Газожидкостный сепаратор Советский патент 1990 года по МПК B04C3/00 

Изобретение относится к аппаратам, предназначенным для осаждения в центробежном поле из газового потока полидисперсных частиц жидкости, ,и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например нефтяной, химической, энергетической, газовой, пищевой и др.

Цель изобретения - обеспечение надежности работы сепаратора при переменных режимах.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый сепаратор; 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.

Газожидкостный сепаратор, содержащий горизонтальный корпус 1, установленные в нем соосно и последовательно трубчатый сепарационный элемент 2, на выходе которого размещен завихритель 3 и отсечной патрубок 4 меньшего диаметра, образующие между собой кольцевой зазор, отводящий патрубок 5, перегородку 6, установленную между стенками корпуса 1 и отсечного патрубка 4, и штуцер 7 для отвода жидкости, расположенный в нижней части корпуса 1. Сепаратор снабжен установленным в трубчатом сепарационном элементе 2 непосредственно за завихрителем 3 конусом- рассекателем 8, выходной конец сепарацион- ного элемента выполнен со сливным желобом 9 в нижней части, а перегородка 6 - с сегментным вырезом 10 в верхней части с присоединенной к нему пластиной 11, свободный конец которой расположен над выходным концом сепарационного элемента 2, при этом между верхней частью корпуса 1 и пластиной 11 образован сегментный канал 12, соединяющий полости корпуса до и после перегородки 6. Соотношение диаметра основания конуса-рассекателя 8 к его высоте 1:1,3.

Сепаратор работает следующим образом.

Газожидкостная смесь при входе в трубчатый сепарационный элемент 2 закручивается завихрителем 3. Возникающие при этом центробежные силы отбрасывают капли жидкости на стенки элемента 2. Жидкость, оказавшаяся в центре вихря, попадая на наружную поверхность конуса 8, движется по спирали, срываясь с кромки полого конуса 8, отбрасывается на внутренние стенки цилиндрического элемента 2 и транспортируется вращающимся газовым потоком к соосно установленному отсечному патрубку 4, образующему с выходным концом элемента 2 кольцевой зазор, где происходит сепарация жидкости за счет удаления пленки в межтрубном пространстве, а при малых скоростях, когда пленка тянется по дну элемента 2, - через сливной желоб 9.

Незначительная часть газового потока вместе с пленкой жидкости попадает в пространство, образованное корпусом 1 и патрубком 4, где за счет резкого- падения скорости под действием силы гравитации происходит отделение пленки жидкости и ее удаление через штуцер 7.

Отсепарированный газовый поток под действием динамического напора через сегментный канал 12, образованный корпусом 1 и пластиной II, попадает в область пониженного давления за перегородкой 6, смешивается с отсепарированным газовым потоком, выходящим из патрубка 4 и удаляется из сепаратора по патрубку 5.

При выполнении завихрителя с полым конусом в его выходной части обеспечивается полный вывод капельной жидкости из центра вихревого потока, отбрасывание на стенки трубчатого элемента 2 с последую0 щим транспортированием ее вращающим газовым потоком к устройству по отделению пленки и включение попадания жидкости в отводящий газовый поток, а также возможность использования сепарационного элемента в блочном исполнении за счет на- 5 бора элементов для больших расходов газа, что позволяет использовать его для любых нагрузок по газу.

0

Удаление капельной жидкости (снятие жидкостной пленки и твердых частиц) осуществляется в устройстве двояко, а именно, за счет щелевого зазора между сепарацион- ным элементом 2 и патрубком 4 с меньшим диаметром, а также с помощью сливного желоба 9. Двойной способ каплеснимания

5 обеспечивает высокую надежность процесса в широком диапазоне скоростей и расхода без ручного регулирования.

Соотношение размеров полого конуса d:l 1:1,3 (где d - диаметр конуса; 1 - длина конуса) определено экспериментальным путем на гидродинамическом стенде. При данном соотношении диаметра конуса и его длины дополнительные потери напора за счет конуса находятся в пределах, близких к прямолинейной зависимости, что поз5 воляет элементу работать в больших диапазонах скоростей (нагрузок по газу). При этом с поверхности конуса полностью отбрасывается мелкодисперсная капельная жидкость.

0

50

Формула изобретения

1. Газожидкостный сепаратор, содержащий горизонтальный корпус, установленные в нем соосно и последовательно трубчатый сепарационный элемент, на выходе которого размещен завихритель, и отсечной патрубок меньшего диаметра, образующие между собой кольцевой зазор, отводящий патрубок, перегородку, установленную между стенками корпуса и отсечного патрубка, штуцер для отвода жидкости, расположенный в нижней части корпуса, отличающийся тем, что, с целью обеспечения надежности работы сепаратора при переменных режимах он снабжен установленным в трубчатом се- - арационном элементе непосредственно за завихрителем конусом-рассекателем, выходной конец сепарационного элемента выполнен со сливным желобом в нижней части, а перегородка выполнена с сегментным среА-А

10

Фиг. 2

зом в верхней части с присоединенной к нему пластиной, свободный конец которой расположен над выходным концом сепарационного элемента, при этом между верхней частью корпуса и пластиной образован канал, соединяющий полости корпуса до и после перегородки.

2. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что конус-рассекатель выполнен с отношением диаметра его основания к высоте, равном 1:1,3.

6-6

8

фиаЗ

Изобретение относится к аппаратам, предназначенным для осаждения в центробежном поле из газового потока полидисперсных жидких частиц. Сепаратор может быть использован в различных отраслях промышленности, например нефтяной, химической, энергетической, газовой, пищевой и др. Цель изобретения - обеспечение надежности работы сепаратора при переменных режимах. В трубчатом сеперационном элементе 2 непосредственно за завихрителем 3 установлен конус-рассекатель 8. Выходной конец сепарационного элемента 2 выполнен со сливным желобом 9 в нижней части, а перегородка 6 выполнена с сегментным срезом в верхней части и присоединенной к нему пластиной 11, свободный конец которой расположен над выходным концом сепарационного элемента 2. Между верхней частью корпуса 1 и пластиной 11 образован канал 12, соединяющий полости корпуса до и после перегородки 6. Капли жидкости, оказавшиеся в центре вихря, попадая на наружную поверхность конуса 8, движутся по спирали и, срываясь с его кромки, отбрасываются на внутренние стенки сепарационного элемента и транспортируются вращающимся газовым потоком к отсечному патрубку 4. Удаление отсепарированного газа после вторичного отделения пленки жидкости в полости корпуса производится через сегментный канал 12. Для удаления большого объема жидкости при малых скоростях служит сливной желоб 9. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.