ОЧИСТИТЕЛЬ ГАЗОВ Российский патент 1998 года по МПК B01D45/12 B04C3/00 

Изобретение относится к устройствам для отделения влаги, масла, водомаслянной эмульсии, пыли в системах кондиционирования газов в трубопроводах, идущих от компрессоров различных типов до источников потребления.

Известен очиститель газов (сепаратор) (авт. св. N 1717187, кл. B 01 D 45/12, 07.03.92), содержащий корпус с патрубками подвода и отвода газов, сливное отверстие, завихритель, сепарационную камеру, кольцевую щель (ловушку) для осаждения конденсата, эжектор для снижения давления в сепарационной камере.

Однако указанное устройство имеет недостаток. Эжектор расположен за кольцевой щелью. При эжекции вместе с газом происходит выброс влаги из сепарационной камеры в трубопровод, идущий к потребителям. Мал диапазон работы от расчетного режима.

Известен очиститель газов (сепаратор) (патент США N 4238210, кл. B 01 D 45/12, 1980), являющийся прототипом предлагаемого изобретения, содержащий корпус с патрубками подвода и отвода газов, закручивающее устройство (завихритель), сепарационную камеру. В стенке сепарационной камеры выполнены отверстия под углом наклона, которые располагаются поперечно вращательному движению газового потока, имеются кольцевые отверстия для отвода влаги (конденсата), сливное отверстие.

Однако указанное устройство имеет недостатки. Отверстия при работе засоряются крупной пылью, замасливаются маслом, что приводит к частичному или полному выходу его из работы. Попадание влаги, масла, пыли к потребителям свидетельствует о некачественной очистке. Мал диапазон работы от расчетного режима. Не эффективен на малых расходах.

Анализ приведенного уровня техники свидетельствует о том, что задачей изобретения является создание очистителя газов, имеющего более высокое качество очистки и надежность и более широкий диапазон работы от расчетного режима.

Это достигается тем, что в очиститель газов, содержащий корпус с патрубками подвода и отвода газа, завихритель, сепарационную камеру, сливное отверстие, введены трубка рециркуляции, канал сброса, кран сброса, щелевые и кольцевая ловушки, при этом указанный завихритель выполнен тангенциальным в виде щели и расположен в стенке сепарационной камеры, трубка рециркуляции расположена между стенкой и корпусом сепарационной камеры, кольцевая ловушка (в виде кольца) расположена между стенкой и корпусом сепарационной камеры, причем ловушки расположены за завихрителем, канал сброса выполнен в стенке сепарационной камеры со стороны завихрителя, кран сброса установлен на корпусе сепарационной камеры со стороны канала сброса.

На фиг. 1 показан разрез предложенного очистителя газа; на фиг.2 - развертка щелевой ловушки; на фиг.3 -процентная очистка газа в зависимости от скорости (расхода) канала сброса, кольцевой и щелевой ловушек.

Устройство (фиг. 1) содержит штуцер входа 1; тангенциальный завихритель 2; заглушку 3; канал сброса 4; сепарационную камеру 4, 5; стенку 6 сепарационной камеры 5; щелевую ловушку 7; кольцевую ловушку 8; отверстие слива 9; кран сброса 10; корпус крана сброса 11; контргайку 12 крана сброса 10; штуцер выхода 13; трубка рециркуляции 14; корпус завихрителя 15; корпус 16 сепарационной камеры 5.

При этом тангенциальный завихритель 2 выполнен в виде щели на стенке 6 сепарационной камеры 5, канал сброса 4 выполнен в стенке 6 сепарационной камеры 5 и соединяет сепарационную камеру 5 с началом стенки 6 сепарационной камеры 5, сепарационная камера 5 образуется между корпусом 16 сепарационной камеры 5 и стенкой 6 сепарационной камеры 5, стенка 6 сепарационной камеры 5 крепится между корпусом завихрителя 15 и корпусом 16 сепарационной камеры 5, щелевая ловушка 7 выполнена на стенке 6 сепарационной камеры 5 под углом 45^o с плавным переходом на радиус, кольцевая ловушка 8 образуется между концом стенки 6 сепарационной камеры 5 и корпусом 16 сепарационной камеры 5, отверстие слива 9 выполнено в нижней части корпуса 16 сепарационной камеры 5, кран сброса 10 вворачивается в корпус крана сброса 11, корпус крана сброса 11 вворачивается в отверстие слива 9, трубка рециркуляции 14 соединяет полость сепарационной камеры 5 с закрученным потоком газа в стенке 6 сепарационной камеры 5 в районе завихрителя 2, корпус завихрителя 15 вворачивается в корпус 16 сепарационной камеры 5.

Устройство (фиг. 1) работает следующим образом.

Очиститель газа устанавливается в линии повышенного давления газа перед потребителями. Газ из линии повышенного давления через входной патрубок 1 поступает в щель тангенциального завихрителя 2. Поток газа закручивается. На заглушке 3 стенки 6 сепарационной камеры 5 осаждаются капли воды, пыль, которые под действием центробежных сил смещаются к стенке и через канал сброса 4 поступают в сепарационную камеру 5 (чем меньше расход газа от расчетного режима, тем больше осаждается влаги на заглушке 3). 3акрученный поток движется по стенке 6 сепарационной камеры 5. Капли воды, масла, пыль под действием центробежных сил осаждаются на стенке 6, смещаются по ней в виде пленки с последующим отводом через щелевую ловушку 7 и кольцевую ловушку 8 в сепарационную камеру 5.

Эффективность отделения зависит от угла между потоком газа и ловушками (угол закрутки газа зависит от скорости потока). Очистители газов рассчитываются на определенный расход (скорость) газа. Нормальное отделение происходит на расчетных режимах, при нерасчетных режимах эффект отделения снижается. Для увеличения оптимального угла между потоком газа и щелями, увеличения нормальной работы отделителя газа при изменении скорости потока от расчетного, щели щелевой ловушки выполняются под углом 45^o с плавным переходом на радиус с перекрытием друг друга по ходу потока газа (фиг. 2). Ширина щелей 1 - 2,5 мм и длина 10 - 50 мм (в зависимости от расчета по расходу). Размер щелей позволяет улавливать крупные частицы пыли, маслах. Щели более эффективны, чем отверстия. Отверстия обычно затягиваются маслом с пылью. Щели меньше подвергаются этому явлению. Осажденная в сепарационную камеру 5 вода, масло, пыль попадают в отверстие слива 9 и через кран сброса 10 выбрасываются в атмосферу. Очищенный газ через выходной штуцер 13 поступает к потребителям. При больших расходах (скоростях) газа от расчетного режима через щелевую ловушку отводится большая часть влаги, масла, пыли (фиг. 3).

Для снижения давления в сепарационной камере 5 имеется трубка рециркуляции 14, которая выведена в зону разряжения и находится перед щелевой 7 и кольцевой 8 ловушками. Газ из сепарационной камеры 5 через трубку рециркуляции 14 поступает в зону разряжения, снижая давление в сепарационной камере 5. Попавшие капли воды, масла, пыли в трубку рециркуляции 14 отбрасываются на стенку 6 сепарационной камеры 5 и улавливаются повторно ловушками 7 и 8, исключая попадание к потребителям.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом и аналогом имеет преимущество. Увеличено качество очистки, так как исключено попадание влаги, масла, пыли к потребителям за счет установки трубки рециркуляции в полость завихрителя перед щелевой и кольцевой ловушками. Повышена надежность, так как исключен выход из работы очистителя газа за счет отвода крупных частиц пыли, масла в сепарационную камеру через щели (большего размера, чем отверстия) с последующим удалением через кран сброса в атмосферу.

Расширен диапазон нормальной работы от расчетного на ±80% за счет конструктивного выполнения канала сброса, щелевой ловушки, кольцевой ловушки.

Проведенные в НГТУ исследования очистителя газа (сепаратора) типа (патент США N 4238210, B 01 D 45/12, 1980). Степень очистки газа на расчетных режимах 85%. У предлагаемого устройства степень очистки 96%.

Использование: очиститель газов относится к устройствам для отделения влаги, масла, водомаслянной эмульсии, пыли в системах кондиционирования газов в трубопроводах, идущих от компрессоров или вентиляторов различных типов до источников потребителей. Сущность изобретения: предложенный очиститель содержит: корпус с патрубками подвода и отвода газа, завихритель, сепарационную камеру, сливное отверстие. В него введены трубка рециркуляции, канал сброса, кран сброса, щелевые ловушки, кольцевая ловушка. Тангенциальный завихритель выполнен в виде щели, расположен в стенке сепарационной камеры. Трубка рециркуляции расположена в зоне разряжения завихрителя. Щелевые ловушки выполнены в виде косых щелей, расположены в стенке сепарационной камеры. Кольцевая ловушка выполнена в виде кольца, расположена между стенкой и корпусом сепарационной камеры. Канал сброса выполнен в стенке сепарационной камеры со стороны завихрителя. Кран сброса установлен на корпусе сепарационной камеры со стороны канала сброса. Предложенный очиститель газов имеет более высокое качество очистки, надежность и более широкий диапазон работы от расчетного режима. 3 ил.

Очиститель газов, содержащий корпус с патрубками подвода и отвода газов, завихритель, сепарационную камеру, сливное отверстие, отличающийся тем, что в него введены трубка рециркуляции, канал сброса, кран сброса, щелевые и кольцевая ловушки, при этом указанный завихритель выполнен тангенциальным в виде щели и расположен в стенке сепарационной камеры, трубка рециркуляции расположена в зоне разряжения завихрителя, щелевые ловушки, выполненные в виде косых щелей, расположены в стенке сепарационной камеры, кольцевая ловушка в виде кольца расположена между стенкой и корпусом сепарационной камеры, причем ловушки расположены за завихрителем, канал сброса выполнен в стенке сепарационной камеры со стороны завихрителя, кран сброса установлен на корпусе сепарационной камеры со стороны канала сброса.