Центробежный сепаратор Советский патент 1990 года по МПК B01D45/12 

i

(Л

Изобретение относится к устройствам для очистки газа от жидких примесей с использованием центробежных сил и позволяет повысить эффективность очистки. Центробежный сепаратор содержит корпус 1, вихревую камеру 2, сборник жидкости 3, соосно установленный с ними завихритель и камеру отсоса газа 4. Завихритель состоит из обтекателя 5 и лопаток 6. Полость 7 обтекателя 5 соединена патрубком 8 со сборником жидкости 3, а поверхность покрыта канавками с отверстиями. В обтекателе 5 выполнен осевой канал 10 с отверстиями 11 и с сепарационными элементами 12. Обтекатель 5 образует с поверхностью осевого канала 10 щель 13. В стенках камеры 2 имеются отверстия 14. Камера отсоса 4 через щель 15 сообщается со сборником жидкости 3 и образует эжектирующую щель 16 с патрубком вывода газа. 4 ил.

I2-Дц 6 5 Ю 12133

IIV / / / / /

МЙШЯй

сд

01

оо со со

Жидкость

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

Целью изобретения является повышение эффективности отделения жидкости путем обеспечения интенсивного подсоса ее в сборник отделенной жидкости из сепарационных зон вихревой камеры и обтекателя за- вихрителя.

На фиг. 1 изображен центробежный сепаратор, общий вид; в продольном разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1.

Центробежный сепаратор содержит корпус 1, цилиндрическую вихревую камеру 2, образующую с корпусом 1 сборник 3 отделенной жидкости, завихритель, установленный соосно на входе в вихревую камеру 2, камеру 4 отсоса газа.

Завихритель смонтирован из полого каплевидного обтекателя 5 и наклонных лопаток 6, установленных на его большем диаметре. Внутренняя полость 7 обтекателя 5 сообщается через патрубок 8 со сборником 3 отделенной жидкости, а его наружная поверхность покрыта канавками с отверстиями 9 по дну канавок. Обтекатель 5 выполнен с осевым сквозным каналом 10 с расширителем на конце. Стенки канала 10 выполнены с отверстиями 11 в полость 7 обтекателя.

Внутри канала 10 установлены один или несколько, в зависимости от концентрации и дисперсности капельной жидкости в потоке, сепарационных элементов 2. В качестве сепарационных элементов могут использоваться неподвижные и подвижные крыльчатки, а также капиллярно-пористая насадка.

Хвостовая часть обтекателя 5, имеющая конусную форму, образует с наружной поверхностью осевого канала 10 щель 13, которая соединяет внутреннюю полость 7 обтекателя 5 с полостью вихревой камеры 2. Для предотвращения уноса жидкости из полости обтекателя и с его дна щель 13 размещена в верхней части обтекателя 5.

Стенки вихревой камеры 2 имеют отверстия 14, через которые полость вихревой камеры 2 сообщается со сборником 3 отделенной жидкости.

Стенки камеры 4 отсоса газа образуют щель 15 с корпусом 1 сепаратора и щель 16 с патрубком 17 вывода газа. Шель 16 для предотвращения подсоса в нее жидкости со дна камеры может быть расположена в верхней части периметра соединения стенки камеры 4 с патрубком 17.

Центробежный сепаратор работает следующим образом.

Газожидкостный поток поступает з корпус 1 и попадает на обтекатель 5 за- вихрителя, установленный на входе в вихревую камеру 2. Здесь поток разделяется на два потока: осевой и периферийный.

Осевой центральный поток, в котором преобладают мелкодисперсные капли и концентрация капельной жидкости ниже, попадает в осевой сквозной канал 10 и ,ро- п ходит через сепарационные элементы 12. Часть газожидкостного потока, ударившись о лобовую поверхность завихрителя, отклоняется ею к периферии, причем часть жидкости, содержащейся в потоке, удерживается лобовой поверхностью, стекает в ка5 навки и оттуда имеет возможность через отверстия 9 попасть во внутреннюю полость 7 обтекателя 5.

Периферийный поток с крупно-дисперсной и пристеночной жидкостью поступает

0 в межлопаточное пространство завихрителя. В поле возникающих при этом центробежных сил происходит отделение жидкости от периферийного газового потока. При этом в центре центробежного, закрученного лопатками 6 потока, где су5 шествует относительное разрежение, оказывается обтекатель 5 завихрителя. В силу этого разрежения центробежный поток подсасывает в эту зону через щель 13 газ из внутренней полости 7 обтекателя 5. Тем самым внутри обтекателя 5 создается разрежение, в силу которого через отверстия 9 в лобовой поверхности внутрь обтекателя 5 устремляется газ, увлекая за собой жидкость с канавок лобовой поверхности. Кроме того, разрежение в обтекателе 5 обеспечивает подсос через отверс5 тия 11 в стенках осевого канала 10 в полость 7 обтекателя 5 части газа и вместе с ним отсепарированной сепарацион- ными элементами 12 жидкости из осевого потока газа.

0 В полости 7 обтекателя 5 капли жидкости под собственной тяжестью падают на дно обтекателя и перетекают через патрубок 8 в сборник 3 отделенной жидкости.

В значительной мере способствует этому

5 и облегчает переход . наличие разрежения в сборнике 3 жидкости. Это разрежение создается в сборнике 3 жидкости за счет постоянного отвода газа из его газовой зоны в камеру 4 отсоса.

В последней разрежение создается благо- даря наличию щели 16. Скорость газового потока в патрубке 17 значительно выше, чем внутри центробежного сепаратора и за его пределами. Газовый поток, выходящий из патрубка 17, увлекает за собой через щель 16

5 газ из камеры 4 отсоса, т. е. происходит эжекция газа из камеры 4 отсоса через щель 16 газовым потоком. В силу этого в камере 4 отсоса создается зна0

Чительное разрежение по сравнению со .смежными полостями.

При этом через щель 15 в камеру 4 отсоса постоянно подсасывается газ из газовой зоны сборника 3 жидкости, благодаря чему и там создается и поддерживается относительное разрежение. Это облегчает и ускоряет переток жидкости в сборник 3 жидкости из вихревой камеры 2 через отверстия 14 и из полости 7 обтекателя 5 через патрубок 8.

Таким, образом, наличие щели 13 и камеры 4 отсоса создает в центробежном сепараторе две зоны относительного разрежения: в обтекателе бив сборнике 3 жидкости. Это позволяет облегчить и ускорить эвакуацию отсепарированной жидкости из вихревой камеры 2 и из осевого канала 10, уменьшить вторичный унос жидкости из зон сепарации и при отводе отсепарированной жидкости, что повышает эффективность процесса и позволяет увеличить производительность аппарата.

В предлагаемом сепараторе улучшается гидродинамическая обстановка, обеспечивается интенсивный отвод отсепарированной жидкости и предотвращается вторичный унос, что приводит к улучшению качества подготовки газа за счет повышения эффективности процесса и к увеличению производительности аппарата.

Формула изобретения

Центробежный сепаратор, содержащий корпус, установленную внутри него цилиндрическую вихревую камеру с осевыми патрубками ввода и вывода газа, образующую с корпусом сборник отделенной жидкости, установленный на входе в камеру завихритель, включающий полый сообщаю0 щийся со сборником жидкости каплевидный обтекатель с канавками на поверхности, с укрепленными на его большем диаметре наклонными лопатками и с перфорированным осевым сквозным каналом, в котором установлены сепарационные элементы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности отделения жидкости путем обеспечения интенсивного подсоса ее в сборник отделенной жидкости, он снабжен размещенной на выходе вихревой камеры и сообщаю щей г ч со сборником отделенной жидкости камерой отсоса газа, установленной с образованием между ее стенкой ч патрубком вывода газа щели для эжекции газа, завихритель выполнен со щелью, сообщающей его внутреннюю полость

5 с полостью вихревой камеры и размещенной в его верхней части в месте соединения хвостовой части обтекателя со стенкой осевого канала.

5

0

/3

Фие.1

11

Фиг.З

ФиеЛ