Динамический сепаратор Советский патент 1992 года по МПК B01D45/14 

Изобретение относится к устройствам для разделения аэродисперсных систем и может найти применение в очистке газов от капельной жидкости, включая туманы.

Известно устройство для очистки газа от пыли, включающее входной патрубок, спиралеобразный корпус, ротор с лопастями, установленный в корпусе. Внутренняя полость корпуса разделена перегородкой на каналы, оканчивающиеся выходными патрубками соответственно для грязного и очищенного газа (1).

Указанное устройство имеет низкую степень пылеулавливания по причине отсутствия дополнительных средств сепарации на конической части ротора.

Наиболее близким решением к заявляемому по технической сущности является пылеуловитель для улавливания твердых частичек из потока запыленного газа (2).

Указанный пылеуловитель выполнен в виде центробежного вентилятора и снабжен коническим вращающимся диском, на наружной поверхности которого расположены лопасти.

Конический диск насажен на одном валу с ротором вентилятора и расположен непосредственно против его всасывающего отверстия. Перед вентилятором, рядом с его кожухом, установлена камера для улавливания твердых частичек, отделяемых от газа.

Это устройство имеет также недостаточную степень очистки газа от пыли, ввиду отсутствия дополнительных средств, повышающих степень пылеулавливания.

Цель изобретения - повышение эффективности сепарации капельной влаги путем интенсификации процесса коагуляции ее частиц.

Указанная цель достигается тем, что в сепараторе динамическом, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, колесо вентилятора с приводом, конический сепарирующий ротор, установленный на входе в колесо, поверхность конического ротора образована системой лопаток, установленных с зазором друг относительно друга и со смещением соседних лопаток в тангенциальном направлении при этом ротор, обращен большим основанием к входному патрубку.

С целью улучшения процесса коагуляции частиц жидкости возможен вариант, когда сепаратор снабжен дополнительной конической вставкой, закрепленной основанием по периметру основания конического ротора, причем на поверхности вставки выполнены попарные просечки с образованием отбортовок, направленных внутрь вставки навстречу друг другу.

На фиг.1 схематично изображен предлагаемый сепаратор; на фиг.2 - ротор-вставка, выполненная биконической; на фиг.З - лопатки углового профиля; на фиг.4 - лопатки плоские, на фиг.5 - лопатки S-образного профиля.

Сепаратор динамический (фиг.1) состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, колеса 4 вентилятора со ступи0 цей 5 на нем и приводом 6. В корпус 1 вмонтирован конфузор 7, установленный с зазором относительно входного патрубка 2. Вокруг зазора с перекрытием поверхностей конфузора 7 и входного патрубка 2 разме5 щен кольцевой маслосборник 8, имеющий выпускное отверстие 9. На ступице 5 колеса 4 (или на валу привода 6) установлен конический ротор 10, обращенный большим основанием к входному патрубку 2,

0 Поверхность ротора 10 образована системой сепарирующих лопаток 11, установленных с зазором друг относительно друга и со смещением соседних лопаток в тангенциальном направлении (фиг.2) для образова5 ния лабиринтов.

Параметры лабиринтов определяются расчетным путем.

В большем основании ротора 10 размещены диски 12, имеющие попарные просеч0 ки 13 с перемычками 14 между ними и отбортовками 15, направленными во внутрь ротора взаимно навстречу.

Просечки предназначены для формирования систем соударяющихся струй,

5 В результате чего происходит коагуляция частиц жидкости, улучшающая дальнейшую сепарацию.

Лопатки для сепарации и направленного вывода капельной влаги из потока могут при0 меняться уголкового профиля, плоские, лопатки S-образного профиля и т.п. (фиг.3-5).

Кроме описанной конструкции сепаратора динамического возможен вариант, когда ротор 10 дополнительно снабжен конической

5 вставкой 1 б, образуя единую конструкцию ротор - вставка (би коническую). При этом до- полнительная коническая вставка 16 закреплена основанием по периметру основания конического ротора 10, а на ее поверх0 ности выполнены попарные просечки 13 с перемычками 14 между ними и отбортовками 15, направленными внутрь вставки навстречу друг другу.

Выбор конструкции ротора 10 зависит

5 от физико-химических свойств сепарируемой капельной жидкости.

Изобретение не ограничивается приведенными примерами исполнения, возможны и другие, в пределах представпенных материалов, которые обеспечивали бы коагуляционный и инерционно - центробежный способы разделения аэродисперсных систем.

Работает сепаратор динамический следующим образом.

Газовый поток, содержащий капельную жидкость (воду, масло), поступает через входной патрубок 2 на ступень коагуляции. В качестве последней служат диски 12, имеющие попарные просечки 13 с перемычками 14 между ними и отбортовками 15, направленными вовнутрь ротора взаимно навстречу.

Ударяясь о поверхность дисков 12, крупные капли жидкости, в виде пленки, центробежными силами отбрасываются на конфузор 7 и далее за пределы устройства. А мелкодисперсные фракции, продолжая дальнейшее движение, поступают в просечки 13.

За счет наличия отбортовок 15 происходит соударение встречных пар струй газово- го потока внутри ротора 10. В результате чего частицы жидкости подвергаются коагуляции. Под действием динамического напора газа укрупнившиеся капли жидкости практически полностью улавливаются кони- ческим ротором 10 благодаря действию инерционных сил при соответствующих параметрах лабиринтов, образованных сепарирующими лопатками 11.

Капли осаждаются на сепарирующих лопатках в виде пленки, которая под действием центробежных сил через конфузор 7 поступает в кольцевой маслосборник 8 и далее на слив 9.

При варианте конструкции, в котором в качестве ступени коагуляции использована дополнительная коническая вставка 16, крупные капли жидкости, контактируя с поверхностью вставки, образуют пленку, которая под действием центробежных сил через конфузор 7 попадает в кольцевой маслос-

борник 8 и выводится. А мелкодисперсные фракции, проходя через просечки 13, имеющие отбортовки 15, соударяются друг с другом и укрупняются. Укрупненные капли жидкости улавливаются диском 12, а мелкодисперсные фракции улавливаются ротором 10 при соответствующих параметрах лабиринтов, образованных сепарирующими лопатками 11.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет использовать комплексную систему сепарации, включающую комбинацию инерционно - коагуляционного метода разделения фаз, что увеличивает степень очистки газа от жидких компонентов, т.е. повышает коэффициент улавливания этих компонентов.

Формула изобретения

1.Динамический сепаратор, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, колесо вентилятора с приводом, конический сепарирующий ротор, установленный на входе в колесо, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сепарации капельной влаги путем-интенсификации процесса коагуляции ее частиц, поверхность конического ротор образована системой лопаток, установленных с зазором одна относительно другой и со смещением соседних лопаток в тангенциальном направлении, при этом ротор обращен большим основанием к входному патрубку

2.Сепаратор по п.1,отличающийся тем, что, с целью улучшения процесса коагуляции частиц жидкости, он снабжен дополнительной конической вставкой, закрепленной основанием по периметру основания конического ротора, причем на поверхности вставки выполнены попарные просечки с образованием отбортовок, направленных внутрь вставки навстречу одна другой.

food

Использование - очистка газа от капельной влаги в системах промышленной вентиляции и кондиционирования. Газовый поток с капельной влагой поступает в сепаратор, содержит вращающиеся дмски 12 с попарными просечками 13, перемычками 14 и от- бортовками 15. За счет указанных элементов происходит соударение встречных пар струй с последующей коагуляцией. Капли осаждаются на лопатках в виде пленки, Через конфузор жидкость поступает в сборник. 1 з.п.ф-лы, 5 ил. вход

Qbt.5

ФигЬ

®иг,5