Устройство для очистки транспортируемого газа Советский патент 1981 года по МПК B01D45/12 

1

Изобретение относится преимущест- венНо к газовой промьполенности для очистки природного газа от мелкодис персной жидкости, пленочной жидкости и механических примесей и может быть использовано в нефтедобьшающей промьшшенности на газоперерабатывающих заводах для улавливания нефти и механических примесей из попутного нефтяного газа,, в химической промышленности для разделения многофазных СИСТЕМ, очистки промьшшенных газов от механических примесей . и паров жидкостей, а также в системах для очистки воздуха.

Известно устройство для очистки газа, содержащее корпус, осевую перфорированную трубу для отвода очищенной среды, снабженную сетчатым фипьтруюорш покрытием, завихритель, который установлен на входе в корпус, и винтовую направляющую, расположенную по всей длине фипьтрукщей по верхности 1 }.

Недостатком такого устройства является малая эффективность очистки газа от жидкости и механических примесей.

Известно также устройство для очистки транспортируемого газа, включающее корпус с размещенной коаксиально внутри него секцией, на входе и выходе из которой установлены завих10рители, фильтрующий элемент L2J.

Это устройство является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком такого устройства

fS является загрязняемость фштьтрувчцего элемента пнханическими примесями, что приводит к низкой эффективности очистки газа.

Целью изобретения является повы20шение эффективности очистки газа отжвдкости и механических примесей при наличии иезагрязняемости фильтругацего элемента. Цель достигается тем, что фильтру юций элемент установлен хоаксиально внутри секции, вьшолкеинбй в виде усеченного конуса, имекицего отношение диаметров в месте расположения завихрителей к диаметру фильтрующего элемента, равное (l,2-2,5):l. Предпочтительно также лопатки эавихрителей устанавливать под углом к оси фильтрукйЦего элемента, измениищимся по его длине в пределах 15-8f. Экспериментально установлено, чтр при отношении диаметров усеченного конуса к диаметру фильтрующего элеме та, большем 2,5, не будет достигатьс требуемая окружная относительная ско рость на поверхности пористого матер ала, не будет обеспечено вращение жи костной пленки на центральном пористом патрубке, т.е. не будет получен основной положительный эффект - эффек незагрязняемости пористого материала. Если соотношение диаметров усеченного к диаметру фильтрукнде го элемента будет меньше 1,2, то в у кой кольцевой полости не может быть обеспечено эффективное выделение взвеси из газового потока, получитс пробковое кольцевое течение и жидко будет продавливаться через пористый материал фильтрующего элемента. На фиг. I изображено устройство для очистки транспортируемого газа на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1 фиг. 4 - вид В на фиг. 2, на вид Г на фиг. 3. Устройство состоит из цИлиндриче кого корпуса 1, в котором коаксиаль но установлен фильтрующий элемент, выполненный в виде перфорированной трубы 2, покрытой пористым материалом 3 с гидрофобной поверхностью с малой адгезией и с динамически гладкоГ поверхностью { например, фторопластом). Коаксиально фильтрующему элементу и корпусу 1 установлена секция 4, вьвполненная в виде усеченного конус в котором размещены по его длине завихрители 5 и 6. Фильтрующий элемен закрепле внутри корпуса при помощи фланца 7, а для герметизации камеры 8 чистого газа от камеры 9 очис ки газа, предусмотрены перегородки 10. Для сбора уловленной жидкости под корпусом 1 установлена емкость 11, соединенная с ним патрубками 12 и 13. На входе в фильтрующий элемент размещен предохранительный клапан 14, закрытый козырьком 15. Устройство работает следующим образом. Газ, содержащий капельки жидкости и механические примеси, поступает в корпус 1 на лопатки эавихрителя 5 и далее попадает в камеру, образованную фильтрующим эх ементом и секцией 4, где приобретает вращательиое движение, в результате -которого мелкодисперсная взвесь, увле-: каемая потоком газа, по касательной подходит к динамически гладкой с минимальной адгезией поверхности материала 3 (фторопласта ), на которой за счет коагуляции и конденсации мелкодисперсной взвеси жидкости образуется по всей боковой поверхности вращакядаяся жидкостная пленка с постоянной для жидкости данной вязкости толщиной пленки. Эта пленка вращается за счет сил трения с газовым потоком на поверхности фторопластового фильтра, обеспечивая полное улавливание всех механических примесей и мелкодисперсной жидкости. Вращение жидкостной пленки относительно поверхности фторопластового фильтра 3 обеспечивается за счет динамически гладкой с минимальной адгезией и гидрофобной поверхности его. Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечивается полное улавливание механических примесей, имеющих средний гидравлический диаметр пор около 35 мкм. Газ, очистившись в камере, образованной секцией 4 в виде усеченного конуса, фильтрующим элементом и завихрителяш 5 и 6, проходит через перфорации трубы 2 и попадает в камеру 8. Выделившаяся из газа жидкость по патрубкам 12 и 13 сливается в ем- , кость 1. Следовательно, благодаря установке фильтрующего элемента коаксиально внутри секции 4, вьтояненной в виде усеченного конуса, имеюще -о отношение диаметров в месте расположения завихрителей к диаметру фильтрующего элемента, равное (1,22,5):1, а также благодаря размещению лопаток эавихрителей под углом к оси фильтрующего элемента, изменжощимся jtio его длнюе в пределах 13-85 достич

гается неэагрязняемость фильтрующего элемента частицами механических примесей и капельками жидкости, имеющими размер около 35 мкм, что, в свою очередь, приводит к повьшеншо эффективности очистки транспортируемого газа.

Формула изобретения

I. Устройство для очистки транспортируемого газа, включающее корпус с размещенной коаксиально внутри него секцией, на входе и выходе из которой установлены завихрители, фильтрующий элемент, отличающееся тем, что, с целью повьпаения эффективности очистки газа от

697966

жэдкости и механических примесей при наличии незагрязняемости фильтрующего элемента, последний установлен коаксиально внутри секции, выполнсн5 ной в виде усеченного конуса, имеющего отношение диаметров в месте расположения завихрителей к диаметру фильтрующего элемента, равное ( 1,2-2,5) : I.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч-ающееся тем, что лопатки завихрителей установлены под углом к оси фильтрующего элемента, изменяющимся по его длине в пределах 15-85

Источники информации, ts принятые во внимание при экспертизе,

1.Патент США № 2198819, кл. 210-304, :940.

2.Патент США № 2921646,

кл. 55-327, 1960.

А-А

d§