Сепарационное устройство Советский патент 1983 года по МПК B01D45/04 

Изобретение относится к очистке газа от капель жидкости, в частности для снижения влажности пара, и рая- работано для атомной энергетики, но может быть использовано также .в тепл энергетике, газовой и химической промышленности. Известно устройство для отделения жидкости из газового потока,которое содержит коленообразный корпу прямоугольного сечения с углом поворота установленные в нем криволинейные сепарационные лопатки,выходные кромки которых заканчиваются желобами. При повороте газожидкостмо го потока капли осаждаются на сепара ционных лопатках и через зазоры в ни по желобам отводятся в соответствующие полости f 1 J. Недостатками известного устройства являются его сложность и нетехнологичность. Кроме того, наличие корпуса прямоугольного сечёния затрудняет использование устройств данного типа для удаления влаги из .газожидкостного потока при давлениях более 10 атм,. а установленные в пово роте сёпарациоиные лопатки создают существенное гидравлическое сопротив ление потоку, что крайне нежелательно в системах, где уменьшение давления потока снижает эффективность раб ты оборудования (например, КПД турбины ). На сепарационных лопатках осаждаются крупные капли жидкости,а. мелкие, имеющие малую инерцию,проЯодят по криволинейной траектории поворота и осаждаются на горизонтальном участке за сепёрационными лопатками , образуя жидкостную пленку не подлежащую удалению. Целью изобретения является упрощение конструкции и уменьшение гидравлических потерь. Поставленная цель достигается тем что в сепарационном устройстве, содержащем коленообразный корпус с углом поворота 90° и установленный в нем сепарационный элемент,последний выполнен коленообразной формь с кругль|м сечением, горизонтальным участком и перфорированной наружной стороной гиба, при этом .горизонтальный участок расположен эксцентрично образуя с коленообразным корпусом полость для сбора и отвода жидкости. На фиг.1 изображено сепарационноб устройство, разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-6 на .фиг.1. Сепарационное устройство содержит наружный коленообразный корпус 1 круглого сечения с углом поворота 90 ° и встроенный в него коленообраз- ный сепарационный элемент 2 с горизонтальным участком. При этом горизонтальный участок имеет длину, равную 3-5 проходным диаметрам наружного корпуса, и соединен с ним при помощи эксцентричного кольца 3. Эксцентричное- расположение горизонтального участка сепарационного элемента позволяет увеличить полезный otSieM полости 0 (фиг.З К т.е. объем, участвующий в отводе жидкости, без увеличения проходного диаметра наружного коленообразного корпуса. В вертикальной части сепарационный элемент располсякен концентрично и соединяется с наружным корпусом при помощи кольцевой проставки k с ребрами, образующей с ним кольцевой зазор шириной 2-5 мм. Таким образом, образуется полость а , открытая со стороны входа газового потока и закрытая на горизонтальном участке кольцом 3. Из этой полости через сливной штуцер 5, установленный перед кольцом, и через вентиль 6 производится слив отсепарированной жидкости. Сепарационный элемент на внешней стороне гиба и на нижней части горизонтального участка имеет перфорацию, выполненную отверстиями. При этом, для более эффективного удаления жидкостной пленки, отверстия расположены таким образом, что по ходу движения газового потока зоны последующих отверстий перекрывают предыдущие. Работа сепарационного устройства ; роисходит следующим образом. Газожидкостный поток,содержащий капельную влагу, двигаясь вертикально вниз, поступает в сепарационный элемент 2, совершает поворот на 90° и выходит, имея горизонтальное направление. При этом капли жидкости при повороте потока под действием сил инерции .осаждаются на внутренней поверхности сепарационного элемента, образуя, на ней жидкостную пленку. Полость а через штуцер 5 и вентиль 6 соединена с дренажной емкостью (не показана), давление в которой меньше, чем давление газожидкостного по3Ютока..Необходимый перепад давления регулируется вентилем 6. Таким обра зон под действием перепада.давления жидкостная пленка проходит мерез отверстия перфорации в полость ее , откуда жидкость отводится в дренажную емкость. Жидкостная пленка, образовавшаяся на стенках т|5убопровода до сепарационного ycтpcs cтвa, двигаясь по стенкам трубопровода, проходит через кольцевой зазор (фиг.2 |, образованный корпусом и сепарационным элементом, и также попадает в полость о. Часть влаги осаждается на криволинейном участке сепараци онного элемента. Однако, чем меньше размер капли, тем в большей степени капля следует за линиями тока газожидкостной среды. Это означает, что мелкодисперсная влага проходит криволинейную часть поворота, осаждается на горизонтальном участке репарационного элемента и далее через отверстия перфорации попадает в полость Of . Предлагаемое сепарационное устройство обладает простотой .и технологичностью, малым гидравлическим сопротивлением, а круглая геометрия дает возможность встраивать сепарационное устройство в существующие паропрове-ды станции. Применение устройств данного типа позволит снизить эрозионный) износ трубопровода, а также основного и вспомогательного оборудования тепловых и атомных электростанций, что увеличит срок их службы.

Фиг. 2

.5