Устройство для разделения газожидкостных потоков Советский патент 1984 года по МПК B01D45/12 B01D3/30 B01D3/26 

Изобретение относится к устройствам для разделения газо-(паро)жидкостных смесей механическим способом и может быть использовано в абсорбционных, ректификационных и других аппаратах, в которых осуществляется взаимодействие газа (пара) с жидкостыр. Известно устройство для разделения газожидкостных потоков, включающее корпус в виде цилиндра с отбор-тованными отверстиями, края кото- . pjHx имеют кольцевую отбортовку, обра щенную в сторону периферии ПЗ. Из-за наличия плоских участков поверхности сепарационных элементов меяоду отверстиями происходит задержка жидкости на этих участ ках, что приводит к накоплению жидкости на внутренней поверхности ц линдра и повьшенному уносу ее. из зоны контакта. Это резко снижает эффективность процесса. Целью изобретения является увеличение эффективности работы за счет уменьшения брызгоуноса. Цель достигается тем, что поверхность 1щлиндра между отверстиями выполнена выпуклой в сторону оси цилин ра. На фиг.1 представлено устройство, об|дий вид на фиг.2 - узел 1 на фиг. где указано возможное размещение пе фораций (отверстий) на фиг.З разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - разрез Б-В на фиг.2. Предлагаемое устройство вьтолнено в виде цилиндра t с отверстиями 2, края отверстий имеют отбортовку 3 в сторону от центра, в любом сечении между отверстиями 2 поверхность 4 ци линдра 1 выполнена выпуклой, выпуклость направлена в сторону оси цилиндра . Сепарационное устройство работает следующим образом. Тазовый (паровой) поток с находящимися в нем частицами жидкости движется вдоль оси устройства в виде восходящего или нисходящего вихревого потока, т.е. имеет вращательнопоступательное движение. Жидкость, транспортируемая газовым (паровым) потоком,под действием центробежной силы, смещается от оси к периферии п мере продвижения потока вдоль сепара ционного устройства. Достигнув стенки сепарационного устройства, капли жидкости коалисцир ются в пленку. Под действием газового (парового) потока- она продолжает свое движение вдоль стенки сепарационного устройства по поверхности 4. Поверхность 4 стенки не имеет плоских (ровных) участков, по которым жидкость могла бы двигаться вдоль сепарационного устройства. Поэтому основная масса жидкости быстро концентрируется в отверстиях 2 и под действием радиальных сил выдавливается за стенку сепарационного устройства, т.е. выходит из зоны контактирования. Наличие отбортовки 3 у отверстий препятствует попаданию жидкости с периферии к центру. Освобожденная от жидкости газовая (паровая) фаза поступает на вледующую ступень контакта, а отсепарированная жидкость под действием силы тяжести стекает в переТочное устройство или-на нижележащую ступень массообменного аппарата. Такая поверхность, на которой отсутствуют плоские участки между отверстиями, может быть получена при выполнении перфорации в вязком материале (алюминии, бронзе, нержавеющей стали и т.д) не сверлением, а просечно-вытяжным способом круглыми пробойниками с диаметром от 1 до 7 мм. При набивке отверстий их располагают по сторонам многоугольника (не более 8 углов), причем максимальное расстояние между отверстиями в любом направлении не должно превышать 15 мм. При диаметре отверстий более 7 мм происходит проскок газа через отверстия, так как жидкость за счет поверхностного натяжения не может перекрыть сечения отверстия. При увеличении расстояния между отверстиями профиль сечения сплошной части материала сепарационного устройства приближается к плоскости, что способствует задержанию жидкости на ней и ухудшает сепарацию фаз. Проведена экспериментальная проверка работы предлагаемого сепарационного устройства в аппарате с вихревым движением потоков при диаметре контактного устройства 120 мм. Скорость газа достигает 30 м/с (среднерасходная скорость), расход жидкости доводится до 1,5 м /ч. (Высота сепарационного устройства 100 мм.. Испытания показывают хорошую работоспособность предлагае}7740мого устройства. Полностью отсутствует унос жидкости, обеспечивается полная сепарация фаз. Дпя сравнения проведены испытания сепарационного устройства с анало- 5 гичными параметрами перфорации (отверстия диаметром 3,5 мм, расположенные по сторонам Квадрата 8x8 мм), выполненной с плоскими участками между отверстиями, как описано в прото- О 5 типе fl . Небольшой унос жидкости наблюдается при скоростях газа 8-10 н/с и достигается О,1 кг жидкости/кг газа при скоростях газа 12-15 м/с. : Таким образом , эффективная работа предлагаемого сепарационного устройства позволяет более, чем в 2 раза увеличить производительность вихревых массообменных аппаратов, работающих с системами газ (пар)-жидкость.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОЖИДКОСТНЫХ ПОТОКОР преимущественно в вихревых аппаратах, включающее. корпус, вьтолненный в виде цилиндра с отбортованными отверстиями, о тличающееся тем, что, с целью увеличения эффективности работы за счет уменьшения брызгоуноса, поверхность цилиндра между отверстиями выполнена выпуклой в сторону оси цилиндра . (П ел fPut.f

фиг. 2

А-А

6-f

Фиг.З

фтЛ