Центробежный каплеуловитель Советский патент 1982 года по МПК B04C3/00 B01D45/12 

(54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КАПЛЕУЛОВИТЕЛЬ

Изобретение относится к сепарационной технике и может быть использова- . но в химической, нефтехимической , пи- игевой и дру1их отраслях промышленности для очистки газов от взвешенных жид- ких частиц с целью удаления нз него вредных аримесей или улавливания ценных продуктов. Известен центробежный сепаратор, содержащий корпус, подводящий и отводяший патрубки и размешенньй в корпусе п его оси тангенциальный завихритель, выполненный в виде ряда установленньгх одна над другой кольцевых секций с направляющими лопатками, а внутри секций свободно установлен регулирующий орган, которьш в зависимости от нагрузок погазу подключает или отключает из рабо ты кольцевые секции 1. Известен также центробежный сепаратор, имеющий тангенциальный завихрнтель в виде ряда установленных одна над другой кольцевь1Х секций с диаметрами, уменьшающимися по направлению газового потока, что улучшает распределение газового потока по сечению сепаратора. Недостатками указанных каплеуловителей являются большое ги/фавлическое сопротивление и низкая эффективность при высоких скоростях газа. Наиболее близким техническим решением к изобретению является каплеуловитель, содержащий корпус, осевые входной и вькодной патрубки, кольцевой карман с патрубками для отвода отдельной жидкости и установленный по оси корпуса тангенциальный завихритель, имеющий размешенные покровными дис ками изогнутые лопатки з|. Данное устройство не обеспечивает высокоэффективной сепарации капель изза наличия эффекта измельчения уносимых капель, так как при изменении направления двухфазного потока в завихрителе капли под действием инерционных сил оседают на вогнуть(е поверхности лопаток и о эстекаются по ним. образуя тонкую пленку, которая, срываясь с кромок ло .паток со стороны выхода газа, дробится на мелкие капли. Цель изобретения - повышение эффективности сеаарации путем укрупнения капель. Цель достигается тем, вто в центробеншом каплеулоБителе, содержащем кор пус, осевые входоной и выходной патрубки, кольцевой карман с патрубком для отвода отделенной жидкости и установленный по оси корпуса тангенциальный завихритель, имеющий размещенные между покровными дисками изогнутые лопатки, лопатки тангенциального завих- выполнены с гофрами, ребра которых расположены вдоль направления потока газа по межлопаточным каналам, и зубчатыми выходными кромками, при Э1МЭМ впадины гофр с вогнутой стороны лопаток совмещены с вершинами зубьев. Для создания одинаковых условий сепарации для всех поступающих в тангенциальный завихритель капель (при этом обеспечивается максимальная эффективность сепарации) лопатки в завихрителе скомпонованы так, что впадины гофр каждой лопатки расположены против впацин гофр сосецней лопатки. Исполнекие лопаток гофрированными обеспечивает в отличие от известного каплеуловителя стекание пленки жидкости под действием динамического напора газа, который набегает на лопатки с вогнутой стороны, во впадины гофр. Зубчатые кромки лопаток со стороны выхода газа способствуют стеканию пленки вдоль кромок зубцов во впадины гофр Это приводит к образованию во впадинах гофр струек жидкости, которые, срываяс с верщин зубцов кромки стороны выхода потока, дробятся с образованием более крупных капель, чем в известном сепара торе. На фиг. 1 изображен центробежный каплеуловитель, общий вид; фиг. 2 - сечение А-А на фкг. 1; на фиг. 3 - направляющая лопатка завихрителя в аксонометрии; на фиг. -4 - график зависимос ти степени сепарации от скорости. Каплеуловитель состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. Внутри корпуса по его оси установлен тангенциальный завихритель 4 с направляющими гофрированными лоиатками 5, выходные кромки которых выполнены зубчатыми. Завихритель закрыт покров- дисками в. Отвод отсепарипованной кидкостн осуцествляется черо; патруок 7. Каплеулоьитель работает следующим бразом. Газ, содерн ащий капли, через патруок 2 поступает в завихритель 4, в. коором приобретает ьращательное движеие. При изменении направления газового отока лопатками 5 капли жидкости под eйcтвиe f инерционных сил оседают на вогнутые гофрированные поверхности лопаток и растекаются по ним в виде пленки . Под действиекг динамического напора газа, а на зубцах, выходных кромок лопагок также под действием адгезионных сил и сил поверхностного натяжения, пленка жи.дкости стекает с вершин гофр в их впадины. Это приводит к образованию во впадинах гофр струек жидкости, которые срываются с вершин зубцов кромки со стороны выхода потока и дробятся с образованием более крупных капель, чем в известном каплеуловителе. Капли под действием центробежных сил выпадают из закрученного газового потока на внутреннюю стенку корпуса 1, стекают по ней и через патрубок 7 отводятся из капле- уловителя. Очищенный газ отводится через патрубок 3. Результаты испытаний каплеуловителя с предложенными направляющими лопатками показывают, что он эффективнее известного во всем диапазоне скоростей газа, что видно из графика, где 8 - степень сепарации для предлагаемого устройства, и 9 - степень сепарации для известного устройства при переменных режимах. Рекомендуемая скорость газа на входе в каплеуловитоль 8-15 м/с (8-12 м/с у известного устройства), т. е. он может Использоваться при более высоких скорое тях газа, чем известное устройство. Сравнение гидравлического сопротивления испытанных каплеуловителей показывает, что сопротивление предлагаемого каплеуловителя с гофрированными лопатками при скорости W Ю м/с на 40-60 Па меньше, чем у известного устройства, т. е. применение предлагаемого каплеуловителя позволяет уменьшить энергозатраты на процесс сепарации. Формула изобретения 1. Центробежный каплеуловитель, содержащий корпус, осевые входной и выходной патрубки, кольцевой карман с патрубком для отвода отдель 1С11 жидкости и установленный по оси корпуса танген-

циапьный завихритель. имеющий размешен ные между покровными дисками изогнутые лопатки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сепарации за счет укрупнения капель отделяемой жидкости, лопатки выполнены с гофрами, ребра которых расположены вдоль направления потока газа по меж-попаточным каналам, и зубчатыми выход:- нымн кромками, при этом впаднны гофр с вогнутой стороны лопаток совмещены с вершинами зубьев.

2, Каплеуловитель по п. 1, о т п ичающийся тем, что впадины гофр каждой лопатки расположены против впадин гофр соседней лопатки. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

9 10 11 12 13 W 15 16 17 Iff W,/o

/Жидкость Газ Фи2.5

фиг. If