ГАЗООЧИСТИТЕЛЬ Российский патент 2002 года по МПК B01D45/12 B04C3/00 

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для отделения влаги, масла, водомасляной эмульсии, пыли в системах кондиционирования газов в трубопроводах, идущих от компрессоров и вентиляторов различных типов до источников потребления, и в трубопроводах всасывания, идущих к компрессорам и вентиляторам.

Известен газоочиститель (сепаратор) (патент США 4238210, В 01 D 45/12, 1980 г. ), 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. Неэффективен на малых расходах.

Не отделяет влагу, масло, пыль в трубопроводах всасывания (формирование пограничного слоя закрученного потока в зоне ловушек нарушается из-за попадания газа из атмосферы через сливное отверстие, щелевую и кольцевую ловушки в основной поток. Нельзя использовать в трубопроводах всасывания. Нельзя применять при токсичных газах (из-за выброса влаги, масла, пыли вместе с газом через сливное отверстие в атмосферу). Потери газа через сливное отверстие ухудшают экономичность агрегата. Сброс газа вместе с влагой, маслом, пылью через сливное отверстие загрязняет атмосферу.

Известен газоочиститель (патент RU 2108135, В 01 D 45/12, 1996 г.), являющийся прототипом предлагаемого изобретения, содержащий корпус с патрубками входным и выходным, завихритель, сепарационную камеру, заглушку, сливное отверстие, трубку рециркуляции, канал сброса, кран сброса, щелевые и кольцевую ловушки, при этом указанный завихритель выполнен тангенциальным в виде щели и расположен в стенке сепарационной камеры, заглушка стенки сепарационной камеры установлена перед тангенциальным завихрителем, трубка рециркуляции расположена в зоне разрежения завихрителя, щелевые ловушки выполнены 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.

Однако указанное устройство имеет недостатки.

- Не отделяет влагу, масло, пыль в трубопроводах всасывания (формирование пограничного слоя закрученного потока в зоне ловушек нарушается из-за попадания газа из атмосферы через сливное отверстие, щелевую и кольцевую ловушки в основной поток), нельзя использовать в трубопроводах всасывания, нельзя применять при токсичных газах. Все это сужает область применения газоочистителя.

- Сброс газа вместе с влагой, маслом, пылью через кран сброса, загрязняющие атмосферу, большой шум более 40 децибел при давлении в трубопроводах более 4 кг/см² из-за выхода газа через малое отверстие крана сброса делают газоочиститель неэкологически чистым.

- Малое отверстие в кране сброса (до 1 мм диаметром) при работе засоряется крупной пылью, что приводит к частичному выходу газоочистителя из работы.

- Потери газа через кран сброса.

- Большое сопротивление 0,2 кг/см² из-за малого проходного отверстия тангенциального завихрителя. Задачей изобретения является создание газоочистителя с более широкой областью применения, более экологически чистого, более надежным в работе, меньшими сопротивлением и потерями газа.

Это достигается тем, что в газоочиститель, содержащий корпус с патрубками входным и выходным, завихритель, сепарационную камеру, сливное отверстие, трубку рециркуляции, канал сброса, щелевые и кольцевую ловушки, при этом завихритель выполнен тангенциальным в виде щели и расположен в стенке сепарационной камеры, трубка рециркуляции расположена в зоне разрежения завихрителя, щелевые ловушки выполнены в виде косых щелей и расположены в стенке сепарационной камеры, а кольцевая ловушка выполнена в виде кольца и расположена между стенкой и корпусом сепарационной камеры, причем ловушки расположены за завихрителем, введены трубка слива; бак сбора; трубка разрежения, причем трубка слива и бак сбора установлены на корпусе сепарационной камеры со стороны канала сброса, который выполнен в виде трубки со стороны завихрителя; а трубка разрежения соединена с трубкой рециркуляции, а входной патрубок выполнен улиткообразным.

На фиг.1 приведен газоочиститель, разрез; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг. 1. Предлагаемое устройство содержит входной патрубок 1; тангенциальный завихритель 2; заглушку 3; канал сброса 4; сепарационную камеру 5; стенку 6 сепарационной камеры 5; щелевую ловушку 7; кольцевую ловушку 8; отверстие слива 9; трубку слива 10; бак сбора 11; кран сброса 12; выходной патрубок 13; трубку рециркуляции 14; трубка разрежения 15; корпус 16 сепарационной камеры 5.

При этом патрубок подвода 1 выполнен улиткообразным; тангенциальный завихритель 2 выполнен в виде щели на стенке 6 сепарационной камеры 5; канал сброса 4 выполнен в виде трубки 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; 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; трубка слива 10 (более 10 мм диаметром) вворачивается в отверстие слива 9; бак сбора 11 соединен с трубкой слива 10; кран сброса 12 вворачивается в бак сбора 11; трубка рециркуляции 14 соединяет полость сепарационной камеры 5 с закрученным потоком газа в стенке 6 сепарационной камеры 5 в районе завихрителя 2; трубка разрежения 15 соединяет бак сбора 11 с трубкой рециркуляции 14.

Устройство работает следующим образом.

Газоочиститель устанавливается в трубопроводах повышенного давления газа перед потребителями или в трубопроводах всасывания.

Газ из линии повышенного давления или всасывания вентилятора, компрессора через входной улиткообразный патрубок 1 (где он предварительно закручивается) поступает в щель тангенциального завихрителя 2. За счет предварительной закрутки щель завихрителя увеличилась на 30%, что снижает потери давления газа. Поток газа закручивается. На заглушке 3 стенки 6 сепарационной камеры 5 осаждаются капли воды, масла, пыль, которые под действием центробежных сил смещаются по поверхности 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). Закрученный 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). Газоочистители рассчитываются на определенный расход (скорость) газа. Нормальное отделение происходит на расчетных режимах, при нерасчетных 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. Ширина щелей 1...2,5 мм и длина 10. . . 50 мм (в зависимости от расчета по расходу). Размер щелей позволяет улавливать крупные частицы пыли, масла.

Осажденная в сепарационную камеру 5 вода, масло, пыль за счет закрученного потока отбрасываются на внутреннюю стенку корпуса 16 сепарационной камеры 5. И далее через трубку слива 10 диаметром 10 мм попадает в бак сбора 11 (который не сообщен с атмосферой), откуда удаляется в какую-либо тару через кран сброса 12 (при работе кран сброса закрыт). Очищенный газ через выходной патрубок 13 поступает к потребителям.

Для снижения давления в сепарационной камере 5 и баке сбора 11 имеются трубка рециркуляции 14 и трубка разрежения 15, которые выведены в зону разрежения и находятся перед щелевой 7 и кольцевой 8 ловушками. Газ из сепарационной камеры 5 и бак сбора 11 через трубку рециркуляции 14 и трубку разрежения 15 поступает в зону разрежения, снижая давление в сепарационной камере 5 и баке сбора 11. Попавшие капли воды, масла, пыли в трубку рециркуляции 14 и трубку разрежения 15 отбрасываются на стенку 6 сепарационной камеры 5 и улавливаются повторно ловушками 7 и 8, исключая попадание к потребителям.

Таким образом, предложенный газоочиститель имеет более широкую область применения, т. к. его можно применять при токсичных газах и в трубопроводах всасывания. Повышена надежность за счет увеличения диаметра трубки слива. Имеет меньшее сопротивление и потери газа, исключает шум и загрязнение атмосферы, что делает его более экологически чистым.

Изобретение предназначено для отделения влаги, масла, водомасляной эмульсии, пыли в системах кондиционирования газов в трубопроводах, идущих от компрессоров и вентиляторов различных типов до источников потребителей, а также в трубопроводах всасывания, идущих к компрессорам и вентиляторам. Предложенный очиститель содержит корпус с патрубками входным и выходным газов, заглушку, сепарационную камеру, сливное отверстие, трубку рециркуляции, тангенциальный завихритель, выполненный в виде щели и расположенный в стенке сепарационной камеры, трубку рециркуляции, расположенную в зоне разрежения завихрителя, щелевые ловушки, выполненные в виде косых щелей и расположенные в стенке сепарационной камеры, кольцевую ловушку, расположенную между стенкой и корпусом сепарационной камеры. Канал сброса выполнен в виде трубки со стороны завихрителя. Трубка слива установлена на корпусе сепарационной камеры со стороны канала сброса. Бак сбора соединен с трубкой слива. Трубка разрежения соединена с трубкой рециркуляции, а входной патрубок выполнен улиткообразным. Газоочиститель имеет более широкую область применения, повышена надежность, уменьшены сопротивление и потери газа. 2 ил.

Газоочиститель, содержащий корпус с патрубками входным и выходным, завихритель, сепарационную камеру, сливное отверстие, трубку рециркуляции, кран сброса, канал сброса, щелевые и кольцевую ловушки, при этом завихритель выполнен тангенциальным в виде щели и расположен в стенке сепарационной камеры, трубка рециркуляции расположена в зоне разрежения завихрителя, щелевые ловушки выполнены в виде косых щелей и расположены в стенке сепарационной камеры, а кольцевая ловушка расположена между стенкой и корпусом сепарационной камеры, причем ловушки расположены за завихрителем, отличающийся тем, что в него введены бак сбора, трубка слива, трубка разрежения, причем бак сбора и трубка слива установлены на корпусе сепарационной камеры со стороны канала сброса, который выполнен в виде трубки, расположенной со стороны завихрителя, трубка разрежения соединена с трубкой рециркуляции, а входной патрубок выполнен улиткообразным.