Центробежный сепаратор для выделения капель жидкости из газового потока Советский патент 1988 года по МПК B01D45/12 

сл

с

. гз

NU

00

а со

: Изобретение относится к устройствам для {разделения газожидкостных потоков и может быть использовано в химической, пищевой и смежных с ними отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение эффективности сепарации и снижение гидравли- iiecKoro сопротивления. I На фиг. 1 представлен сепаратор, рбщий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на |фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. I; на фиг. 4 - узел II на фиг. 2. j Сепаратор состоит из цилиндрического jKOpnyca 1, расположенных друг над другом {кольцевых секций 2 завихрителя с направ- ляющими неподвижными лопастями 3, перемещающегося вертикально по направляющему профилированному стержню 4 ре- |гулирующего органа 5 в виде парабо- I лоида вращения, снабженного лопастями 6 I предварительной закрутки, ограничителя движения регулирующего органа 7, осевого входного патрубка 8, отводящего патрубка 9 I чистого газа, патрубка 10 уловленной жид- кости и фиксаторов, состоящих из стальных шариков 11 и пружин 12. Стержень 4 расположен по оси канала 13 завихрителя и выполнен с углублениями 14, соответствующими каждой секции 2 завихрителя. Сепаратор работает следующим образом. Исходный газожидкостный поток поступает в канал 13 кольцевых секций 2 через центральный входной патрубок 8, встречая на своем пути установленный на направляющем профилированном стержне 4 регулирующий орган 5, снабженный неподвижными лопастями 6 предварительной закрутки 6. Регулирующий орган 5 перемещается по направляющему профилированному стержню 4 под действием динамического давления газожидкостного потока от ограничителя 7 до верхнего конца стержня. Обтекая лопасти 6 регулирующего органа 5, газожидкостный поток приобретает первичную закрутку. Далее газожидкостной поток проходит между лопастями 3 кольцевых секций 2, еще более закручиваясь. В результате этого взвешенные капли жидкости отбрасываются на стенки корпуса 1, где оседают, образуя пленку жидкости, которая стекает вниз и отводится из аппарата через патрубок 10. Направляющий профилирующий стержень 4 обеспечивает стабильную работу регулирующего органа без биений и перекосов. Он выполнен профилированным для устранения вращения регулирующего органа 5 от действия на лопатки 6 газожидкостного потока.

При изменении расхода газожидкостного потока изменяется сила действия потока па регулирующий орган 5, скачкообразно перемещая его по стержню 4 и тем самым включая или выключая из работы отдельные кольцевые секции 2. Такое последовательное включение в раооту кольцевых секций 2 обеспечивает поддержание постоянных скоростей газожидкостного потока на выходе из кольцевых секций 2 при любых изменениях расхода газожидкостного потока через сепаратор, что обеспечивает, в свою очередь, оптимальные условия для эффективной работы сепаратора. Фиксаторы установлены на регулирующем органе 5 и служат для его удержания в рабочих

0 положениях при незначительных колебаниях нагрузки по газу. При этом мало изменяющаяся сила динамического давления потока на регулирующий орган не способна переместить его в промежуточное

c по отношению к кольцевым секциям 2 положение. Это позволяет кольцевой секции, прилегающей к регулирующему органу, работать полным сечением, что обеспечивает расчетный режим работы открытых кольцевых секций. При увеличении или умень0 щении нагрузки на регулирующий орган шарики фиксаторов 11 выходят из зацепления с углублениями 14 на профилированном стержне 4 и скользят по нему до совпадения со следующими углублениями 14, расположенными выше и ниже по профилированному стержню. Шаг между углублениями на профилированном стержне равен высоте кольцевой секции.

5

Сравнительные испытания известного сепаратора с шарообразным регулирующим органом и предложенного сепараторов показали, что коэффициент гидравлического сопротивления Е, у прототипа равен 28, а у заявленного устройства 26,7.

Работа фиксаторов на всех режимах

г надежна. Замечено, что усилие на профилированный стержень, возникающее со стороны регулирующего органа под действием крутящего момента на его лопатках, препятствует незначительным перемещениям последнего относительно точки фиксации.

0 Применение регулирующего органа в виде параболоида вращения с криволинейными лопастями предварительной закрутки газожидкостного потока вместо шара позволяет увеличить коэффициент сепарации на

г 6-10% с одновременным уменьшением коэ- фициента гидравлического сопротивления

Формула изобретения

Центробежный сепаратор для выделе- Q ния капель жидкости из газового потока, содержащий цилиндрический корпус с патрубками отвода чистого газа и уловленной жидкости, осевой входной патрубок с завихрителем, выполненным в виде расположенных друг над другом кольцевых сек- 5 НИИ с направляющими неподвижными лопастями, установленный с возможностью вертикального перемещения в осевом канале, образованном кольцевыми секциями, регулирующий орган и ограничитель его перемещения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сепарации и снижения гидравлического сопротивления, он снабжен размещенным по оси канала профилированным направляющим стержнем с

углублениями, соответствующими каждой секции завихрителя, а регулирующий орган расположен на стержне, выполнен в виде параболоида вращения и снабжен пружинными щариковыми фиксаторами и криволинейными лопастями.

Изобретение относится к устройствам для разделения газожидкостных потоков, может быть использовано в химической, пищевой и смежных с ними отраслях промышленности и позволяет повысить эффективность сепарации и снизить гидравлическое сопротивление. По оси корпуса 1 в центральном канале 13 внутри кольцевых секций 2 установлен профилированный стержень 4. На стержне 4 с возможностью вертикального перемещения расположен регулирующий орган 5, выполненный в виде параболоида вращения с установленными на нем криволинейными лопастями 6 для первичной закрутки газожидкостного потока. Фиксаторы положения регулирующего органа 5 внутри кольцевых секций 2 позволяют при изменяющемся расходе газожидкостного потока повысить стабильность работы регулирующего органа 5 за счет устранения его колебаний, приводящих к возникновению нежелательных пульсаций в закручиваемом потоке. 4 ил. 1C

Л -/

сриг.2

Л

фи.3