Центробежный сепаратор Советский патент 1987 года по МПК B01D45/12 

ной осевой канал. На наружной поверхности обтекателя выполнены канавки 9, Трубка 10 выполнена с отверстиями 12 в полость 7 обтекателя, которая сообщается патрубками 8 со сборником 3. Внутри трубки 10 установлены один или несколько сепара- ционньгх элементов, например неподвижная крыльчатка 13 и/или капилляр1

Изобретение относится к устройствам очистки газа от жидких примесей с использованием центробежных сил возникающих при закручивании газового потока, и может быть использовано в газовой, нефтехимической и других отраслях промыпшенности.

Цель изобретения - повышение эффективности отделения жидкости за счет раздельной сепарации ее из осевого и периферийного потоков газ и снижения вторичного уноса.

На фиг. 1 изображен центробежный сепарауор, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Центробежный сепаратор включает

корпус 1, вихревую камеру 2, образующую с корпусом 1 сборник 3 отделенной жидкости, и завихритель 4, установленный соосно на входе в вихревую камеру 2. Завихритель 4 состоит из полого каплевидного -обтекателя 5 и наклонных лопаток 6, установленных на его больщем диаметре. Внутренняя полость 7 обтекателя 5 сообщается через патрубок 8 со сборником 3 отделенной жидкости, а его наружная поверхность выполнена с канавками 9. Завихритель 4 снабжен трубкой 10 с расширителем 11 на конце, образующей сквозной осевой канал.

Трубка 10 выполнена с отверстиями 12 в полости 7 обтекателя 5. Внутри трубки 10 установлены один

или несколько, в зависимости от кон центрации и дисперсности капельной жидкости в потоке, сепарационных элементов. В качестве сепарационных элементов используются неподвижные крыльчатки 13 и/или капиллярно-пористая насадка 14.

но-пористая насадка 14. Наличие в обтекателе осевой трубки с расширителем на конце, с сепарационны- ми элементами внутри и отверстиями в полость обтекателя позволяет,разделяя газовый поток, проводить сепа- .рацию образовавшихся потоков при оптимальных условиях и снижает вторичный унос. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

O

,

0

0

5

0

Центробежный сепаратор работает следующим образом.

Газожидкостной поток поступает в корпус 1 и попадает на завихритель 4, установленный на входе в вихревую камеру 2. Здесь он разделяется на два потока: осевой (центральный) и периферийный (пристеночный) „

Осевой центральный поток, скорость которого выше, а. концентрация капельной жидкости ниже, чем у периферийного потока, и в котором преобладают мелкодисперсные капли, попадает в трубку 10.

При достаточной сухости потока, когда только периферийньй поток содержит мелкодисперсную жидкость,а осевой поток не нуждается в сепарации, - наклонные лопатки 6 и завихрителя 4 устанавливают под большим углом к оси завихрителя,чтобы создать сильно закрученный периферийный поток, т.е. периферийное центробежное сепарирующее поле высокой интенсивности, на которое при выходе за пределы завихрителя 4 накладывается равномерно расширяющийся осевой поток, отжимающий его к стенкам камеры 2 и тем самым улучшающий его гидродинамику и предотвращающий вторичный унос.,

При наличии в осевом потоке капельной жидкости в трубке 10 могут быть установлены один или несколько, в зависимости от конкретных условий, т.е. концентрации и дисперсности жидкости, сепарационных элементов 13 и 14.

При наличии в трубке 10 неподвижной крыльчатки 13 ее наклонные лопас

ти закручивают центральный осевой поток, т.е. создают осевое сепарирующее центробежное поле.Интенсивност этого поля, зависящая от угла наклона лопастей, обеспечивает эффектив- ную сеп арацию мелкодисперсных капель. Капли жидкости под действием центробежной силы оказываются на стенках трубки 10, через отверстия

12в его стенках попадают в полость

7завихрителя 4 и оказываются за пределами зоны действия газового потока. Из полости 7 через патрубок

8жидкость перетекает в сборник 3.

Сильно закрученный крыльчаткой

13или несколькими крыльчатками, осевой центробежный поток попадает в расширитель 11, где начинает раскручиваться .

При выходе из завихрителя 4 этот раскручивающийся поток,отклоняет капли жидкости, унесенные с внутренней поверхности трубки 10 к стенкам камеры 2 и, отжимая периферийный поток к стенкам, смешивается с ним, покидает сепаратор.

Капли жидкости, достигшие по канавкам 9 на поверхности обтекател 5 конца его хвостовой части, отклоняются сначала расширителем 11, а затем центробежным полем раскручивающего потока к периферии, т.е. к стенкам камеры 2.

Капиллярно-пористая насадка 14 устанавливается в трубке 10 в тех случаях, когда осевой центральный поток содержит капельную жидкость низкой дисперсности для успешного отделения которой ее необходимо ско агулировать. Отсепарированная капиллярно-пористой насадкой 14 жидкость через отверстия 12 покидает зону действия газового потока.

В этом случае, когда скоагулиро- ванные насадкой 14 капли жидкости не успевают перейти через отверсти 12 в полость 7 обтекателя 5 и могут повторно уноситься с ее поверхности газовым потоком, за капиллярно-пористой насадкой 14 устанавливается крыпьчатка 13. Капли жидкости при своем дальнейшем перемещении с газовым потоком попадают в центробежное поле, создаваемое крыльчаткой 13, где под действием центробежной силы отклоняются к стенкам трубки 10 и через отверстия 12 перетекают в полость 7 обтекателя 5.

5

0

Д

5

5

0

0

0

Периферийный поток с крупнодисперсной и пристеночной жидкостью поступает в межлопаточное пространство завихрителя 4. Лопатки 6 отклоняют газовый поток в направлении лопаток 6, и он покидает завихритель 4 закрученным потоком. В поле возникающих при этом центробежных сил происходит отделение жидкости от периферийного газового потока.

Жидкость отклоняется к стенкам камеры 2, откуда перетекает в сборник 3.

Из-за большого количества жидкости в периферийном (пристеночном) потоке и ее крупнодисперсности степень закрученности потока здесь требуется меньшая, чем бьша бы нужна для смешанного потока. В свою очередь, уменьпгение интенсивности поля центробежных сил способствует уменьшению вторичного уноса со стенок камеры 2. тому же способствует и то, что на вращательно-поступательно движущийся периферийный поток накладывается раскручивающийся центральный поток, движущийся в том же направлении и отжимающий периферийный поток к стенке. В результате такого наложения капли жидкости, не успевшие отсепарироваться или повторно унесенные периферийным потоком со стенок ка1«1еры 2, вновь отклоняются к стенкам, что ведет к уменьшению вторичного уноса газовым потоком.

Таким образом, наличие в обтекателе осевой трубки с расширителем на конце, с сепарационными элементами внутри и отверстиями в полость обтекателя позволяет снизить гидравлическое сопротивление завихрителя и, разделяя газовый поток, проводить сепарацию образовавшихся потоков при оптимальных для каждого из них условиях с максимальным использованием энергии концентричных центробежных полей различной интенсивности на сепарацию жидкости и снижение вторичного уноса.

Формула изобретения

- 1. Центробежный сепаратор, содержащий корпус, установленную внутри него цилиндрическую вихревую камеру с осевыми вводом и выводом газа, образующую с корпусом сборник отделенной жидкости, установленный на входе в камеру завихритель, включающий полый сообщающийся со сборником жидкости каплевидный обтекатель с канавками на поверхности и укрепленными на его большем диаметре нак- ; лонными лопатками, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности отделения жидкости за счет раздельной сепарации ее из осевого и периферийного потоков газа и снижения вторичного уноса.

завихритель снабжен трубкой с расширителем на конце, образующей в обтекателе сквозной осевой канал. 2, Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что трубка выполнена с отверстиями и снабжена установленными внутри нее сепарацион- ными элементами, вьтолненными в ви-. де крыльчатки с наклонными лопастями и/или капиллярно-пористой насадки.

Изобретение относится к устройствам очистки газа от жидких примесей с использованием центробежных сил и позволяет обеспечить повьппе- ние эффективности отделения жидкости. Центробежный сепаратор содержит корпус 1, вихревую камеру 2, образующую с корпусом 1 сборник 3 отделенной жидкости, и завихритель 4, состоящий из полого каплевидного . обтекателя 5 наклонных лопаток 6, трубки 10 с расширителем 11 на конце, образующей в обтекателе сквозi (Л CZ Пуз N5 00 ;о ел со со

72

Г4

/с5

6

i;

cpuS.Z

Редактор И.Сегляник Заказ 7841/7

Составитель С.Горяйнова

Техред Л.Олейник Корректор Н.Король

Тираж 678Подписное

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