от аналогов уменьшает сопротивление потоку и облегчает очистку сепаратора, что особенно важно при использовании его в микробиологической промышленности.

1. Сепаратор для отделения жидкости от газожидкостной смеси, включающий вертикальный цилиндрический корпус с входным патрубком и выходным патрубком, расположенным в верхней части корпуса, патрубок удаления жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки газа, входной патрубок расположен под углом к оси корпуса и его нижний конец снабжен желобом.

2. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что угол между входным патрубком и осью корпуса составляет 10 — 20, а нижний конец входного патрубка расположен на расстоянии от стенки корпуса, равном 0,2—

0,4 диаметра корпуса.

3. Сепаратор по пп. 1ц 2, отличающийся тем, что, желоб выполнен полукруглого сечения с диаметром, равным диаметру вход-. ного патрубка, нижний конец желоба распо703122

Составитель О. Жучкова

Редактор Н. Потапова Техред О. Луговая Корректор Г. Назарова

Заказ 7690/4 . Тира к 877 Подписное

U H И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ложен на расстоянии от стенки корпуса, равном 0,05 — 01 диаметра корпуса.

4. Сепаратор по пп. 1 — 3, отличающийся тем, что входной патрубок выполнен длиной, превышающей в 2 — 4 раза высоту корпуса.

5. Сепаратор по пп. 1 — 4, отличающийся тем, что он снабжен поплавковым клапаном, расположенным в нижней части корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 284970, кл. В 01 D 45/06, 1969.

2. Ужов В. Н. Борьба с пылью в промышленности. М., 1962, с. 35 (рис. 5 б) (прототип)