Сепаратор (его варианты) Советский патент 1983 года по МПК B01D45/08 

(54.) СЕПАРАТОР (ЕГО ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к технике очистки газов и может быть использовано для очистки газов от капель, а также для мокрой очистки газов от пыли и вредных.газообразных примесей. Наиболее предпочтительным является применение изобретения в качестве маслоотделителя системы вентиляции картера автомобильных, тепловозных и судовых двигателей внутреннего сгорания, а также систем сульфирования, газотурбинных двигателей.

Наиболее близким-по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является сепаратор, включающий цилиндрический корпус, крышку, входной, выходной и дренажный патру&ки, уложенную на днище пористую набивку, сепарирующий узел, установленный соосно с входньм патрубком и выполненный из гофрированных элементов, входные ивыходные кромки которых образуют поверхность тела вращения 1J .

Недостатком известного сепаратора является необходимость изготовления сепарирующего узла из большего количества плоских и гофрированных п-ластин, каждая из которых должна . установлена радиально таким o6pa3QM.j ,

чтобы их входные и выходные кромки образовывали цилиндрическую поверхность. В результате процесс изготовления сепарирующего узла предусматривает ряд различных операций: изготовь ление плоских и гофрированных лент заданной ширины, порезка их на пласти ны определенной линии, радиальное размещение пластин и крепление их (напри10мер, с помощью пайки) к днищу и крышке сепарирующего узла. Это приводит к увеличению трудоемкости и стоимости изготовления маслоотделителя,t что затрудняет его освоение.

15

Цель изобретения - снижение трудоемкости и стоимости изготовления.

Эта цель достигается тем, что в сепараторе,включающем цилиндрический корпус, состоящий из верхней части с

20 выходньм патрубком и нижней части с входным и дренажным патрубками, крышку пористую набивку, уложенную днище, и сепарирующий узел,.установленный соосно с входным патрубком и

25 выполненный из гофрированных элементов, входные и выходные кромки которых образуют поверхность тела вращения, гофрированные элементы выполнены в виде двух пористых лент, : ложенл

30 ных один на другой с образованием геликоИда с шагомf равным высоте гофр, при этом продольные оси гофр первой и второй ленты расположены под углом к продольной оси соответственно меньше и больше 90. Причем сепаратор снабжен цилинд ром- с окнами для прохода газа, прикрепленным к крышке корпуса, при этом сепарирующий узел разместить в цилинд Р®Поставленная цель может быть достигнута также, тем, что в сепараторе, лючающем корпус, крышку, патрубки, Пористую набивку, сепарирующий узел из гофрированных элементов,.последние выполнены пористыми кольцев11ми с радиальными гофрами, при.этом сепаратор снабжен плоскими пористыми кольцами, размещенными между гофрированными элементами. Гофрированные элементы и плоские кольца выполнены в виде усеченного конуса, а гофры - в виде ломанных ли ний или плавных кривых. На фиг. 1 показана конструкция се паратора; на фиг. 2 - гофрированные сетчатые ленты сепарируннцего узла,свернутые в виде прямого геликоида; на фиг. 3 - плоские и гофрированные кольца в виде дисков, изготовленные из сетки, с помощью которых выполняется сепарируквдий узел; на фиг. 4 плоские и гофрированные кольца в виде усеченных конусов; на фиг. 5 - ва риант выполнения гофрированных колец вершины гофр которых имеет вид ломаной линии с одной точкой излома; на фиг. 6 - вариант выполнения гофрированных колец, вершины гофр которых имеют вид дуги окружности. . , Сепаратор (фиг. 1) содержит,цилин рический корпус, состоящийиз верхней и нижней частей 1 и 2, которые соединяются одна с другой с помощью резьбы. Для предотвращения утечек га за в месте резьбового соединения установлено резиновое кольцо 3. К нижн части корпуса 2 присоединен входной патрубок 4, ось которого совпадает с осью корпуса. В центре конического днища 5 нижней части корпуса имеется цилиндрический выступ б с отверстием диаметр равен внутреннему диаметру входного патрубка 4. Наружн диаметр выступа 6 меньше внутреннего диаметра корпуса 2, благодаря чему в днище 5 образовано кольцевое .углубле ние 7, отделяемое от газового потока пористой набивкой 8 (например, кольцевым пакетом сеток). В этом же углу лении 7 к днищу 5 присоединен дренаж ный патрубок 9. Сепарирукядий узел 10 изготовлен и двух гофрированных лент 11 и 12 (фиг. 2), изготовленных цз сетки, уложенных одна на другую и с.вернутьк таким образом, что они образуют прямой геликоид с шагом, равным высоте гофр (фиг. 1). Вершины гофр ленты 11 наклонены к ее продольной оси под углом 60, а вершины гофр ленты 12 наклонены к ее продольной оси под углом 120. В результате гофрированные ленты 11 и1у.2 в сборе образуют каналы 13 переменного сечения для движения газа. Сепарирующий узел 10 размещен внутри пустотелого цилиндра 14, выполненного заодно с верхней частью корпуса 1. В сТенке цилиндра 14 имеются окна для движения очищенного газа. Между цилиндром 14 и корпусом 1 имеется зазор 15. К крышке верхней части корпуса 1 присоединен выходной патрубок 16. Сепарирующий узел 1C также может .быть изготовлен из плоских сетчатых ,|«)лец 17 и гофрированных сетчатых ко.Ьец 1Я. выполненных штамповкой в виде дисков (фиг. 3) или в виде усеченных конусов (фиг. 4), При этом вершины гофр 19 гофрированных колец 18 могут иметь вид прямых линий, направленных по радиусам (фиг. 3) ломаных линий с одной точкой излома (фиг.5) и кривых линий (дуг окружности) с одной точкой перегиба (фиг. 6). Сепаратор работает следующим образом. Очищаемая среда, например картерные газы, поступает через входной патрубок 4 в сепарирующий узел 10. Здесь под действием инерционных сил транспортируемые газом капли жидкости Высаживаются на входных кромках ка- , налов 13, образованных гофрированными лентами 11 и 12 или плоскими и гофрированными кольцами 17 и 18. Дальнейшее осаждение капель осуществляется внутри каналов 13 под действием вихревого, инерционного и турбулентно-инерционного переносов. Высаженные капли, сливаясь друг с другом, образуют пленку, которая под действием капиллярных сил стягивается в ячейки сетки и углы каналов 13. Увлекаемая газовым потоком пленка жидкости движется к выходным кромкам каналов 13, одновременно стекая через ячейки сеток в кольцевое углубление 7 днища 5. Размещение в верхней части кольцевого углубления 7 пористой набивки 8 из мелкоячеистых сеток предотвращает унос уловленной жидкости газовым потоком. Кроме того, в случае применения сепарато1)а в качестве маслоотделителя системы вентиляции картера двигателей внутреннего сгорания пористая набивка 8 является пламегасителем. Это способствует повышению надежности двигателей. Чтобы исключить срыв капель масла с выходных кромок каналов 13, необходимо выбрать размеры окон в йтенке цилиндра таким образом, чтобы скорость газа в сечении окон не превышала 4 м/с. Очищенный от капель газ пб кольцевому зазору 15 поступает к пат рубку 16 и отводится из сепаратора, а уловленная жидкость сливается чере дренажный патрубок 9. , , Таким образом, сепарирующий узел, изготовленный из гофрированных сетчатых лент, свернутых в виде геликоида .или из плоских и гофрированных сетчатых колец, обеспечивает эффективную очистку газов от. капель.. При этом изготовление сепарирующего узла существенно упрощается ПО сравнению с известньали конструкциями, в частности, исключается пайка или сварка мелких деталей. Это позволяет полностью механизировать изготовление предлагаемого сепаратора, что особенно важно при крупносерийном производстве. Формула изобретения .1 1. Сепаратор, включающий цилиндрический корпус, крышку, входной, выходной и дренажный патрубки, уложенную на днище пористую набивку, сепарирукадий узел, установленный соосно с входным патрубком и выполненный из гофрированных элементов, входные и выходные кромки которых образуют поверхность тела вращения, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления, гофрированные элементы выполнены в виде двух пористых лент, уложенных один на другой с образованием геликоида с, шагом, равным высоте гофр, при этом продольные оси гофр первой и второй ленты расположены под углом к продольной оси лент соответственно меньше и больше.90. 2.Сепаратор по п. 1, 6 тличаю щ и и с я тем, что он снабжен цилиндре с окнами для прохода газа, прикрепленным к крышке корпуса, при этом сепарирующий узел размещен в цилиндре. 3.Сепаратор, включающий цилиндрический корпус, крышку, входной, выходной и дренажный патрубки, уложенную на днище пористую набивку, сепарирукхций узел, установленный соосно с ВХОДН1Л4 патрубком и выполненный из гофрированных элементов, входные и выходные кромки которых образуют поверхность тела вращения, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления, гофрированные элементы выполнены пористыми кольцевьои1И с радиальными гофрами, при этом сепаратор снабжен плоскими пористыми кольцами, размещённьпли между гофрированньили элё ментами. 4.Сепаратор,по п.З, oтличaю щ И и с я тем, что гофрированные элементы и плоские кольца выполнены в виде усеченного конуса. 5.Сепаратор по п. 3, о т л и ч аю щ и и с я тем, что гофры выполнены в виде ломаных линий. 6.Сепаратор по п. 3, о т л и ч аю щ и и с я тем, что гофры выполне ны в виде плавных кривых. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ГДР 109154, кл. 12 а 2, 1974. Жидкость Газ-Жидкость Фиг.1

12

Фиг.5