Ротационный сепаратор Советский патент 1984 года по МПК B01D45/14 

Изобретение относится к устройст вам для очистки газовых потоков от примесей в поле центробежных сил и может найти применение в химической нефтеПерерабатывайяцей, пищевой и др гих отраслях промышленности. Известно устройство для очистки потока газа, содержащее корпус с входными и выходными патрубками, центробежное колесо с лопатками и ротор. Вставка ротора навита из тон костенной перфорированной ленты с в ступами по всей ее поверхности. В р зультате между витками ленты образу ются каналы, служащие для прохода газового потока L1 J« Однако ресурс работы роторной вставки в данном очистителе невелик так как щели забиваю ся осевшими частицами. Предусмотренная система для Промьшки каналов не может обеспечить хорошую очистку каналов потому что размер щели слишком мал, а в случаях осаждения вязких частиц образуются устойчивые загрязнения на стенках, которые смывкой трудно удалить.. Так как спиральные вставки не разбираются, то даже после разборки очистителя их очистить меха ническим способом нет возможности. В таких случаях необходимы специаль ные растворители, которые являются дорогостожцими и зачастую ядовитыми Кроме того, поскольку каналы проточной части ротора образованы навивкой тонкой ленты в виде спирали то обеспечение необходимой жесткости конструкции вызывает определенны затруднения. Известно устройство, содержащее корпус с входным и выходными патруб ками, ротор с каналами, расположенными круговыми концентричными рядами параллельно оси вращения. Размер каналов вьшолнены з еньшающимися по. ходу движения потока t2J. Однако, несмотря на высокую эф- . фективность, обслуживание известного устройства представляет определе ные трудности вследствие быстрой забивки каналов и трудностей их очистки. Целью изобретения является увеличейие ресурса и надежности работы ротационного сепаратора. В ротационном сепараторе, содержащем корпус с входным и выходньм патрубками иротор, последний выполней в виде пакета дисков с дугообразнымй отверстиями, установленных вплотную друг к другу, при этом соответствующие отверстия соседних дисков совпадают. На фиг. 1 изображен ротационный сепаратор, общий вид}на фиг. 2 сечение А-А и узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - результаты экспериментов . Сепаратор содержнт корпус 1, который снабжен поддоном 2 с тангенциальным входным патрубком 3 н штуцерами 4 и 5 для слива жидкости и патрубком 6 для отвода очищенного газа. Внутри .корпуса 1 установлен на подшипниках 7 вал 8, на который насажен ротор, состоящий из обечайки 9 и вставки. На внутрейней поверхности обечайки 9 по всей длине расположено продольное ребро 10, а на верхней кромке ее выполнен кольцевой буртик 11, на котором закреплены радиальные лопатки .12. Роторная вставка собрана в виде пакета из тонких дисков 13. На каяодом диске 13 выполнены равномерно на всей поверхности по концентрическим окружностям дугообразные отверстия 14. Кроме того, каждый диск 13 с{набжен прорезью, соответствующей форме ребра 10. Диски собирают в пакет так, чтобы ребро 10 входило в прорези, при этом отверстия 14 всех дисков совпадают и образуют сквозные продольные каналы 15. Это облегчает сборку JH исключает смещение дисков относи(тельно друг друга при. вращении ротр-. ра, а также позволяет после разборки ротора собрать пакет без нарушения балансировки. Равномерное расположение отверстий 14 по концентрическим окружностям по всей поверхности диска дает равное действие центробежных сил на всей поверхности каналов 15 и более полное использование объег ма ротора -При дуговой форме щелей диски получаются более жесткими, так как перемычки между щелями тоже имеют форму дуги, а значит, жестче прямолинейной балки. Такая форма и расположение дают хорошие динамические характеристики аппарата и высокую эффективность очистки. Пакет дисков 13 стянут и закреплен на валу 8 при помощи прижимных дисков, верхнего дискд 16 с внутренней кольцевой полостью 17 и нижнео кольцевого диска 18. Нижний диск 18 вьшолнен с приосевым кольцевым отверстием 19 для подачи газового потока в проточные каналы 15, кольцевой полостью 20 и отверстием 21 для слива жидкости. Прижимные диски 16 и 18 установлены таким образом, что разделяют проточньш каналы 15 на три зоны: приосевую, сред: ,ою и периферийную для последовательного движения газового потока по зонам. Так как дис ки 1 3 не могут быть выполнены с иде ально равными поверхностями, то при наборе их в пакет между ними образуются небольшие зазоры, которые служат для удаления частиц жидкости с проточных каналов 15. Сепаратор работает следующим образом. . Газовый поток через тангенциальный патрубок 3 подается в поддон 2, где газ закручивается, при этом кру ные частицы под действием центробеж ных сил отделяются, оседают и выводятся через штуцер 5, а газ поднимается вверх и через кольцевое отверстие 19 в нижнем прижимном диске. 18 поступает в проточные кана лы 15, образованные в пакете дисков 13 приосевой зоны, и движется по ним вверх. Затем газ совершает поворот на 180 во внутренней кольцевой полости 17 верхнего диска 16 и вдет по каналам 15 уже вниз. Достиг нув нижнего прижимного диска 18, га зовый поток снова совершает поворот на 180° и направляется опять вверх каналам 15, расположенным в периферийной зоне,и удаляется из аппарата через патрубок 6. Tafc как проточная часть делится на три зонь1, т уравниваются условия очистки в разных слоях. Очистка газового потока рт частиц примеси происходит сначал 1 в поддоне 2, затем в проточных каналах 15 и также при двукратном повороте .газового потока на180 из одной зоны в другую. Вприосевой зоне скорость потока вьше, поэтому отделяются более круп ные частицы. В последней-по ходу движения зоне скорость наименьшая и отделяются наиболее мелкие частицы. В узких проточных каналах под. действием центробежных сил частицы отделяются и оседают на стенках каналов I5. Затем центробежные сипы передавливают их через зазоры между дисками 13 в сторону периферии и прижимают к внутренней стороне обечайки 9 ротора. Так к.ак на верхней кромке обечайки 9 с внутренней стороны имеется кольцевой буртик 11, то отсепарированная жидкость может стекать только вниз и удаляться из ротора через отверстие 21. Отделенные загрязнения вь1водятся из очистителя через штуцер А. Технология изготовления дисковых роторных вставок проще, чем спиральных, так как позволяет применить при изготовлении дисков высокопроизводительные операции, также как . штамповка и литьепод давлением. Большое значение в предлагаемой конструкции имеет то, что при загряз-, некий каналов такую роторную вставку можно разобрать, промыть механическим способом и снова использовать После сборки не требуется повторная балансировка ротора. Предлагаемая дисковая конструкция очистителя позволяет использовать полимерные материалы для изготовления дисков, а это значит, что можно использовать ротор в агрессивных средах. Изготовляют модель центробежного маслоотделителя, имеющего высоту канала 3,8 мм, длину 180 мм. Канал располагают на расстоянии 60 мм от оси вращения. Экспериментально опре- делялась эффективность осаждения аэрозолей в канале центробежного газоочистителя в зависимости от угловой скорости вращения стенок канала, скорости газа в канале и среднего диаметра аэрозольных частиц. Результаты эксперимента приведены на фиг.З в виде зависимости коэффициента про С скока К -;;- 100% от угловой рости вращения ротора uj, С . Проведенный эксперю:ент показал принципиальную возможность улавливания частиц аэрозоля микронного класса с эффективностью 98-99% во вращающемся продольном канале роторной дисковой вставки.

10

РОТАЦИОННЫЙ СЕПАРАТОР, содержащий корпус с входным и выходными патрубками, ротор, отличающий с я тем, что, с целью увеличения ресурса и надежности, ротор вьтолнен в ви,це пакета дисков с дугообразными отверстиями, установленных вплотную друг к другу, при этом соответствующие отверстия соседних дисков совпадают.