Сепаратор для очистки газов и паров Советский патент 1987 года по МПК B01D45/16 B04C5/00 F22B37/32 

жидкостью. Сепаратор содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с патрубком 2 для подачи очищаемого газового потока и патрубком 3 для отвода жидкости, газоотводящую трубку А с направляющей пластиной 5 и патрубком 6 для отвода очищенного газа, установленную соосно в верхней части корпуса и содержащую винтовые лопасти 7. По спирали перпендикулярно над и под винтовыми лопатками 7 установлены направляющие лойасти 8. Под входным отверстием трубы 4 размещена

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к сепарационным устройствам, и предназначено для отделения жидкостей от газоводяных и пароводяных смесей. ,

Целью изобретения является повышение эффективности сепарации за счет исключения вторичного увлажнения и

предотвращения уноса газа (пара) с

отсепарированнои жидкостью,

На фиг, 1 изображен сепаратор, общий вид; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг, 3 - работа упругих ребер при различном угЛе их наклона; на фиг. 4 - верхняя отсекающая тарел ка с коническим соплом, разрез; на фиг, 5 - шток механизма поворота и вертикального перемещения нижней отсекающей тарелки, разрез.

Сепаратор содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с патрубком 2 подачи очищаемого патока и патрубком 3 отвода жидкости, центральную газоотводящую трубу 4 с направляющей пластиной 5 и патрубком 6 отвода очи- щенного газа (пара), установленную соосно в верхней части корпуса и содержащую винтовые лопатки 7, По спирали перпендикулярно над и под винтовыми лопатками 7 установлены направляющие лопасти 8, закрепленные на трубе 4 одним концом, а свободный конец каждой лопасти удален от внутренней поверхности корпуса.

Под входным отверстием централь- ной газоотводящей трубы 4 расположена верхняя отсекающая тарелка 9 с коотсекающая тарелка 9 с коническим соплом 10, входящим внутрь газоотво- дящей трубы 4 диаметром D на расстояние 1(1,2-1,4)D. Диаметр сопла dc {0,18-0,22)D. К крьшке П корпуса по окружности жестко прикрепленьг ребра 12 из упругой стали, нижние концы которых закреплены на тарелке 13, установленной на штоке 14 с винтовой резьбой. Для изменения угла наклона ребер 12 шток 14 перемещается домкратом и поворачивается по направляющим зубцам. 1 з.п. ф-лы. 5 ил.

ническим соплом 10J которое входит в центральную газоотводящую трубу 4, К крышке 11 корпуса по окружности жестко прикреплены полосы из упругой стали образующие ребра 12, нижние кони;ы которых закреплены на нижней отсекающей тарелке 13 снабженной, механизмом поворота и вертикального перемещения, включающим шток 14 с винтовой нарезкой, который через муфту 15 сое- динен с домкратом. Последним осуществляют вертикальное перемещение щтока 14, вращение которого производится при движении его винтовой нарезки, по направляющим зубьям 16,

.Сепаратор работает следующим образом.

Смесь газа (пара) и жидкость вводят в цилиндрический корпус 1 через патрубок 2,. Поток сначала попадает на направляющую пластину 5, а затем закручив ается вокруг центральной газоотводящей трубы 4 винтовыми лопастями 7, Капли жидкости отбрасываются центробежными силами к стенке корпуса и удерживаются при помощи ребер 12. Кидкость стекает в нижнюю часть корпуса под тарелки 9 и 13 и далее отводится через патрубок 3. Направляющие лопасти 8 предотвращают попадание пленочной жидкости в централь-; ную газоотводящую трубу 4. Газ,.попадающий под тарелку 9 через зазоры между ребрами удаляется в центральную трубу 4 за счет эжекции через сопло 10. Для изменения угла наклона ребер шток 14 перемещается домкратом и поворачивается по направляющим зубьям 16.

Жидкость на смоченной поверхности ребра удерживается силой поверхностного натяжения и силой вязкого тре- НИН, которая противодействует силе тяжести и значительно увеличивается под действием прижимаюп1ей центростремительной силы Р (фиг, 3), направленной перпендикулярно поверхности. Поэтому при сильном увлажнении потока, а также при наличии жидкости с большой вязкостью промежутки между ребрами могут заполниться жидкостью, не успевающей опуститься вниз под действием силы тяжести, и вновь возникает возможность вторичного увлажнения газового потока. Для предотвращения этого ребрам придается наклон по ходу движения потока. При наклоне поверхности ребра угол oi становится меньше 90 , и появляется наклонная составляющая силы Р, которая направлена параллельно поверхности и помогает перемещению жидкости вниз (фиг. 36, в). Чем меньше угол oi , тем меньше прижимающее усилие Р, и больше сдвигающее усилие Р. .

Таким образом, возможность изменения угла наклона ребер позволяет ус- корить движение жидкости в нижнюю часть сепаратора и тем самым исключить возможность вторичного увлажнения потока при любых количествах жидкости и различной ее вязкости.

Для обеспечения надежной эжекцйи газа через коническое сопло 10 расстояние от нижнего конца центральной газоотводящей трубы 4 диаметром D до выходного отверстия сопла 10 выбирается из условия 1(1,2-1,4)D. При длине 1, 1Ченьшей 1,2D, движение потока в газоотводящей трубе 4 является неустановившимся и не обеспечивает

А

5W15 2053035

40 -А

необходимой скорости эжекцйи. Увеличение же длины 1 больше 1,4D не приводит к дальнейшему увеличению скорости эжекцйи, поэтому не является целесообразным.

Увеличение диаметра выходного отверстия сопла d больше значения 0,22D приводит к снижению скорости эжекцйи d, применение значения d. меньше 0,18D - к повьшению гидравлического сопротивления сопла, что также снижает эжекцию. Таким образом, оптимальные значения диаметра сопла d в пределах (0,18-0,22).

Формула изобретения

1. Сепаратор для очистки газов и паров, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с крьшкой, патрубок подачи очищаемого потока, центральную газоотводящую трубу с винтовыми лопатками и направлякнцими лопастями, направляющую пластину в верхней части корпуса, патрубок отвода жидкости и верхнюю и нижнюю отсекающие тарелки, размещенные в нижней части корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сепарации, он снабжен упругими ребрами, размещенными внутри корпуса и прикрепленными к крышке и нижней отсекающей тарелке, снабженной механизмом поворота и вертикального перемещения.

2, Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что верхняя отсекающая тарелка снабжена коническим соплом, часть которого длиной 1 (1,2-1,4)D расположена в центральной газоотводящей трубе, а диаметр выходного отверстия сопла dg(0,18-0,22)0, где D - диаметр центральной газоотводящей трубы,

ие.2

±Р /

/С Vа

9и.в,Ъ

Изобретение относится к тепло энергетике и позволяет повысить эффективность сепарации газоводяных и пароводяных смесей путем исключения вторичного увлажнения и предотвращения уноса пара с отсепарированной ff . (Л С : :л IPU2.1

16

(PUZ5

9иг.

Редактор А. Петров

Составитель С. Горяйиова Техред Л.Олейник

Заказ 1173/7 , Тираягб57

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

Корректор М, Шароши

Подписное