Сепаратор для отделения жидкости от газа Советский патент 1988 года по МПК B01D45/12 B01D45/08 

Изобретение относится к сепараторам, отделяющим жидкость от газа, и может быть использовано в химической и нефтехимической промьшшенности. Известен сепаратор для отделения жидкости от газа, который состоит из корпуса с патрубком ввода газа и расположенными один над другим конусными отражателями, сливного патрубка, направляющих патрубков, расположенных на поверхности нижнего отражатег ля, конусного отбойника, размещенного над патрубком ввода газ, юбок, прикрепленным к нижним кромкам нижнего и среднего отражателя и опущенных под уровень жидкости в корпусе, об-: водного трубопровода, соединяющего верхнюю и нижнюю части корпуса, при этом средний отражатель выполнен с отверстиями, смещенными относительно осей направляющих патрубков, а верхНИИ отражатель выполнен в виде усеченного конуса, прикрепленного кCTQHкам корпуса, Недостатком известной конструкции является то, что она не обеспечивает полной очистки жидкости от газа из-за присутствия вторичного каплеуноса при больших скоростях движения газожидкостной смеси (порядка 60 м/с и более) . Чтобы достичь полной очистки жидкости от газа, необходима установ ка двух, а порой трех таких аппаратов . Кроме того, при высоких скоростях движения газожидкостной смеси происходит эффект захлебывания сепаратора и, как следствие, резкое ухудшение отделения жидкости от газа. Целью изобретения является повышение эффективности отделения жидкос ти от газа путем устранения вторично го каплеуноса. Указанная цель достигается тем, что сепаратор для отделения жидкости от газа, включающий корпус с патрубком ввода газа, конусные отражатели, трубопровод, соединяющий верхнюю и нижнюю части корпуса и конусный от- бойник, снабжен стаканом со стенками, выполненными с тангенциальными каналами, установленными на патрубке ввода газа с возможностью его вращения и жестко скрепленным с конусным отбойником, вьшолненньш перфорирован ным. Трубопровод расположен внутри кор пуса. На фиг.1 представлен продольный разрез сепаратора; на фиг,2 - сечение А-А на фиг.1. Сепаратор включает корпус 1 с установленными друг над другом конусньти отражателями 2-4, патрубком ввода газа 5, на котором размещен стакан 6 с возможностью его вращения и с вьтолненными в нем тангенциальными каналами 7, расположенными так, что оси каналов параллельны образующей конусного отбойника 8, имеющего отверстия 9. Нижний и средний отражатели снабжены юбками 10 и П. Для слива жидкости, отделившейся на отражателях 2 - 4, юбка 11 образует кольцевой канал 12 со стенками корпуса сепаратора, а юбка 10 образует кольцевой канал 13 с патрубком ввода газа 5 и установленным на нем стаканом 6, причем юбки заканчиваются ниже уровня жидкости в корпусе. Верхний отражатель 4 выполнен в форме усеченного конуса и жестко скреплен со стенками корпуса сепаратора. Для предотвращения пульсации давления в корпусе сепаратора, а также для сл:ива жидкости с отражателя 4 пространство над отражателями сообщено с нижней частью корпуса сепаратора трубопроводом 14. Выход осушенного газа осуществляется через патрубок 15, а отвод уловленной жидкости через сливной патрубок 16. Сепаратор работает следующим образом. Газожи,цкостная смесь подается по патрубку ввода газа 5 в стакан 6, где, проходя через тангенциальные каналы 7, приобретает вращательное движение за счет возникновения реактивной силы струи. Вдзник,ающий при этом реактивньп момент вр,ащает стакан со скоростью, зависящей от напора газожидкостной смеси. Под действием центробежных сил взвешенные частицы жидкости в смеси отбрасьгоаются на юбку 10 нижнего отражателя. Соударяясь с последней и резко изменяя направление движения, газ освобождается от основного количества капельной жидкости, которая затем стекает в виде пленки поверхности юбки в нижнюю часть корпуса, откуда отбирается через сливной патрубок 16. Неотсепарированная часть газожидкостной смеси стремится пройти сквозь вращающийся перфорированный конусньй отбойник 8, но частицы жидкости под действием центробежных сил, образованных вращением перфорированного ко нусного отбойника и сил инерции, осаждаются на внутренней его стенке, а затем отбрасываются с нее к попадают на стенки юбки 10 нижнего отражателя 2, где в виде пленки также стекают в нижнюю часть корпуса сепаратора. Отделенный от основной массы жидкости газовый поток через отверстия 9 поступает на конуЬные отражате ли 2-4, где происходит дополнительное отделение жидкости от газа. Отсе парированный газ через патрубок 15 вьщается в трубопровод, а отделившая ся жидкость на конусных отражателях стекает в виде пленки по стенкам юбок 10 и 11 отражателей 2, 3 и по трубопроводу 14 с отражателя 4 в нижнюю часть сепаратора. Уровень жидкости в сепараторе поддерживается постоянным за счет регулирования его слива. Установка на патрубке ввода газа стакана с возможностью его вращения обеспечивает отделение основной части жидкости под действием центробежных сил, так как при прохождении газожидкостного потока через тангенциальные каналы стакана происходит интенсивное вращение последнего. Под действием центробежных сил взвешенные частицыжидкости в газожидкостном потоке сбрасываются на стенки юбки нижнего отражателя и отводятся в нижнняо часть сепаратора в виде пленки. Это позволяет повысить эффективность отделения жидкости от газа, так как при пленочном отводе жидкости вторичный каплеуноситель нас тупает при более высоких скоростях газожидкостной смеси (более 200 м/с), чем при капельном отводе. Жесткое крепление стакана с перфо рированным конусным отбойником дает возможность его вращения, что также позволяет повысить эффективность отделения жидкости от газа, т.е. позво

ляет повысить эффективность улавливания уже мелкодисперсных частиц жидкости j находящихся в газожндкостном потоке и не отделившихся на первой

лее полного устранения вторичного каплеуноса, особенно при высоких скоростях газожидкостной смеси, а также повысить надежность сепаратора. стадии сепарации.. Так как при вращении перфорированного конусного отбойника также развиваются центробежные силы, то под их воздейств 2м взвешенные частицы будут отбрасываться к нижней кромке конусного отбойника и под действием силы тяжести в виде пленки стекать по стенкам юбки нижнего отражателя в нижнюю часть сепаратора. Перфорация конусного отбойника в сочетании с его вращением позволяет значительно усилить эффект инерционного отделения взвешенных частиц и практически полностью устранить вторичный каплеунос. Исходя из то- у го, что вес частиц жидкости гораздо больше веса газовых включений, следовательно, частицам жидкости значительно труднее резко изменять направление первоначального движения и, следуя по инерции движения газожидкостного потока, они будут сталкиваться с внутренней поверхностью вращакицего ся конусного отбойника, осаждаться на нем, и под действием центробежных сил срываться с конусного отбойника, отбиваясь о юбку нижнего отражателя, и за счет сил тяжести стекать в виде пленки по юбке данного отражателя в нижнюю часть сепаратора. С целью повышения надежности сепаратора трубопровод, соединяющий верхнюю и. нижнкио его части, помещен внутри корпуса. Такое размещение трубопровода позволяет увеличить надежность сепаратора особенно при работе с высокоагрессивными газожидкостными потоками, так как выход из строя данного узла приведет.к загрязнению окружающей: среды и остановке всего аппарата. Данное решение позволяет также уменьшить концентрацию напряжений на стенках корпуса сепаратора. Таким образом, данное устройство позволяет повысить эффективность отделения жидкости от газа за счет боФш.2

1. СЕПАРАТОР ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ ОТ ГАЗА, включающий корпус с патрубком ввода газа, конусные отражатели, трубопровод, соединяющий верхнюю и нижнюю части корпуса, и конусный отбойник, отличающийся тем, что, с целью повьше-ния эффективности отделения жидкости от газа за счет устранения вторичного каплеуноса, он снабжен стаканом со стенками, вьшолненными с тангенциальными каналами, установленными на патрубке ввода газа с возможностью вращения и жестко скрепленным; с ко-;. нусным отбойником, вьшолненным перфорированным 2. Сепаратор по п.1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения его надежности, трубопровод расположен внутри корпуса. (Л ел 1ч9