УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ОЧИСТКИ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ Российский патент 2023 года по МПК B01D45/16 B04C3/06 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[1] Изобретение относится к области очистки текучей среды. Более конкретно, изобретение относится к устройству для удаления твердых или жидких примесей из потока текучей среды посредством центробежных сил и к способу удаления твердых или жидких примесей из потока текучей среды.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[2] Удаление загрязнений из воздуха является давно существующей проблемой, важность которой значительно возрастает в связи с проблемами загрязнения на сегодняшний день. Основным техническим решением для отделения твердых частиц от потока текучей среды является циклон.

[3] Для сложных применений очистки воздуха требуются разработки концепции циклона. Были разработаны различные винтовые сепараторы, содержащие винтовые каналы внутри газопровода и выходы для потоков, в которых уменьшено содержание твердых веществ, и потоков, обогащенных твердыми веществами, соответственно.

[4] В ЕР 0 344 749 А2 раскрыто разделительное устройство, пригодное для использования при обработке потока газа, содержащего частицы, для отделения частиц от газа или для очистки газа от частиц. Устройство содержит наружную трубу, имеющую входной конец, область создания вихря и область разделения; и внутреннюю вытяжную трубу для вывода очищенного воздуха из устройства. Область, генерирующая вихрь, имеет центральный сердечник и винтовые лопасти, расположенные вокруг сердечника, и имеет постоянный диаметр или расходящийся. Наружная труба и вытяжная труба концентричны, а между трубками находится выпускное отверстие, проходящее по части окружности. Частицы в подающем потоке, поступающие на входной конец, приводятся во вращательное движение, переносятся на периферию наружной трубы. Поток, обогащенный частицами, выходит из выпускного отверстия, в то время как поток, в котором уменьшено содержание частиц, выходит через вытяжную трубу.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[5] Задача настоящего изобретения заключается в предложении устройства для отделения твердых частиц или капель жидкости от текучей среды, в дальнейшем называемого ”сепаратором". Сепаратор содержит входную трубу, имеющую входное отверстие для приема потока текучей среды, и вихревую секцию, диаметр которой уменьшается в направлении потока. Вихревая секция содержит по меньшей мере одну внутреннюю стенку, образующую по меньшей мере один винтовой канал. Предпочтительно, вихревая секция коническая, сужающаяся в направлении потока.

[6] Предпочтительно, винтовой канал окружает корпус сердечника, проходящий вдоль центральной оси входной трубы. Корпус сердечника имеет концы различного диаметра, расширяясь в направлении потока на верхнем по потоку конце и сужаясь в направлении потока на нижнем по потоку конце. Промежуточный участок корпуса сердечника может иметь постоянный диаметр. В одном варианте осуществления промежуточный участок корпуса сердечника может быть расходящимся, предпочтительно сужающимся в направлении потока. Концевые участки корпуса сердечника различного диаметра предпочтительно имеют коническую форму.

[7] Первый конец корпуса сердечника, расширяющийся в направлении потока, управляет поступающей текучей средой, содержащей частицы и капли, в винтовом канале ламинарным образом, при этом частицы и капли потока движутся ровными параллельными слоями вверх по потоку, не смешиваясь друг с другом. Другой конец (конечный конец) корпуса сердечника, сужающийся в направлении потока, стабилизирует поток, выходящий из винтового канала в направлении секции выходного отверстия. Ламинарное течение и стабилизация потока при выходе из винтового канала имеют особое значение для того, чтобы очищенный поток поступал в выпускную трубу, а поток, богатый твердыми веществами, в свою очередь направлялся к выходному отверстию (отверстиям) вокруг выпускной трубы.

[8] Предпочтительно, направляющие лопасти для текучей среды соединены с винтовым каналом на верхнем по потоку конце корпуса сердечника. Такие направляющие лопасти для текучей среды облегчают поворот потока от вертикального к вращательному, тем самым помогая потоку осесть и снизить потери давления.

[9] Сепаратор дополнительно содержит кольцевую секцию выходного отверстия, имеющую по меньшей мере одно периферийное выходное отверстие, предпочтительно множество выходных отверстий, разделенных участками стенки, и выпускную трубу, проходящую вдоль центральной оси. Таким образом, выпускная труба расположена рядом с выходным отверстием (отверстиями) или между ними, т.е. в случае нескольких выходных отверстий они расположены вокруг выпускной трубы. Выражение ''кольцевое'' в этом контексте включает как тела, имеющие вращательную симметрию, так и тела, не имеющие вращательной симметрии.

[10] Секция выходного отверстия соединяет входную трубу с выпускной трубой, расположенной соосно с входной трубой. Предпочтительно, сепаратор содержит разделительную секцию, расположенную между вихревой секцией и секцией выходного отверстия, в которой, предпочтительно, по существу отсутствуют внутренние структуры. Разделительная секция может иметь постоянный диаметр.

[11] В соответствии с другим вариантом осуществления разделительная секция имеет либо постоянный диаметр, либо расходящийся диаметр. Предпочтительно, разделительная секция имеет сужающийся диаметр.

[12] Сепаратор и его функция в направлении потока текучей среды через устройство описаны ниже. Во время работы текучая среда поступает на входной конец входной трубы, которая может содержать начальный участок постоянного диаметра. Текучая среда подается в винтовой канал или каналы, которые предпочтительно расположены по винтовой линии по всей длине сужающейся вихревой секции вокруг центрального корпуса сердечника. Твердые частицы, взвешенные в потоке текучей среды, переносятся центробежными силами к периферии винтовых каналов по мере прохождения потока текучей среды через вихревую секцию. На внешней стенке вихревой секции может быть предусмотрен один или несколько выходных каналов, сообщающихся с винтовым каналом. Выходной трубопровод выходит из винтового канала по касательной к основной трубе, неся поток текучей среды, обогащенной взвешенными частицами.

[13] Когда поток текучей среды покидает вихревую секцию, по меньшей мере часть взвешенных частиц может быть удалена через дополнительные тангенциальные выходные каналы. Затем, если предусмотрена разделительная секция, поток текучей среды поступает в разделительную секцию, которая предпочтительно имеет постоянный диаметр, по существу соответствующий диаметру выпускного конца вихревой секции. Частицы значительно накапливаются на внешней стенке трубы при выходе из вихревой секции и прохождении через разделительную секцию.

[14] Затем поток текучей среды поступает в секцию выходного отверстия, которая включает фланцевую часть, соединяющую основную трубу с центральной выходной трубой. Секция выходного отверстия может содержать одно выходное отверстие, но предпочтительно несколько выходных отверстий, разделенных участками стенки, равномерно расположенных по периферии фланцевой части. Обогащенная частицами часть потока текучей среды, покидающая вихревую секцию или разделительную секцию, выходит через периферийное выходное отверстие (отверстия).

[15] В той части потока текучей среды, которая не выходит через периферийные выходные отверстия, содержание частиц уменьшается, и поток выходит из сепаратора через соосно расположенную выходную трубу.

[16] В соответствии с дальнейшим вариантом осуществления настоящего изобретения сепаратор снабжен блоком предварительной сепарации, выполненном в виде циклона, предпочтительно с тангенциальным входом. Когда ниже приводятся ссылки на верхнюю и нижнюю части циклона, предполагается, что циклон расположен в положении, когда его центральная ось вертикальна, вход находится в верхней части, а выход для отделенных частиц или капель на нижнем конце. Блок предварительной сепарации предпочтительно имеет базовую конструкцию в соответствии с обычной конструкцией циклона, содержащую цилиндрический корпус с основным входом в его верхней части, сужающейся книзу, предпочтительно конической нижней частью и центральными вертикальными основными выходами для твердых частиц вниз и текучей среды вверх.

[17] В соответствии с дальнейшим вариантом осуществления циклон содержит в дополнение к своему первичному входу для текучей среды, содержащей твердые частицы или капли, по меньшей мере один вторичный входной канал в своей верхней части. Вторичный входной канал может подавать чистую текучую среду. В данном варианте осуществления по меньшей мере один вторичный входной канал соединен с разделительной секцией сепаратора.

[18] В соответствии с дальнейшим вариантом осуществления циклон содержит, в дополнение к своему первичному выпускному каналу, через который текучая среда выходит из циклона вверх вдоль центральной оси, по меньшей мере один вторичный выпускной канал в его нижней части. В данном варианте осуществления поток из этого выпускного канала выходит из устройства и может быть отфильтрован или направлен в пылеуловитель перед выпуском. В другом варианте осуществления поток из этого выпускного канала вводится во входную трубу сепаратора. Этот канал может дополнительно служить для регулирования давления в циклоне.

[19] В соответствии с дальнейшим вариантом осуществления изобретения вихревая секция входной трубы содержит на своей внешней стенке по меньшей мере одно выпускное отверстие, позволяющее части потока, обогащенной частицами, покидать вихревую секцию в направлении, по существу касательном к внешней стенке входной трубы.

[20] Предпочтительным материалом для устройства согласно изобретению является сталь; если этого требуют условия эксплуатации, может использоваться нержавеющая сталь различных марок. Также могут быть использованы полимерные материалы, возможно, армированные волокном. Другими возможными материалами являются керамика, изделия порошковой металлургии и стали с покрытием.

[21] Вторым объектом изобретения является способ отделения твердых частиц или капель жидкости от текучей среды с использованием устройства согласно изобретению, включающий следующие этапы: введение потока текучей среды, содержащей твердые частицы или капли, во входную трубу, содержащую вихревую секцию, диаметр которой уменьшается в направлении потока, и по меньшей мере одну внутреннюю стенку, образующую по меньшей мере один винтовой канал вокруг корпуса сердечника; таким образом, поток текучей среды приводят в вихревое движение; удаление потока текучей среды, обогащенной частицами или каплями, по меньшей мере через одно периферийно расположенное выходное отверстие, расположенное в секции выходного отверстия ниже по потоку от вихревой секции, и удаление потока текучей среды, в котором уменьшено содержание частиц или капель, через выпускную трубу, расположенную соосно с входной трубой.

[22] В предпочтительном варианте осуществления вихревая секция содержит корпус сердечника, проходящий вдоль центральной оси, корпус сердечника, имеющий первый конец, расширяющийся в направлении потока; промежуточный участок; и второй конец, сужающийся в направлении потока.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[23] Фиг. 1 - схематический вид в разрезе сбоку сепаратора в соответствии с изобретением,

[24] Фиг. 2 - перспективный вид фланцевой части секции выходного отверстия,

[25] Фиг. 3 - схематический вид сбоку сепаратора согласно изобретению в сочетании с циклонным предварительным сепаратором,

[26] Фиг. 4 - другой схематический вид сбоку сепаратора согласно изобретению в сочетании с циклонным предварительным сепаратором, повернутым на 90 градусов вокруг вертикальной оси относительно фиг. 3,

[27] Фиг. 5 - вид сверху в соответствии с разрезом А-А, как показано на фиг. 3,

[28] Фиг. 6 - подробный вид сбоку внутренней структуры циклонного предварительного сепаратора,

[29] Фиг. 7 - вид в разрезе сбоку циклонного предварительного сепаратора

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[30] Далее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи. Одни и те же структуры связаны с одними и теми же ссылочными обозначениями повсюду.

[31] В настоящем контексте термин “текучая среда” относится к любому веществу, которое способно течь или деформироваться под действием приложенного напряжения сдвига или внешней силы. Текучие среды включают жидкости, газы и плазму. В частности, настоящее изобретение применимо для удаления твердых частиц, таких как пыль, из газов (воздуха) и твердых частиц из жидкостей.

[32] Со ссылкой на фиг. 1 сепаратор работает следующим образом. Поток текучей среды, содержащий частицы или капли, например поток газа, содержащий твердые частицы, поступает во входную трубу 2 сепаратора 1 через входное отверстие 3. Показанный сепаратор имеет начальную секцию 11 с постоянным диаметром. Вихревая секция 4 содержит корпус 5 сердечника, проходящий в начальную секцию 11 и окруженный конструкцией, содержащей винтовые стенки 6, образующие винтовые каналы, заполняющие пространство между корпусом 5 сердечника и внутренней поверхностью стенки входной трубы 2. Корпус сердечника имеет расширяющийся передний конец 27 и сужающийся задний конец 28. Вихревая секция 4 сужается в направлении потока через сепаратор, что приводит к увеличению скорости текучей среды по мере прохождения текучей среды через сепаратор. В вихревой секции имеется по меньшей мере одна, а предпочтительно четыре винтовые стенки. Стенки предпочтительно расположены под углом в диапазоне от 60 до 90 градусов относительно центральной оси входной трубы. Расстояние между стенками, т.е. ширина винтовых каналов, предпочтительно находится в диапазоне от 50 до 70 мм.

[33] Согласно одному варианту осуществления расстояние между стенками, т.е. ширина винтовых каналов, имеет постоянный диаметр по всей длине вихревой секции. Согласно другому предпочтительному варианту осуществления ширина винтовых каналов уменьшается в направлении потока.

[34] В вихревой секции может быть предусмотрен один или более выпускных каналов (не показаны), выходящих из винтового канала по существу в тангенциальном направлении. Эти выпускные каналы удаляют частичные потоки, в которых концентрация частиц возросла из-за центробежных сил, вызванных винтовой траекторией потока.

[35] Длина в направлении потока расширяющегося переднего конца 27 корпуса 5 сердечника предпочтительно по меньшей мере в три раза превышает расстояние между винтовыми стенками 6. Длина в направлении потока сужающегося заднего конца 28 корпуса 5 сердечника предпочтительно по меньшей мере в четыре раза превышает расстояние между винтовыми стенками 6.

[36] Описанная предпочтительная форма корпуса сердечника приводит к тому, что передний конец, расширяясь в направлении потока, направляет входящий поток, включающий частицы или капли, в винтовой канал (каналы) ламинарным образом. Задний конец, сужающийся в направлении потока, стабилизирует поток, выходящий из винтового канала (каналов) к периферии трубы.

[37] В показанном варианте осуществления поток текучей среды выходит из вихревой секции в разделительную секцию 7, в которую входит задняя, сужающаяся часть корпуса 5 сердечника. Как следствие прохождения по винтовой траектории вихревой секции, поток находится в энергичном вихревом движении, и частицы сильно концентрируются на периферии, т.е. прилегают к стене трубы. Предпочтительно, длина разделительной секции 7 по меньшей мере в пять раз больше расстояния между винтовыми стенками вихревой секции.

[38] Обогащенная частицами часть затем сталкивается с секцией 8 выходного отверстия, которая в показанном варианте осуществления содержит первую фланцевую часть 12 и вторую фланцевую часть 13, которые скреплены болтами между соответствующими концевыми фланцами (не указаны) входной трубы 2 и выпускной трубы 10. Конструкция фланцевой части 13 показана на фиг. 2. В этом варианте осуществления фланцевые части имеют четыре симметрично расположенные выходных канала 15, которые установлены под углом для приема вихревого потока, прилегающего к внутренней стенке разделительной секции.

[39] Таким образом, части потока, обогащенные частицами, покидают сепаратор через выходные отверстия 9 в секции 8 выходного отверстия, в то время как остаток текучей среды, в котором уменьшено содержание частиц, поступает в выпускную трубу 10 и покидает сепаратор через выпускное отверстие 14. Выпускная труба может иметь постоянный диаметр или расширяться в направлении потока. Предпочтительно выпускная труба имеет коническую форму, расширяющуюся в направлении потока.

[40] На фиг. 3 и 4 показаны виды в разрезе сбоку сепаратора 1 согласно настоящему изобретению, соединенного с циклонным предварительным сепаратором 15. Фиг. 4 повернута на 90° вокруг вертикальной оси относительно фиг. 3.

[41] На фиг. 3 и 4, текучая среда содержащая частицы, обозначаемая здесь ”пыльный воздух”, поступает в 16 и вводится в циклонный предварительный сепаратор 15 по касательной в верхней части циклона, как известно в данной области техники. Таким образом, поток текучей среды приводится в винтовое движение вниз, как схематически показано винтовой линией на фиг. 4. Частицы накапливаются на стенке циклона и уходят на дно в 17.

[42] Полученный поток предварительно очищенной текучей среды выходит из циклона в восходящем движении через вертикальную центральную выходную трубу 18 и транспортируется во входное отверстие 3 сепаратора 1 с помощью первичного вентилятора 19. После прохождения через сепаратор 1, как показано на фиг. 1, очищенный поток вытесняется в 20 с помощью вторичного вентилятора 21.

[43] В показанном варианте осуществления обогащенные частицами части, выходящие из секции выходного отверстия сепаратора, рециркулируются в верхнюю часть циклонного предварительного сепаратора по трубопроводам 22. Предпочтительно трубопроводы 22 рециркуляции расположены симметрично в восходящей трубе 25 циклона, как показано на фиг. 5, который представляет вид сверху на разрез А-А, указанный на фиг. 3 (только один трубопровод 22 снабжен ссылочным обозначением на фиг. 5).

[44] Трубопроводы 22 могут подавать дополнительную чистую текучую среду в циклонный предварительный сепаратор вместо рециркулированной текучей среды, обогащенной частицами, из сепаратора.

[45] Предпочтительно, трубопроводы 22 заканчиваются соплами 26, направляющими поток к внутренней поверхности стенки циклона, как показано более подробно в связи с фиг. 6.

[46] Фиг. 3 и 4 дополнительно показывают вторичное выходное отверстие 24 в нижней части циклонного предварительного сепаратора 15. Из этого выходного отверстия трубопровод 23 направляет вторичный поток непосредственно на вход входной трубы 2 сепаратора. Такое расположение снижает давление в циклоне во время работы и делает возможным отделение очень мелких частиц. Предпочтительный вторичный поток составляет от 10 до 20% потока текучей среды, поступающего в циклон. Такое расположение значительно улучшает производительность циклона.

[47] На фиг. 6 показано расположение одного трубопровода 22 рециркуляции с соплом 26, установленным в восходящей трубе 25 внутри циклонного предварительного сепаратора. Фиг. 7 - вид в разрезе сбоку циклонного предварительного сепаратора с четырьмя трубопроводами 22 рециркуляции и соплами 26, установленными симметрично вокруг восходящей трубы 25 циклона. Сопла 26 направлены для направления рециркулированного потока, обогащенного частицами, из секции выходного отверстия сепаратора в нисходящий винтовой поток у стенки циклона.

[48] Хотя это не показано на фигурах, могут быть установлены приборы так, как реализует специалист в данной области техники. Например, могут быть предусмотрены регулирующие клапаны, датчики давления и цифровое управляющее оборудование для управления, например, вторичным потоком в трубопровод 23.

[49] Следует понимать, что раскрытые варианты осуществления изобретения не ограничиваются конкретными структурами, технологическими этапами или материалами, раскрытыми в настоящем документе, но распространяются на их эквиваленты, как это было бы признано теми, кто обычно обладает навыками в соответствующих областях техники. Следует также понимать, что терминология, используемая в настоящем документе, используется только для описания конкретных вариантов осуществления и не предназначена для ограничения.

[50] Ссылка во всем этом описании на “один вариант осуществления” или “вариант осуществления” означает, что конкретный признак, структура или характеристика, описанные в связи с вариантом осуществления, включены по меньшей мере в один вариант осуществления настоящего изобретения. Таким образом, появление выражений “в одном варианте осуществления” или “в варианте осуществления” во всем этом описании не обязательно относится к одному и тому же варианту осуществления.

[51] Как используется здесь, множество элементов, структурных элементов, композиционных элементов и/или материалов может быть представлено в общем списке для удобства. Однако эти списки следует толковать так, как будто каждый член списка индивидуально идентифицирован как отдельный и уникальный член. Таким образом, ни один отдельный член такого списка не должен рассматриваться как фактический эквивалент любого другого члена того же списка исключительно на основании их представления в общей группе без указаний на обратное. Кроме того, здесь могут быть упомянуты различные варианты осуществления и пример настоящего изобретения вместе с альтернативами для различных его компонентов. Понятно, что такие варианты осуществления, примеры и альтернативы не должны толковаться как фактические эквиваленты друг друга, но должны рассматриваться как отдельные и автономные представления настоящего изобретения.

[52] Кроме того, описанные особенности, структуры или характеристики могут быть объединены любым подходящим способом в одном или более вариантах осуществления. В следующем описании приводится множество конкретных деталей, таких как примеры длины, ширины, формы и т.д., чтобы обеспечить полное понимание вариантов осуществления изобретения. Специалист в соответствующей области техники, однако, признает, что изобретение может быть реализовано без одной или более конкретных деталей или с использованием других методов, компонентов, материалов и т.д. В других случаях хорошо известные конструкции, материалы или операции не показаны или подробно не описаны, чтобы избежать усложнения аспектов изобретения.

[53] Хотя приведенные примеры иллюстрируют принципы данного изобретения в одном или более конкретных применениях, для тех, кто обладает обычным навыком в данной области, будет очевидно, что многочисленные изменения в форме, использовании и деталях реализации могут быть внесены без применения изобретательских способностей и без отступления от принципов и концепций изобретения. Соответственно, не предполагается, что изобретение будет ограничено, за исключением случаев, предусмотренных формулой, изложенной ниже.

[54] Глаголы “содержать” и “включать” используются в этом документе в качестве открытых ограничений, которые не исключают и не требуют наличия также неуказанных признаков. Признаки, указанные в зависимых пунктах формулы изобретения, могут свободно сочетаться друг с другом, если явно не указано иное. Кроме того, следует понимать, что использование грамматической формы единственного числа во всем этом документе не исключает множественности.

Изобретение относится к области очистки текучей среды. Более конкретно, изобретение относится к устройству для удаления твердых или жидких примесей из потока текучей среды посредством центробежных сил и к способу удаления твердых или жидких примесей из потока текучей среды. Устройство (1) содержит входную трубу (2), имеющую впускное отверстие (3) для приема входящего потока текучей среды, вихревую секцию (4), диаметр которой уменьшается в направлении потока; причем вихревая секция содержит по меньшей мере одну внутреннюю винтовую стенку (6), образующую по меньшей мере один винтовой канал; кольцевую секцию (8) выходного отверстия, имеющую по меньшей мере одно периферийное выходное отверстие (9), и выпускную трубу (10), расположенную соосно с входной трубой (2). Кольцевая секция (8) выходного отверстия соединяет входную трубу (2) с выпускной трубой (10). Входная труба (2) дополнительно содержит разделительную секцию (7), имеющую постоянный диаметр и длину по меньшей мере в пять раз больше ширины винтового канала вихревой секции (4) и расположенную между вихревой секцией (4) и кольцевой секцией (8) выходного отверстия. Ширина винтового канала задана как расстояние между внутренними винтовыми стенками (6), образующими указанный по меньшей мере один винтовой канал. Вихревая секция содержит корпус (5) сердечника, проходящий вдоль центральной оси. Корпус (5) сердечника имеет первый конец (27), расширяющийся в направлении потока, промежуточный участок, имеющий постоянный диаметр, и второй конец (28), сужающийся в направлении потока и проходящий в разделительную секцию (7). Изобретение обеспечивает удаление твердых или жидких примесей из потока текучей среды посредством центробежных сил. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство (1) для отделения твердых частиц от текучей среды, содержащее входную трубу (2), имеющую:

- впускное отверстие (3) для приема входящего потока текучей среды,

- вихревую секцию (4), диаметр которой уменьшается в направлении потока; причем вихревая секция содержит по меньшей мере одну внутреннюю винтовую стенку (6), образующую по меньшей мере один винтовой канал;

кольцевую секцию (8) выходного отверстия, имеющую по меньшей мере одно периферийное выходное отверстие (9), и

выпускную трубу (10), расположенную соосно с входной трубой (2), при этом кольцевая секция (8) выходного отверстия соединяет входную трубу (2) с выпускной трубой (10),

при этом входная труба (2) дополнительно содержит разделительную секцию (7), имеющую постоянный диаметр и длину по меньшей мере в пять раз больше ширины винтового канала вихревой секции (4) и расположенную между вихревой секцией (4) и кольцевой секцией (8) выходного отверстия, при этом ширина винтового канала задана как расстояние между внутренними винтовыми стенками (6), образующими указанный по меньшей мере один винтовой канал,

причем вихревая секция содержит корпус (5) сердечника, проходящий вдоль центральной оси; причем корпус (5) сердечника имеет первый конец (27), расширяющийся в направлении потока, промежуточный участок, имеющий постоянный диаметр, и второй конец (28), сужающийся в направлении потока и проходящий в разделительную секцию (7).

2. Устройство по п. 1, в котором винтовые стенки (6), образующие винтовые каналы в вихревой секции (4), установлены под углом в диапазоне от 60 до 90 градусов относительно центральной оси входной трубы.

3. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором расстояние между винтовыми стенками (6), то есть ширина винтовых каналов, уменьшается в направлении потока.

4. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором направляющие лопасти для текучей среды соединены с винтовым каналом на верхнем по потоку конце корпуса сердечника.

5. Устройство по любому из пп. 1-4, в котором длина первого конца (27) корпуса сердечника, расширяющегося в направлении потока, по меньшей мере в три раза превышает расстояние между винтовыми стенками (6).

6. Устройство по любому из пп. 1-5, в котором длина второго конца (28) корпуса сердечника, сужающегося в направлении потока, по меньшей мере в четыре раза превышает расстояние между винтовыми стенками (6).

7. Устройство по любому из предыдущих пунктов, содержащее множество выходных отверстий в кольцевой секции (8) выходного отверстия.

8. Устройство по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащее циклон (15), подсоединенный выше по потоку от входной трубы (2).

9. Устройство по п. 8, содержащее по меньшей мере один вторичный входной трубопровод (22) в верхней части циклона (15).

10. Устройство по п. 8 или 9, содержащее по меньшей мере один вторичный выпускной трубопровод (23) в нижней части циклона (15).

11. Способ отделения твердых частиц или капель жидкости от текучей среды, включающий следующие этапы:

- введение потока текучей среды, содержащего твердые частицы или капли, во входную трубу, содержащую вихревую секцию (4), диаметр которой уменьшается в направлении потока, и по меньшей мере одну внутреннюю винтовую стенку (6), образующую по меньшей мере один винтовой канал, с приведением таким образом потока текучей среды в вихревое движение;

- удаление потока текучей среды, обогащенной частицами или каплями, по меньшей мере через одно периферийно расположенное выходное отверстие (9), расположенное в кольцевой секции (8) выходного отверстия ниже по потоку относительно вихревой секции (4),

- удаление потока текучей среды, в котором уменьшено содержание частиц или капель, через выпускную трубу (10), расположенную соосно с входной трубой (2),

причем входная труба (2) дополнительно содержит разделительную секцию (7), имеющую постоянный диаметр и длину по меньшей мере в пять раз больше ширины винтового канала вихревой секции и расположенную между вихревой секцией (4) и кольцевой секцией (8) выходного отверстия,

при этом ширина винтового канала задана как расстояние между внутренними винтовыми стенками (6), образующими указанный по меньшей мере один винтовой канал,

причем вихревая секция содержит корпус (5) сердечника, проходящий вдоль центральной оси; причем корпус (5) сердечника имеет первый конец (27), расширяющийся в направлении потока, промежуточный участок, имеющий постоянный диаметр, и второй конец (28), сужающийся в направлении потока и проходящий в разделительную секцию (7).

12. Способ по п. 11, дополнительно включающий этап пропускания потока текучей среды через циклон (15) перед введением во входную трубу (2).

13. Способ по п. 12, дополнительно включающий этап удаления вторичного потока текучей среды из нижней части циклона (15).