Многоступенчатый центробежный сепаратор

 

О П И С А Н И Е », 768432

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

4 ч

° (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 12,10,78 (21) 2687235/23-26 с присоединением заявки № (5f)M. Кл.

В 01 О 45/12

Гаоударстввинык комитет

СССР по делам иэобрвтений и открытий (28) Приоритет—

Опубликовано 07,10.80. Бюллетень № 37 (5;() уд Кбб 074. .1(088 8) Дата опубликования описания 07.10,80 (72) А вторы изобретения

Ю. И. Малинин и Т, В Волковицкая

Научно-производственное объединение "Энергия" (7I) Заявитель (54) МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ЦЕЙТРОБЕЖНР1Й

СЕПАРАТОР Изобретение относится к технике разделения потоков газожидкостных смесей на составляющие компоненты, в частности пароводяной смеси высокого давления, и может быть использовано в различных парогенераторах в энергетике, в химических аппаратах и т.д.

Известны сепараторыу работающие на принципе разделения смесей в поле центробежных сил.

Для более глубокого разделения применяются сепараторы, имеющие две и более ступеней..

Как правило, в первой ступени используется центробежный принцип, а во второй и последующих могут быть использованы жалюзи, гравитационная сепарация, сетки (I l. Но чаще всего во всех ступенях используется единый принцип центробежной сепарации.

Сепараторы, работающие на этом принципе, содержат цилиндрический корпус, последовательно установленные завихрители, устройства для отвода жидкости и патрубок для выхода га"а (2) и (3J.

Эти центробежные сепараторы обладают ограниченной производительностью, кроме того, в них смесь не может быть полностью разделена на газ и чистую. жидкость, Наиболее близким к изобретению по техни ческой сущности является сепаратор, содержащий установленные соосно последовательно.по ходу газа сепарационные обечайки с завихрителями и ловушками отделенной жидкости и выходной патрубок (4j;

В этом сепараторе первоначальная закрутка потока осуществляется первым по ходу потока завихрителем. Во вращающемся потоке образуются три зоны: первая у оси сепаратора, где сосредотачивается почти сухой газ с минималь. ным содержанием влаги, вторая — у стенки обечайки сепаратора, где сосредотачивается почти чистая жидкость с малым содержанием пузырьков газа, третья — двухфазный слой на границе раздела газа и жидкости. Жидкость, выделившаяся из смеси в результате закрутки и двигающаяся вверх вдоль стенки обечайки, отводится из сепаратора через влагоотводящее устройство в виде кольцевого зазора, а газ и пограничный слой направляются на следующую стжень сепарации, аналогичную предыдущей.

Формула изобретения

3 7684

Для более тонкой очистки отсапарированного газа от влаги в укаэанном сепараторе используется сетчатый осушитель.

Принципиальным недостатком сепаратора, яв ляется то, что на второй завихритель почти осушенный газ иэ центральной эоны поступает вместе с двухфазным пограничным слоем, в результате чего происходит процесс, обратный необходимому, т.е. перемешивание потоков и увлажнение" уже осушенноГо газа, что ограничива- 1ð ет допустимую нагрузку на сепаратор.

Цель изобретения — увеличение производительности сепаратора за счет отвода части газа в выходной патрубок, минуя последнюю ступень очистки.

Эта цель достигается тем, что сепаратор снабжен осевой трубой, один конец которой размещен в полости предпоследней по ходу газа сепарационной обечайки, а другои — в выходном патрубке.

На чертеже показан продольный разрез предлагаемого сепаратора (для простоты изображения представлен двухступенчатый вариант), Сепаратор состоит из завихрителей 1 и 2, установленных в цилиндрических сепарационных обечайках 3, ловушек 4 и 5 отделенной жидкости, расположенных за каждым из завихрителей, осевой трубы 6 и выходного патрубка 7, Сепаратор работает следующим образом.

Поток газожидкостной смеси направляется снизу на первый завихритель 1, лопатки которого придают потоку смеси вращательное движение. Под действием центробежных сил, возни кающих при вращательном движении газожидкостной смеси, она разделяется на газ и жидкость, Гаэ собирается у оси сепарирующей обечайки и по осевой трубе 6, минуя завихритель 2 направляется в выходной патрубок 7, жидкость, как более тяжелый компонент смеси, отжимается к стенкам обечайки и отводится через ловушку 4. Пенный же слой с поверхности раздела газа и жидкости по кольцевой щели, образованной цилиндрической обечайкой 3 и осевой трубой 6 поступает на завихритель 2 для оконча32 4 тельного разделения. Отсепарированный в последней ступени сепаратора газ выходит из него вместе с газом, вь1ходящим из осевой трубы, а жидкость отводится через ловушку 5. Таким образом, наиболее осушенный газ, минуя послед- ° ний завихритель, выходит из сепаратора без перемешивания с пенным пограничным слоем.

В осевой трубе, где отсутствует сопротивление движению газа такое, как завихритель, ско рость сухого газа оказывается больше, чем средняя скорость по сечению сепаратора, и следо-. вательно, при постоянном общем расходе смеси скорость той части потока, которая движется через последний завихритель и верхнюю часть корпуса, оказывается меньше, чем при отсутствии центральной трубы, таким образом, предельная нагрузка на сепаратор может быть уве-: личена.

Многоступенчатый центробежный сепаратор, содержащий установленные соосно последовательно ло ходу газа сепарационные обечайки с завихрителями и ловушками отделенной жидкости и выходной патрубок, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения про- изводительности эа счет отвода части газа в выходной патрубок, минуя последнюю ступень очистки, он снабжен осевой трубой, один конец которой размещен в полости предпоследней по ходу газа сепарационной обечайки, а другой— в выходном патрубке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 3216182, кл. 55 — 336, 09.11,65, 2. Патент Швейцарии N 528049, кл. В 04 С 5/26, 20.10 70.

3, Патент США N 2847087, кл. 55 — 338;

12.08. 58.

4. Патент ФРГ N 931170, кл. 13 d 26, 1955 (прототип).

768432

Составитель Н. Кекишева

Редактор T. Левятко Техред Н. Бабурка Корректор М. Вигула

Заказ 7282/59 Тираж 809 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент" г, Ужгород, ул. Проектная, 4