ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАРАТОР Российский патент 2012 года по МПК B01D45/12 

Изобретение относится к области очистки газа, в том числе и пара, от жидкости и механических примесей и может быть использовано в энергетике, газовой, нефтяной, химической отраслях промышленности.

Известен (RU, патент 2147913) центробежный сепаратор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с тангенциальным устройством подачи очищаемого газожидкостного потока и патрубком отвода жидкости, центральную газоотводящую трубу, отсекатель-тарелку с отверстием и отражатель, установленный по оси сепаратора, над отсекателем-тарелкой с зазором.

Известный центробежный сепаратор работает следующим образом.

Газожидкостную смесь вводят в корпус центробежного сепаратора через тангенциальное устройство подачи очищаемого газожидкостного потока. Поток газожидкостной смеси, попадая в корпус центробежного сепаратора, приобретает вращательное движение. Капли жидкости отбрасываются на стенку корпуса и стекают по ней в виде пленки через зазор между отсекателем и корпусом центробежного сепаратора под отсекатель и отводятся через патрубок отвода жидкости. Газ, который попадает под отсекатель, отводит через осевое отверстие отсекателя. Газ, выходя в отверстие, захватывает мельчайшие капли жидкости, которые отражаются по направлению к стенке корпуса с использованием отражателя, установленного над осевым отверстием отсекателя с зазором по отношению к ней. Отраженные к стенке корпуса газ и капли жидкости соединяются с основным вращающимся потоком неочищенного газа, где за счет действия центробежных сил происходит повторная сепарация газа отсоса. Очищенный таким образом газ отводят через центральную газоотводящую трубу, а отделенная жидкость под действием центробежных сил вновь оказывается на стенке корпуса, по которой стекает под отсекатель. Таким образом, с использованием отражателя происходит вторичная сепарация жидкости, уносимой газом отсоса, который попадает под отсекатель.

Недостатками известного газожидкостного сепаратора следует признать недостаточную эффективность и производительность за счет достаточно высокого уноса жидкости.

Указанное решение использовано в качестве ближайшего аналога.

Техническая задача, решаемая посредством разработанного устройства, состоит в оптимизации конструкции газожидкостного сепаратора.

Технический результат, получаемый при реализации разработанной конструкции, состоит в повышении производительности и эффективности сепарации за счет снижения уноса жидкости.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать центробежный сепаратор разработанной конструкции. Центробежный сепаратор разработанной конструкции содержит вертикальный цилиндрический корпус, тангенциальное устройство подачи очищаемого потока, центральную газоотводящую трубу, патрубок отвода жидкости, отсекающую тарелку с осевым отверстием, расположенную в нижней части корпуса, и отражатель, установленный над осевым отверстием отсекающей тарелки с зазором по отношению к ней, причем отражатель и отсекающая тарелка выполнены в виде шаровых сегментов, обращенных плоскостью сечения вниз. Предпочтительно, чтобы диаметр отражателя составлял от 0,3 до 0,4 диаметра корпуса, при этом отражатель отстоит от поверхности тарелки на расстояние от 0,2 до 0,3 диаметра корпуса. Сепаратор может содержать дополнительный отражатель, расположенный над первым отражателем, диаметр которого превышает диаметр первого отражателя. Предпочтительно отражатели выполнены как части сфер. Эта конструкция значительно уменьшает сопротивление газожидкостному потоку и, в свою очередь, является отбойником для жидкости, направляя ее на стенки. Кроме того, на поверхностях полусфер могут находиться закручивающие поток лопатки (направляющие) для увеличения сепарации жидкости от газа. На чертеже изображен центробежный сепаратор. Центробежный сепаратор содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с тангенциальным устройством подачи очищаемого газожидкостного потока 2 и патрубком отвода жидкости 3, центральную газоотводящую трубу 4, отсекающую тарелку 5 с отверстием 6 и отражатель 7, установленный по оси сепаратора, над отсекающей тарелкой 5 с зазором.

Центробежный сепаратор работает следующим образом. Газожидкостную смесь вводят в корпус 1 центробежного сепаратора через тангенциальное устройство подачи очищаемого газожидкостного потока 2. Поток газожидкостной смеси, попадая в корпус центробежного сепаратора, приобретает вращательное движение. Капли жидкости отбрасываются на стенку корпуса 1, стекают по ней в виде пленки через зазор между отсекающей тарелкой 5 и корпусом 1 центробежного сепаратора под отсекающую тарелку 5 и отводятся через патрубок отвода жидкости 3. Газ (газ отсоса), который попадает под отсекающую тарелку 5, отводится через осевое отверстие 6 отсекающей тарелки 5. Газ, выходя в отверстие 6, захватывает мельчайшие капли жидкости, которые отражаются по направлению к стенке корпуса 1 с использованием отражателя 7, установленного над осевым отверстием 6 отсекающей тарелки 5 с зазором по отношению к ней. Отраженные к стенке корпуса газ и капли жидкости соединяются с основным вращающимся потоком неочищенного газа, где за счет действия центробежных сил происходит повторная сепарация газа отсоса. Очищенный таким образом газ отводится через центральную газоотводящую трубу 4, а отделенная жидкость под действием центробежных сил вновь оказывается на стенке корпуса 1, по которой стекает под отсекающую тарелку 5. Таким образом, с использованием отражателя 7 происходит вторичная сепарация жидкости, уносимой газом отсоса, который попадает под отсекающую тарелку 5.

Изобретение относится к области очистки газа, в том числе и пара, от жидкости и механических примесей и может быть использовано в энергетике, газовой, нефтяной, химической отраслях промышленности. Центробежный сепаратор содержит вертикальный цилиндрический корпус, тангенциальное устройство подачи очищаемого потока, центральную газоотводящую трубу, патрубок отвода жидкости, отсекающую тарелку с осевым отверстием, расположенную в нижней части корпуса, и отражатель. Отражатель установлен над осевым отверстием отсекающей тарелки с зазором по отношению к ней. Отражатель и отсекающая тарелка выполнены в виде шаровых сегментов, обращенных плоскостью сечения вниз. Техническим результатом является повышение производительности и эффективности сепарации за счет снижения уноса жидкости. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Центробежный сепаратор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, тангенциальное устройство подачи очищаемого потока, центральную газоотводящую трубу, патрубок отвода жидкости, отсекающую тарелку с осевым отверстием, расположенную в нижней части корпуса, и отражатель, установленный над осевым отверстием отсекающей тарелки и с зазором по отношению к ней, отличающийся тем, что отражатель и отсекающая тарелка выполнены в виде шаровых сегментов, обращенных плоскостью сечения вниз.

2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что диаметр отражателя составляет от 0,3 до 0,4 диаметра корпуса.

3. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что отражатель отстоит от поверхности отсекающей тарелки на расстояние от 0,2 до 0,3 диаметра корпуса.

4. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что он содержит дополнительный отражатель, расположенный над первым отражателем, диаметр которого превышает диаметр первого отражателя.