Центробежный сепаратор Советский патент 1991 года по МПК B04C3/06 

Изобретение относится к аппаратам для проведения процессов разделения газожидкостных систем (сепарация капельной жидкости, пеногашение) и может найти применение в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - стабилизация эффективности каплеулавливания в широком диапазоне скоростей.

На фиг. 1 изображен центробежный сепаратор, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - продольный разрез центробежного сепаратора с дополнительным завихрителем и переменным шагом навивки спирали; на фиг. 4 -узел I на фиг.1; на фиг.5- результаты сравнительных исследований по эффективности сепарации

предложенного сепаратора и известного при нагрузке по жидкости 4 кг/м .

Центробежный сепаратор содержит поддон 1 с патрубком 2 для отвода отделенной жидкости, укрепленные на поддоне 1 вертикальные цилиндрические сепарационные элементы 3. включающие лопаточный завихритель 4 в осевом входном патрубке 5. расположенном в нижней части элемента 3. и размещенный на внутренней поверхности элемента 3 по всей его высоте спиральный, имеющий навивку в противоположном крутке потока направлении, канал 6, в стенке которого выполнены распределенные по его длине отверстия 7 для входа улавливаемой жидкости.

Канал 6 выполнен в виде трубы 8 и входные отверстия 7 расположены в прилегающей к внутренней поверхности элемента 3

ON СЛ О

ю

СЛ 4

верхней четверти поперечного сечения трубы.

Сепаратор работает следующим образом.

Газ (пар), содержащий капли жидкости, поступает в нижнюю часть сепарационкого элемента 3 через патрубок 2 и на завихри- теле 4 приобретает вращательное движение.

Под действием возникающей при этом центробежной инерционной силы капли жидкости отбрасываются к внутренней по- верхности элемента 3, попадая при этом в винтовые промежутки 9 между витками спирального канала 6. Отсепарированная жидкость накапливается в зазоре между стенкой элемента 3 и трубы 8 и через отверстия 7 сливается внутрь трубы 8, по которой движется вниз без контакта с газожидкостным потоком. Часть отсепарированной жидкости движется вниз по направлению к поддону 1 между витками канала 6.

В связи с тем, что направление вращательного движения жидкости противоположно направлению вращения газожидкостного потока и основная часть отсепарированной жидкости не контактирует с газом, устраняется возможность образования вторичного уноса.

Очищенный от капель жидкости газ выходит из верхней части сепарационного элемента 3.

Размер отверстий 7 и шаг их расположения по длине канала б определяются содержанием жидкости в газожидкостном потоке, поступающем на сепарацию, В нижней части канала 6 шаг между отверстиями 7 целесообразно выполнять меньше верхнего, так как основная часть жидкости сепарируется в нижней части сепарационного элемента.

Для обеспечения эффективной сепарации по всей высоте элемента 3 канал 6 целесообразно выполнять с переменным шагом навивки, уменьшающимся по ходу движения газового потока. Наиболее эффективную очистку от мелких капель необходимо осуществлять в верхней части сепаратора, так как на начальном участке сепаратора в основном сепарируются капли крупных размеров.

Сравнительные испытания предложенного сепаратора и известного показали, что эффективность сепарации в предложенном сепараторе незначительно уменьшается с повышением скорости воздуха от 4 до 30 м/с (с 99,85 до 99,40%) и в среднем составляет

99,63% (см. фиг. 5, кривая а).

В известном сепараторе с ростом скорости воздуха от 4 до 12 м/с наблюдается снижение эффективности с 99,75 до 99,10% (см. фиг. 5, кривая б).

Формула изобретения

Центробежный сепаратор, содержащий поддон с патрубком, для отвода отделенной

жидкости, укрепленные на поддоне вертикальные цилиндрические сепарационные элементы, включающие лопаточный за вихрите ль в осевом входном патрубке, располо- женном в нижней части элемента, и

размещенный на внутренней поверхности элемента по всей его высоте спиральный, имеющий навивку в противоположном крутке потока направлении, канал, в стенке которого выполнены распределенные по его

длине отверстия для входа улавливаемой жидкости, отличающийся тем, что, с целью стабилизации эффективности капле- улавливания в широком диапазоне скоростей, канал выполнен в виде трубы и

входные отверстия расположены в прилегающей к внутренней поверхности элемента верхней четверти поперечного сечения трубы.

8

Изобретение относится к аппаратам для проведения процессов разделения газожидкостных систем и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. Цель изобретения состоит в стабилизации эффективности каплеулавливания в широком диапазоне скоростей. Центробежный сепаратор содержит поддон 1 с патрубком 2 для отвода отделенной жидкости. Укрепленные в поддоне 1 вертикальные цилиндрические сепарационные элементы 3 включают лопаточный завихритель 4 в осевом входном патрубке 5. расположенном в нижней части элемента 3. и размещенный на внутренней поверхности элемента 3 по всей его высоте спиральный, имеющий навивку в противоположном крутке потока направлении, канал 6. В стенке канала 6 выполнены распределенные по его длине отверстия 7 для входа улавливаемой жидкости. Канал 6 выполнен в виде трубы 8 и входные отверстия 7 расположены в прилегающей к внутренней поверхности элемента верхней четверти поперечного сечения трубы 8. 5 ил.

ФигЛ