Газожидкостной сепаратор Советский патент 1983 года по МПК B04C3/06 

Изобретение относится к устройст вам для онистки газа от жидкости с использованием центробежных сил, возникающих при вращении газового потока, и может быть использовано в газовой, нефтехимической и других отраслях промышленности для очистки газов или для извлечения из них ценных продуктов

Известен центробежный сепаратор, содержащий цилиндрическую сепарационкую камеру с завихркргёлем во входном конце Репарационного патрубка и размещенными на периферии камеры канавками для сбора жидкости, вьшолненными в виде кольцевых гофр с отверстиями в их нижней части Г1 J .

Недостаток указанного сепаратора заключается в росте гидравлического сопротивления и -вторкСчного уноса жидкости при увеличении его пропускной способности.

Рост гидравлического сопротивления обусловлен наличием канавок, приводящи к образованию зон завихрения и рециркуляции потока. Вторичный унос жидкости возникает при увеличении пропускной способности сепаратора вследствие

диспергирования отсепарированной жидкости при выходе ее из отверстий в кольцевых гофрах вместе с газом. Несмотря на то, что отверстия направлены вниз, при высоких скоростях потока газа начинается процесс дробления капель.(эффект пульверизации), приводящий к росту вторичного уноса жидкости и снижению эффективности сепарации.

Известен также циклонный сепаратор для аэрозолей, содержащий центробежный элемент с завигфителем во входном конце сепарационного патрубка и отвод, выполненный в вэде плавно отогнутой кромки выходного конца сепарационного патрубка, образующий криволинейную поверхность Г2 .

Недостатком известного сепаратора является рост вторичного уноса жидкости при.увеличении его пропускной способности вследствие того, что при высоких скоростях поток газа захватывает, капли жидкости при отрыве их от кромок выходного конца сепарационного патрубк вторично диспергирует и вьшосит их вместе с очищенным газом, снижая тем самым эффективность сепарации.

Цель изобретения - увеличение производительности: сепаратора при высокой эффективности сепарации.

Поставленная цель достигается тем, что газожидкостной сепаратор, содержащий цилиндрический сепарационный патрубок, выходной конец которого вьшо)нен в виде диффузора с плавно отогнутой наружу кромкой, и завихр1Ргель, установленный во входном конце сепарационного патрубка, снабжен кольцевым желобом с отверстиями в нижней части, установленным концентрично снаружи выходного конца сепарационного патрубка и плавно сопряженным с его отог нутой наружу кромкой.

На фиг. 1 изображен газожидкостной сепаратор; на фиг. 2 - график завис мости эффективности сепарации от скорости газа, характеризующей производительность сепаратора.

Сепаратор содержит корпус 1, в тарелке 2 которого укреплен сепарационный патрубок 3 с завихрите л ем 4, Выходная часть патрубка 3 вьшолнена в виде плавно отогнутой кромки и сопряжена с кольцевым желобом 3 с отверстиями 6 для слива ишдкости.

Для отвода жидкости с тарелки 2 в нижнюю часть сепаратора предусмотрена переливная труба 7. Корпус сепаратора имеет патрубки 8 и 9 для входа и выхода газа и щтуцер Ю для удаления жидкости.

Сепаратор работает следующим образом.

Газ со взвешенными каплями жидкости поступает через патрубок 8 в полость сепаратора, где происходит первичная сепарация жидкости под действием гравитационных сил. Попадая в зону действия завизфителя 4, поток газа приобретает вращательное движение. Под действием центробежных сил оставшиеся капли жидкости отбрасываются к внутренней стенке сепарационного патрубка и образуют пленку, которая под действием сил трения движется по спирали вверх к отводу, выполненному в виде плавно отогнутой кромки, и сливается в кольцевой желоб 5, откуда через отверстия 6 сливается на тарелку 2. С тарелки 2 жидкость по п&реливной трубе 7 стекает в нижнюю часть сепаратора и удаляется через штуцер 10. Переливная труба 7 выпо няет функции гидрозатвора. Поток газа, имеющий вращательное движение, перемещается вдоль отвода и желоба 5. При этом скорость потока плавно падает, 5 Поскольку в нижней части кольцевого желоба поток газа открывается от пленки жидкости, то -дальнейшее их совмест ное движение прекращается, чем исключается диспергирование ивторичный унос жкокости .

Как показывают лабораторные испььтания, предлагаемый сепаратор позволяет со анить высокую эффективность сепарации при скоростях потока, почти на 30% превышающих скорость движ&ния газа в аналогичных сепараторах, что соответственно позволяет повысить производительность аппарата.

Кривая 11 на фиг. 2 - эффективность сепарации для сепаратора с кольцевыми

.гофрами (1), кривая 12 - для сепаратора с диффузорным выходным концом сепарационного патрубка (2), кривая 13 для предлагаемого сепаратора. Все три исследуемых сетхарационных элемента обеспечивают высокую эффективность сепарации при скоростях потока 2-18 м/с (97-99%). С дальнейшим увеличением скорости йотока Эффективности сепарации в известных элементак снижается. Снижение эффективности сепарещии предлагаемого элемента наблюдается при скоростях потока выше 23, 5 м/с.

ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СЕПАРАТОР, содержащий цилиндрический села- . рационный патрубок, выходной конец которого вьшолнен в виде диффузора с пла&но отогнутой наружу кромкой, и завихритель, установленный во входном конце сепарационного патрубка, отличающийся ,тем, что, с целью увеличьния производительности при высокой эффективности сепарации за счет снижения вторичйого уноса жидкости, он снабжен кольцевым желобом с отверстиями в нижней части, установленным концентрично , снаружи выходного конца сепарационного патрубка и плавно сопряженным с его отогнутой наружу кромкой..§

Скорость патока м/с

13

20 г 28 . 2