Сепаратор Советский патент 1991 года по МПК B01D45/12 F25B43/02 

Изобретение относится к компрессорному машиностроению, преимущественно к компрессорным установкам высокого давления, может быть использовано в газовой и нефтяной промышленности и позволяет произвести разделение газожидкостной смеси.

Целью изобретения является повышение степени очистки потока за счет изменения его скорости и направления.

На фиг.1 изображен сепаратор, общий вид (продольный разрез); на фиг.2 - разрез А-Ана фиг.1; на фиг.З- разрез Б-Б на фиг.1.

Сепаратор включает корпус 1 с крыш-} кой 2, тангенциальный входной патрубок 3 очищаемой среды в верхней части корпуса 1, выходной патрубок 4, размещенный в центре крышки 2, установленный соосно

корпусу 1 полый направляющий аппарат 5, прикрепленный к крышке 2 и имеющий винтовую нарезку 6 по наружному диаметру, вокруг которой размещена втулка 7, образующая с направляющим аппаратом 5 винтовой канал 8. Винтовая нарезка 6 выполнена на нижней части направляющего аппарата 5, внутренняя полость 9 которого в нижней и верхней частях выполнена сужающейся. При этом патрубок 3 выполнен сужающимся в сторону направления движения газового потока и размещен против верхней части направляющего аппарата 5. Кроме этого, сечение винтового канала 8 выполнено в виде прямоугольной трапеции, у которой наклонная боковая сторона 10 имеет уклон в сторону направления движения нисходящего потока газа, а площадь сечения трапеции

о ел ел ел

СА)

ч

меньше площади сечения входного патрубка 3. Выход из винтового канала 8 образован наружным корпусом 11 направляющего аппарата 5 и внутренним конусом 12 втулки 7 и направлен на нижнюю часть внутренней боковой поверхности корпуса 1. Сепаратор также содержит верхнюю 13, среднюю 14 и нижнюю 15 камеры, расположенные в корпусе 1, Верхняя камера 13 ограничена крышкой 2 и втулкой 7, которая установлена в корпусе 1 с образованием прохода 16. Средняя камера 14 ограничена сверху втулкой 7 и отбойником 17 снизу, имеющим отверстия для слива конденсата. Нижняя камера 15ограничена сверху отбойником 17 и днищем корпуса 1 снизу, в котором выполнен сливной патрубок 18. Для входа газового потока из камеры 13 в винтовой канал 8 между втулкой 7 и верхней частью направляющего аппарата выполнен проход 19.

Сепаратор работает следующим образом.

Поток очищаемой среды под высоким давлением (32-100 МПа), содержащий влагу, масло т другие посторонние включения, из газопровода через тангенциальный входной патрубок 3, выполненный в верхней части боковой стенки корпуса 1 против верхней части направляющего аппарата 5, поступает в верхнюю камеру 13. Поскольку патрубок.3 входа очищаемой среды выполнен сужающимся в сторону направления движения газового потока, то последний, проходя по патрубку 3, увеличивает скорость своего движения и выходит в камеру 13 с большой линейной скоростью. В камере 13 газовый поток изменяет направление своего движения с тангенциального, под которым он входит в камеру 13, на кольцевое нисходящее. Возникающие при этом движении центробежные силы (большие по величине из-за высокой входной скорости газового потока), воздействуют на компоненты газового потока и приводят к тому, что на боковых стенках камеры 13 происходит интенсивное отделение конденсата, который стекает по стенкам камеры 13 через проход 16 и далее по стенкам камеры 14 через отверстия отбойника 17 в камеру 15. Пройдя предварительную очистку в камере 13, поток газа через проход 19 поступает в винтовой канал 8. Проходя по этому каналу, газ разгоняется до требуемой скорости и выходит из него во вторую камеру 14 отделения конденсата. При этом во время движения по винтовому каналу 8 возможно оседание на стенках этого канала конденсата (капель масла, влаги). Чтобы этого не происходило одна мз боковых сторон 10 выполнена с уклоном в сторону направления движения газового потока, В этом случае оседающие на стенках винтового канала 8 капли конденсата сдуваются газовым потоком. Часть из них попадает на внутреннюю поверхность втулки 7 и стекает вниз, а часть уносится газовым потоком в камеру 14. При выходе газового потока из направляющего аппарата 5 в камеру 14 происходит резкое расширение газа и его скорость резко падает. При этом газовый поток отражается от отбойника 17 и через внутреннюю полость 9 в направляющем аппарате 5 и патрубок 4 выхода очищенной среды в крышке 2 выходит к потребителю, В то же

время капли конденсата (масла и влаги) и посторонние включения, которые вылетают из направляющего аппарата 5, вместе с га- зорым потоком, имеют плотность больше, чем компоненты газового потока. Поэтому в

силу инерции они продолжают свое движение, оптимальное направление которого определяется углом а (между осью выходного канала направляющего аппарата 5 и осью сепаратора) к боковой стенке корпуса 1, и

стекают по ней вниз через отверстия в отбойнике 17 в камеру 15. Из камеры 15 конденсат (капли масла, влаги) и посторонние включения (твердые частицы) удаляются че- . рез патрубок 18 в днище корпуса 1 при продувке сепаратора.

Использование сепаратора заявляемой конструкции позволит повысить степень очистки газа за счет исключения встречных

потоков очищенного и неочищенного потоков газа и за счет более высокой скорости газа по сравнению с известными конструкциями. Это в свою очередь приведет к улучшению работы тех систем, в состав которых

входит заявляемый сепаратор.

Формула изобретения 1. Сепаратор, включающий корпус с крышкой, тангенциальный входной патрубок в верхней части корпуса, выходной патрубок, размещенный в центре крышки, установленный соосно корпусу и прикрепленный в крышке полый направляющий аппарат с винтовой нарезкой по наружному диаметру, сливной патрубок, отличающии с я тем, что, с целью повышения степени очистки потока, он снабжен расположенной коаксиально между корпусом и направляющим аппаратом втулкой, образующей с направляющим аппаратом винтовой канал,

винтовая нарезка выполнена на нижней части направляющего аппарата, внутренняя полость которого в нижней и верхней частях выполнена сужающейся по ходу очищенного потока, при этом входной патрубок выполнен сужающимся по ходу движения

потока и размещен против верхней части направляющего аппарата.

2. Сепаратор по п.1, о т л и ч а ю щ и- й с я тем, что сечение винтового канала выполнено в виде прямоугольной трапеции, у которой наклонная боковая сторона имеет уклон в направлении движения нисходящего потока, при этом площадь трапе- -

218

фиг1

п

ции меньше площади сечения входного патрубка.

3. Сепаратор по п. 1,отличающийся тем, что выход из винтового канала образован нижней частью направляющего аппарата и нижней частью втулки, выполненной конической, и ориентирован по направлению на нижнюю часть внутренней боковой поверхности корпуса.

А-А

Изобретение относится к компрессорному машиностроению и позволяет повысить степень очистки. Сепаратор включает корпус 1 с крышкой 2, входной патрубок 3, выходной патрубок 4, размещенный в центре крышки 2, установленный QOOCHO корпусу 1 полый направляющий аппарат 5 с винтовой нарезкой 6 по наружному диаметру, вокруг которой размещена втулка 7, образующая с направляющим аппаратом 5 винтовой канал 8. Винтовая нарезка 6 выполнена на нижней части направляющего аппарата 5, внутренняя полость 9 которого в нижней и верхней частях выполнена сужающейся, при этом патрубок 3 выполнен сужающимся в сторону направления движения газового потока и размещен против верхней части направляющего аппарата 5. Сечение винтового канала 8 выполнено в виде прямоугольной трапеции, у которой наклонная боковая сторона 10 имеет уклон в сторону направления движения нисходящего потока газа, а сечение трапеции меньше сечения входного патрубка 3. 2 з.п. ф-лы. 3 ил. w Ј

Фиг. 2

Фиг.З