Прямоточный сепаратор Советский патент 1976 года по МПК B01D45/12 B04C3/00 

ПРЯМОТОЧНЫЙ СЕПАРАТОР

(54)

Изобретение относится к устройствам, используемым для разделения смешанных потоков и, в частности, вля отделения более тяжелой фазы (жидкости, механических примесей и т.п.) из гетерогенного газового потока, и может быть применено в нефтехимической химической, нефтегазоперерабатывающей промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Известен прямоточный сепаратор, включающий корпус, узел центробежного разделения потока, входной и выходной патрубки 1. В известном сепараторе за счет центробежной силы происходит сепарация фаз, и тяжелая фаза отводится от стенки корпуса сепаратора.

Известен также прямоточньш сепаратор, включающий корпус, вьшолкенный с впадиной, поперечную перегородку, снабженную обтекателями, входной и выходной патрубки 2.

Недостатками известного прямоточного сепаратора являются невозможность изменения радиуса кривизны завихрения без изменения скорости протекания потока, что снижает эффективность сепарации увеличенная длина щтк осаждения тяжелой фазы от центра до стенки камеры; интенсивная осевая закрутка потока, что ухудшает процесс

сепарации и создает дополнительное гидросопротивление.

С целью повышения гл}-5ины разделения и снижения вихреобразования и гидравлических потерь, в пред;1оженном прямоточном сепараторе поперечная перегородка выполнена с горообразным выступом, расположенным во впадине корпуса и плавно сопрягаемым с обтекателями, концентрично которым установлены профилированные напрявляющие трубы.

При этом с наружной стороны корпуса установлена кольцевая камера отвода тяжелой фазы, соединяющая впадину корпуса и выходной патрубок. Целесообразно выполнить поперечную перегородку и обтекатели полыми, а обтекатель в зоне выходного патрубка с отверстием.

На чертеже представлен предложенный сепаратор, продольный разрез.

Он включает корпус 1, входной 2 и выходной 3 патрубки, узел центробежного разделения, имеющий поперечную перегородку 4. Она вьшолнена с торообразным выступом 5, а стенка корпуса в месте расположения поперечной перегородки выполнена в форме торообразной впадины 6, охватывающей торообразный выступ перегородки с зазором.

3

например, переменного сечения, образующим кольцевую камеру разделения 7.

Поперечная перегородка вьшолнена с обеих сторон входным 8 и выходным 9 обтекателями, изготовленными профилированными и сопрягаемыми с торообразным выступом 5. Концентрично обтекателям установлены направляющие трубы 10 для спрямления потока на входе в кольцевую камеру 7 и направляющие трубы 11 для спрямления потока па выходе из зтой камеры. Для обеспечения необходимой величины зазора, образующего кольцевую камеру и зазоров между входным обтекателем 8 и трубами 10, выходным обтекателем 9 и трубами 11, поперечная перегородка и направляющие трубы установлены на пилонах 12 и 13. Для обеспечения эффективного ствола тяжелой фазы между корпусом и выходным патрубком 3 установлена кольцевая камера 14, охватьшающая выходной патрубок, вьшолненный, например, в виде усеченного конуса и имеющая кольцевое заборное отверстие а для отвода тяжелой фазы из зоны сепарации и патрубком для дренажа фазы в сборную емкость. Поперечная перегородка и обтекатели вьшолнены полыми и для разгрузки от избыточного внепшего давления обтекатель 9 имеет отверстие 5 в зоне выходного патрубка.

Предложенный прямоточный сепаратор работает следующим образом.

Гетерогенный поток поступает во входной патрубок 2, разворачивается к периферии вдоль обтекателя 8 и направляющих труб 10, разгоняется между торообразными поверхностями в кольцевой камере 7. Под действием центробежных сил при развороте потока в кольцевой камере осаждается тяжелая фаза, которая отводится через кольцевое заборное отверстие в камеру 14. Далее тяжелая фаза дренируется через патрубок 15,0ставщийся поток из кольцевой камеры 7 попадает в каналы между выходным обтекателем 9, направляющими трубами 11 и в патрубок 3 и параллельным потоком выходит из сепаратора.

В начале работы сепаратора часть потока через отверстие 5 проникает в польш узел центробежного разделения потока и происходит его разгрузка от избыточного внепшего давления. Вьшолнение данного устройства с торообразной щелью позволяет обеспечить одновременно необходимую скорость и радиус закрутки потока независимо от диаметра сепаратора и, таким образом, достигать высокой эффективности сепарации.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

Ю 12

5 ;/ 3 J