ВИХРЕВАЯ ТРУБА Советский патент 1970 года по МПК B01D45/12 F25B43/00 

Изобретение относится к области .очистки газов от жидких примесей и касается вихревой трубы, используемой для этой цели.

Известна вихревая труба для разделения сжатого таза на холодный и горячий потоки с выделением из газа жидких примесей, содержащая -входное спиральное сопло с диффузором, камеру с диафрагмой и присоединенные к камере трубу для отвода холодного потока и трубу для отвода горячего потока с кольиевым конденсатосборником на конце, который сообщается с внутренним пространством трубы кольцевой щелью. Труба для отвода горячего потока и конденсатосборник снабжены охлаждающей рубашкой, через которую шропускают посторонний источник холода. В такой трубе вихревой газовый поток, проходя по кольцевой щели, уносит с собой капли сконденсировавшейся жидкости. Кроме того, для охлаждения горячего газового потока нужен посторонний источник холода.

Предложенная вихревая труба обеспечивает более полное выделение жидкости из газа без посторонних источников энергии для получения холода. Это достигается тем, что труба снабжена разделителем, установленным внугри (конденсатосборника и выполненным в виде пустотелого усеченного конуса, верхняя часть которого входит в нижний конец трубы для отвода горячего потока и имеет на внешней поверхности напра1вляющую в виде спиральной ленты, а нижняя часть, размещенная в конденсатосборнике, снабжена конусообразной разделительной перегородкой с радиальными отверстиями, над которой установлен отбойный диффузор. Кроме того, обрез трубы для отвода холодного потока опущен непосредственно в камеру вихревой трубы ниже входного сопла.

Эта труба обеспечивает более полный отвод образующегося в процессе работы конденсата за счет отбора ири помощи разделителя из пристенного слоя вихревого газового потока части газа, наиболее насыщенной сконденсировавшейся жидкостью, и позволяет отделять конденсат в конденсатосборнике при помощи установленных на разделителе конусообразной разделительной перегородки с радиальными отверстиями и отбойного диффузора. Кроме того, обеспечивается предотвращение уноса конденсата из вихревой камеры, так как обрез отводящего патрубка опущен непосредственно в вихревую камеру ниже входного сопла.

На чертеже схематично изображена предлагаемая вихревая труба.

Она состоит из спирали Архимеда /, сопла 2, заканчивающегося вихревой камерой 3 с диафрагмой 4, трубы 5 для отвода холодного потока и трубы 6 для отвода горячего потока с присоединенным к ней кольцевым конденсатосборником 7. Внутри конденсатосборника установлен разделитель 8 со спиральной лентой 9 и разделительная лерегородка 10, которая имеет направляющую 1 с присоединенным отбойНым диффузором 12 и радиальные отверстия 13. Разделитель 8 имеет внутреннюю термоизоляцию 14, а труба 6 - теплоизолирующую рубашку 15, что обеспечивает -постоянный тем.пературный режим сепарации. Кольцевой конденсатосборБик содержит тангенциальные окна 16, соединенные отводными трубами 17 с емкостью 18 для жидкости и связан отводными трубами 19 с трубопроводом 20. К последнему присоединены трубопроводы 21 и 22 от отводной трубы 5 и от разделителя 8. В конце разделителя установлено запорно-регулирующее приспособлеиие 23 горячего газового потока.

Вихревая труба работает следующим образом.

Сжатый газ поступает в вихревую камеру 3 через сопло 2 .и спираль 1, .приобретая больщую скорость. Возникающие при этом центробежные силы отбрасывают в наружный слой горячего газОВого потока, .выходящего из камеры через трубу 6, мельчайшие капельки сконденсировавшейся жидкости. Эта часть горячего газового потока проходит через коническую спиральную щель, образованную между спиральной лентой и внутренней поверхностью трубы 6, и поступает в кольцевой конденсатосборяик. Основная часть горячего газового потока проходит ВО внутреннее пространство разделителя 8, iB котором происходит .нормальная работа .вихревой трубы, регулируемая перемещением запорно-регулирующего приспособления 23 с отводом горячего газового потока через трубопровод 22, а холодного - через трубопровод 21 в объединенный трубопровод 20.

Предотвращение испарения конденсата из части газа, проходящего через «оническую спиральную щель, достигают внутренней термоизоляцией 14, а предотвращение противотока при движении части газа в спиральной щели - установкой спиральной ленты 9. Это позволяет использовать энергию закрученного потока для улавливания жидкости в кольцевом конденсатосборнике. Из конденсатосборника жидкость отводят Б емкость 18 для жидкости через окна 16 по отводным трубам 17. Отсепарированный газ через радиальные отверстия 13 отводят по отводным трубам в трубопровод 20.

Предмет изобретения

1.Вихревая труба для разделения сжатого газа на холодный и горячий потоки с выделеним из газа образующегося конденсата, содержащая входное спиральное сопло с диффузором, камеру с диафрагмой и присоединенные к ней трубу для отвода холодного потока и трубу для отвода горячего .потока с конденсатосборником на конце, отличающаяся тем,

что, с целью более полного выделения конденсата, внутри кондбнсатосбор.ника установлен разделитель, выполненный в виде пустотелого усеченного конуса, верхняя часть которого входит в нижний конец трубы для отвода горяче-.

го потока и имеет на внещней поверхности направляющую в виде спиральной ленты, а нижняя часть, размещенная в конденсатосборнике, снабжена конусообразной разделительной перегородкой с радиальными отверстиями, над

которой установлен отбойный диффузор.

2.Труба по .П. 1, отличающаяся тем, что обрез трубы для отвода холодного потока опущен непосредственно в камеру вихревой трубы ниже входного сопла.