Сепаратор капельной жидкости Советский патент 1986 года по МПК B01D45/00 

1

.f

Изобретение относится к технике сепарации газа и может быть исполь- в процессах отделения капельной жидкости от газового потока на объектах нефтехимической, газовой и др. отраслей промышленности.

Целью изобретения является повышение эффективности сепарации и увеличение единичной мощности аппарата.

На чертеже изображен сепаратор, разрез.

Сепаратор представляет собой корпус 1, решетки 2, поддерживающие ша ровую насадку, решетки, состоит из трубочек 3, соединенных через коллектор 4 с отводом 5 жидкости. В трубки решетки встроены каплеприем1ШКИ5 состояние из воронок 6 и цш1инд,ри- ческих вертикальных патрубков 7.. Решетки 2 поддерживают шаровую насадку 8.

Сепаратор работает следующим, образом.

Газожидкостный поток через решетку , состояшую из трубочек 3, посту- .fiaeT в слой насадки 8. Под дейст- , вием газожидкостного потока насадка приводится во взвешенное состояние, образуя сильно турбулизированный слой насадки. В разных точках этого слоя равномерно распределены капле- приемники. .

Поток, встречаясь с приемниками вор.онкообразной формы, обтекает их, между приемниками,создаются .зоны больших газовых нагрузок и, следовательно, давлений, а в воронках приемников - меньших. За счет такого перераспределения потока капли, потерявшие свою скорость при столкновении с двигаюш 1мися шарами насадки, стре1 1ятся в зоны более низких скоростей (давлений), т.е. в воронки каплеприемников, из которых через патрубки 7 и трубочки 3 решетки попадают в коллектор 4 и по отводу 5 вьшодятся из аппарата.

благодаря равной высоте патрубко 7 капли собираются из разных точек динамического слоя насадки, начиная от точек у нижней решетки (высота патрубков 0,1 расстояния между решетками) и кончая точками под верхней решеткой (высота патрубков 0,9 расстояние между решетками), Это предотвращает вторичну встречу от- ;Сепарированных капель с газовым потоком и их вторичной унос«

470532

.Наличие каплеприемников разной высоты обеспечивает дифференциалъ- ный сбор и вывод жидкой фазы из разных точек обьема динамического

3 слоя сепарирующей .насадки, Это сокращает время пребьгаания и концентрацию капельной жидкости в объеме се- парационной зоны, уменьшает вероятность повторного дробления скоагу10 лировавшихся капель и вторичного уноса их из сепарационной зоны, позволяет повысить скорость потока газа к тем самым увеличить единичную мощность сепарационной зоны.

15Таким образом, предлагаемый аппарат обладает высокой эффектив-. ностью сепарации и большой единичной мощностью при широком интервале .измене шя содержакия капельной жид20 кости в газовом потоке (2.,,0 - 200 ) .

Поскольку принцип сепарации капель из газового потока в предлагаемом аппарате- основан к, потере ско25 рости их движения.за счет соударения капель-жидкости об активно двигающиеся пары насадки, то очевидно, что основное отделение жидкости происходит в пределах динамического

30

35

40

слоя насадки. По мере увеличения скорости газожидкостного потока

(расширение слоя подвижной насадки) cx -o высота растет от высоты стати, ческого слоя Н,. до высоты динами- ческого слоя Нд„н Таким образом, высота сепарационного объема возрастает до (Ндин - .Н ) . Поскольку цель установки каплеотбойников - сбор ясидкости из разных точек сепарационного объема, то их высота должна быть в интервале Н|.

Рекомендуемое расстояние мелсду решетками 1 м, минимальная высота статического слоя шаров на решетках 10% от расстояния между решетками, т.е. 0,01 м.

НйШ1. Oi625 W2...

И,, И„,,, -,0,375 Wr

где - скорость начала взвешивания насадки; W - рабочая скорость газа.

Обработка экспериментальных дан- ных, полученных в широком интервале работы сепаратора предлагаемой конструкции в промьшшенных условиях, показала, что

.

.0,7 ),m d... 5

3

o.-vze

Гг

0,11,3

U

(

0,8 g

o.ieS

Условия работы испытанного аппарата следующие: диаметр колонны (D 1 ,2 м диаметр шаров ( d) 0,02 м; плотность шаров р 260 кг/м порозность насадки 0,4; давле)тае сепарации (Р) 21 кг/см ; производительность сепаратора (Q) 74300 плотность газа в рабочих условиях Р 16,4 кг/м :, вязкость газа f 1, кгс/м ; скорость газа в сепараторе (W) 0,87 м/с.

Тогда скорость И,р начала взве- шиваник насадки равна 0,35 м/с, а

oTKOjf .HHQ ----- - 9.

Ьст

Знагшт, Нд,„ т.е. Нд„,, 0,9 м.

больше Н, в 9 раз, 20

Редактор О.Слободяник

Составитель П.Зюзин

Техред О.Гортвай Корректор Е.Сирохман

Заказ 4046/8Тираж 663Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

10

, 20

2470534

Иными словами, условия работы и конструктивные характеристики сепаратора (плотность шаров, диаметр их, свободное сечение решеток, производительность и т.д.) рассчитьшались так, чтобы минимальная скорость газа была не меньше скорости начала взвешивания шаров (вьшода их из статического состояния в динамическое), т.е. минимальная высота динамического слоя должна быть-, больше Н , иначе - не меньше 10% расстоя тя мелоду решетками. Максимальная ско- рость рассчитьшается так, чтобы динамически слой насадки составлял не больше 90% расстояния между решетками для того, чтобы избежать прилипания шаров к верхней из них.

Таким образом, высота каплеприем

НИКОВ должна лежать в интервале 0,1- iO,9 расстояния между решетками.

15