Сепаратор для отделения жидкости от газа Советский патент 1990 года по МПК B04C3/00 

Фиг.1

Изобретение относится к устройствам для улавливания капель жидкости из газа и может быть использовано в процессах мокрой очистки вентиляционных и техно- логических выбросов, а также в тепломассообменных процессах химической, нефтяной и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение нерге- тической эффективности процесса сепарации жидкости за счет снижения гидравлических потерь напора газа.

На фиг. 1 представлен сепаратор, общий вид: на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - лопатка завихрителя.

Сепаратор содержит вертикальный цилиндрический корпус 1,коаксиально заглубленный в него снизу входной патрубок 2, который оборудован сверху завихрителем 3. Лопатки-завихрителя выполнены в форме прямоугольной трапеции, плоскость которой профилирована по равнобочной гиперболе. Перпендикулярная боковая сторона 4 трапеции заглублена внутрь патрубка 2 и расположена по его радиусу с креплением части большего основания 5 трапеции к внутренней поверхности патрубка. Частью меньшего основания 6 трапеции лопатки жестко скреплены между собой по оси патрубка. При этом наклонная сторона 7 трапеции расположена в плоскости, перпендикулярной оси патрубка 2 на расстоянии от его верхнего среза, h 0,15-0,27, его диаметра по хорде окружности с диаметром не менее 1,45 диаметра патрубка 2. Одновременно смежные лопатки в плане частично перекрывают одна другую, образуя криволинейные конфузорные каналы. Сверху корпус 1 имеет коаксиальный выпускной natpy6oK 8, а снизу штуцер 9 для слива от- сепарированной жидкости.

Сепаратор работает следующим образом.

.Газ, содержащий капли жидкости, движется вверх по патрубку 2 и разделяется радиально расположенными нижними кромками лопаток завихрителя 3 на составляющие потоки. Продолжая поступательное движение эти потоки отклоняются от вертикального направления по траектории гиперболического профиля и приобретают ускорение в криволинейных конфузорных межлопаточных каналах без роста турбулентного и поперечного пульсирования. В результате ускор ения движения газа капли жидкости приобретают инерцию достаточную для перемещения к внутренней поверхности корпуса 1 при повороте газа вверх к выпускному патрубку после выхода его потоков из межлопаточных каналов завихрителя. Достигая внутреннюю поверхность корпуса, капли жидкости, ударяясь о нее, тормозятся и, образуя пленку, стекают в нижнюю часть корпуса, откуда жидкость

удаляется через сливной штуцер 9. Очищенный от капель жидкости газ отводится из сепаратора через выпускной патрубок 8.

Предлагаемый сепаратор испытан в лабораторных условиях. При диаметре условной окружности не менее 1,45 диаметра патрубка 2 и расположении верхних кромок лопаток над верхним сечением патрубка 2 на высоте 0,15-0,27 его диаметра потери напора газа при скорости его движения в

сечении патрубка 7 и 15 м/с соответственно составляют 85 и 298 Па. Выполнение лопаток завихрителя профилированными по равнобочной гиперболе обусловлено тем, что этот профиль наиболее близок к профилю

гиперболических спиралей, которые являются наиболее целесообразными вследствие монотонности изменения их кривизны при любом угле изгиба профиля и возможности образовывать контуры профилей без

скачков кривизны, вызывающих увеличение потерь энергии.

Выполнение в предлагаемом устройстве нижней стороны (входной кромки) лопатки перпендикулярной к ее боковым

сторонам и расположенной по радиусу к оси завихрителя с заглублением внутрь патрубка 2 ,,где газ движется с установившимися профилями скорости и турбулентности, обеспечивает одинаковые условия обтекания кромок газом, что не вызывает увеличен ия турбулентной неоднородности по

сечению потока и связанных с этим потерь.

Формула изобретения

Сепаратор для отделения жидкости

от газа, содержащий вертикальный цилиндри- ческий корпус с коаксиальным верхним выпу- скным патрубком и коаксиально заглубленным снизу входным патрубком, с установленным сверху завихрителем из профилированных лопаток, отличающийся тем, что, с целью повышения энергетической эффективности процесса сепарации жидкости за счет снижения гидравлических потерь напора газа, лопатки завихрителя

профилированы по равнобочной гиперболе и выполнены в форме прямоугольной трапеции, перпендикулярная боковая сторона которой заглублена внутрь входного патрубка и расположена по его радиусу, а наклонная

сторона расположена в плоскости, перпендикулярной оси входного патрубка на рас- стоянии от его верхнего среза, равном 0,15-0,27 его диаметра, по хорде окружности с диаметром не менее 1,45 диаметра входного патрубка.

Изобретение относится к сепараторам для улавливания из газа капель жидкости. Целью изобретения является повышение энергетической эффективности сепарации жидкости за счет снижения гидравлических потерь напора газа. Завихритель 3 выполнен из профилированных по равнобочной гиперболе лопаток в форме прямоугольной трапеции, перпендикулярная боковая сторона 4 которой заглублена внутрь входного патрубка 2 и расположена по его радиусу, а наклонная сторона 7 расположена над верхним срезом патрубка по хорде окружности, с диаметром не менее 1,45 диаметра патрубка. При этом верхние кромки лопаток, образованные стороной 7, расположены над верхним срезом патрубка 2 на высоте 0,15-0,27 величины его диаметра. 3 ил.

Фиг. 2

фиг.5