Многоступенчатый центробежный сепаратор Советский патент 1980 года по МПК B01D45/12 

1

Изобретение относится к технике разделения потоков газожидкостных смесей на составляющие компоненты, в частности пароводяной смеси высокого давления, и может быть использовано в различных парогенераторах в энергетике, в химических аппаратах и т.д.

Известны сепараторы; работающие на принципе разделения смесей в поле центробежных сил. Для более глубокого разделения применяются сепараторы, имеющие две и более ступеней.. Как правило, в первой стзшени используется центробежный принцип, а во второй и последующих могут быть использованы жалюзи, гравитационная сепарация, сетки 1. Но. чаще всего во всех ступенях используется единьгй принцип центробежной сепарации.

СепаратсУры, работающие на этом принципе, содержат цилиндрический корпус, последовательно установленные завихрители, устройства для отвода жидкости и патрубок для выхода гаса12 и 3.

Эти центробежные сепараторы обладают ограниченной производительностью, кроме того, в

них смесь не может быть полностью разделена на газ и чистую.жидкость.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является сепаратор, содержащий установленные соосно последовательно. но ходу газа сепарационные обечайки с завихрителями и ловущками отделенной жидкости и выходной патрубок 4

В этом сепараторе первоначальная закрутка потока осуществляется первым по ходу потока

10 завихрителем. Во вращающемся потоке образуются три зоны: первая у оси сепаратора, где сосредотачивается почти сухой газ с минимальным содержанием влаги, вторая - у стенки обечайки сепаратора, где сосредотачивается ти чистая жидкость с малым содержанием пузырьков газа, третья - .двухфазный слой на границе раздела газа и жидкости. Жидкость, выделившаяся из смеси в результате закрутки и двигающаяся вверх вдоль стенки обечайки, от20водится из сепаратора через влагоотводящее устройство в виде кольцевого зазора, а газ и пограничный слой направляются на следующую ступень сепарации, аналогичную предыдущей. Для более тонкой очистки отсепарированного газа от влаги в указанном сепараторе исполь зуется сетчатый осушитель. Принципиальным недостатком сепаратора является то, что на второй завихритсль почти осу шенный газ из центральной зоны поступает вместе с двухфазным пограничным слоем, в результате чего происходит процесс, обратный необходимому, т.е. перемешивание потоков и увлажнение осушенного газа, что ограничи)ва€Т допустимую нагрузку на сепаратор. Цель изобретения - увеличение производительности сепаратора за счет отвода части газа в выходной патрубок, минуя последнюю ступень очистки. Эта цель достигается тем, что сепаратор снабжен осевой трубой, один конец которой размещен в полости предпоследней по ходу газа сепарационной обечайки, а другой - в выходном патрубке. На чертеже показан продольный разрез предлагаемого сепаратора (для простоты изображения представлен двухступенчатый вариант). Сепаратор состоит из завихрителей 1 и 2, установленных в цилиндрических сепарационных обечайках 3, ловушек 4 и 5 отделенной жидкости, расположенных за каждым из завихрителей, осевой трубы 6 и выходного патрубка 7, Сепаратор работает следующим образом. Поток газожидкостной смеси направляется снизу на первый завихритель 1, лопатки которого придают потоку смеси вращательное движение. Под действием центробежных сил, возни кающих при вращательном движении газожидкостной смеси, она разделяется на газ и жидкость. Газ собирается у оси сепарирующей обечайки и по осевой трубе 6, минуя завихритель направляется в выходной патрубок 7, жидкость как более тяжелый компонент смеси, отжимает ся к стенкам обечайки и отводится через ловуш ку 4. Пенный же слой с поверхности раздела газа и жидкости по кольцевой щели, образован ной цилиндрической обечайкой 3 и осевой трубой 6 поступает на завихритель 2 для оконча24тельного разделения. Отсепарированный в последней ступени сепаратора газ выходит из него вместе с газом, выходящим из осевой трубы, а жидкость отводится через ловушку 5. Таким образом, наиболее осушенный газ, минуя послед- НИИ завихритель, выходит нз сепаратора без перемешивания с пенным пограничным слоем. В осевой трубе, где отсутствует сопротивление движению газа такое, как завихритель, скорость сухого газа оказывается больше, чем средняя скорость по сечению сепаратора, и следовательно, при постоянном общем расходе смеси скорость той части потока, которая движется через последний завихритель и верхнюю часть корпуса, оказывается меньше, чем при отсутствии центральной трубы, таким образом, предельная нагрузка на сепаратор может быть увеличена, Формулаизобретения Многоступенчатый центробежный сепаратор, содержащий установленные соосно последовательно по ходу газа сепарационные обечайки с завихрителями и ловушками отделенной жидкости н выходной патрубок, отличающийся тем, что, с целью увеличения пронзводительности за счет отвода части газа в выходной патрубок, минуя последнюю ступень очистки, он снабжен осевой трубой, один конец которой размещен в полости предпоследней по ходу газа Репарационной обечайки, а другой в выходном патрубке. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3216182, кл. 55-336, 09.11.65. 2.Патент Швейцарии № 528049, кл. В 04 С 5/26, 20.1070. 3.Патент США N 2847087, кл. 55-338 12.08.58. 4.Патент ФРГ N 931170, кл., 13 d 26, 1955 (прототип).

.C

X