Трехступенчатый сепаратор жидкости Советский патент 1982 года по МПК B01D46/00 B01D53/26 

(5) ТРЕХСТУПЕНЧАТЫЙ СЕПАРАТОР ЖИДКОСТИ

1

Изобретение касается трехступенчатого сепаратора жидкости и жидких аэрозолей из газов и содержит исполнение внутреннего устройства и корпуса.

Известен трехступенчатый сепаратор жидкости, состоящий из корпуса, внутри которого расположены три ступени сепарации: агломератор с цилиндрической стенкой, проницаемой в радиальном направлении, ниже его или внутри его полости расположен адсорбер и внизу расположен фильтр, которые отличаются тем, что их сепарационные слои проницаемы в осевом направлении. Газ проходит сначала через агломератор и течет вдоль адсорбера и фильтра вниз и снизу постепенно входит в фильтр и в адсорбер. Вход и выход газа осуществляется через верхнюю крышку. Газ, протекающий вдоль адсорбера и фильтра, содержит еще большое количество жидкости и сильно загрязняет поверхность адсорбера и фильтрл. При замене насадок

указанные загрязнения проникают в каналы, предназначенные для очищенного газа. Таким образом, ухудшается работа сепаратора. Следующим недостатком указанного сепаратора является прохождение газа в осевом направлении через слои фильтра и адсорбера, которые обладают малой проточной площадью и трудно уплотняются по

10 периметру, в результате чего ухудшается сепарационная способность.

Недостатки известного сепаратора устранены в трехступенчатом сепараторе согласно изобретению, сущность

15 которого заключается в том, что все три ступени сепарации, т.е. агломератор, фильтр и адсорбер образованы цилиндрическими сепарационными слоями, проницаем 1ми в радиальном направлении, и все три внутри корпуса расположены друг над другом таким способом, что внизу на пустотелой соединенной с днищем надставке расположен .агломератор, верхнее основание кото25 iporo соединено с центральной трубой.

которая проходит через днище. Фильтр помещен над агломервтором, его нижнее основание соединено с центральной трубой и его верхнее основание совмещено с нижним основанием адсорбера. Верхнее основание адсорбера соединено с центральной трубой. Весь адсорбер расположен внутри конуса, нижняя кромка которого совмещена с верхним основанием фильтра. С верхней стороны конус закрыт. Центральная труба проходит через лолости агломератора, фильтра и адсорбера и над адсорбером внутреннее пространство трубы сообщено с внутренним пространством конуса не менее, чем одним отверстием. Газ на входе проходит через трубопровод в полость надставки, выход газа осуществляется через нижний конец центральной трубы. Вывод жидкости находится в нижнем днище. Корпус сверху закрыт крышкой. Фильтр можно соединить в одно целое с помощью соединительной трубы, надетой на центральную трубу и соединенной внизу с верхним основанием адсорбера. Центральную трубу можно снабдить седлом, к которому прижимается нижнее основание фильтра или нижний борт соединительной трубы с помощью верхней гайки, копорая перемещается по резьбе на центральной трубе над адсорбером и прижимает верхнее основание адсорбера вниз. Агломератор можно прижать к надставке с помощью нижней гайки, перемещающейся по резьбе на центральной трубе над агломератором. Центральная труба может проходить через верхнюю стенку конуса и над конусом может переходить в резьбу с запорной гайкой, которая прижимает конус вниз Агломератор может быть снабжен проницаемой перегородкой, которая от внешней поверхности агломерационного сло отделена щелью.

Преимущества трехступенчатого сепаратора согласно изобретению заключаются в том, что в фильтр и адсорбе попадает только предварительно очищенный газ и не загрязняется их поверхность. Следующей выгодой является факт, что в радиальном направлении проницаемые сепарацийнные слои всех трех сепарационных элементов дают достаточно большую проточную поверхность и позволяют повышать производительность при сохранении

внешних размеров.Кроме указанного, можно получить полную герметичность сепарационных слоев путем заливки их нижних и верхних кромок в основания.

На фиг.1 показан трехступенчатый сепаратор с тремя ступенями сепарации с радиально проницаемыми слоями; на фиг.2 - сепаратор с фильтром, который соединен с адсорбером. Корпус 1 (фиг.1) на нижней стороне закрыт днищем 3 и на верхней стороне оборудован крышкой 2. В днище. 3 крепится пустотелая надставка 7, на которой нижним основанием установлен

5 агломератор k с радиально проницаемым сепарационным слоем. Верхнее основание агломератора k соединено с центральной трубой 8, которая проходит через днище 3- Над агломератором

Q на центральной трубе 8 надет фильтр 5, нижнее основание которого соединено с центральной трубой 8 и на его верхнем основании установлен.своим нижним основанием адсорбер таким образом, что полость фильтра 5 соединена с полостью адсорбера 6. Верхнее основание адсорбера 6 соединено с центральной трубой 8. Адсорбер 6 установлен внутри конуса 9 который своим нижним концом прилегает к верхнему основанию фильтра 5 и верхняя сторона конуса закрыта. Внутреннее пространство центральной трубы сообщено с внутренней полостью конуса 95- Вход 10 газа осуществляется через днище 3 в полость надставки 7- Выход 11 газа осуществляется через нижний конец центральной трубы 8 и выход 12 жидкости .выполнен в днище 3 за пределами надставки 7- Сепарационный слой агломератора может быть выполнен, например, из прессованной тонкой стекловаты или из витого двухкомпонентного фильтрационного материала, зажатого между двумя концентрическими цилиндрами из перфорированного листа. Нижнее и верхнее основания могут быть выполнены в виде формированной крышки, а край сепарационного слоя залит

0 смолой. Сепарационный слой фильтра 5 заполнен тонкой, стекловатой в прессованном виде и закреплен так же, как Сепарационный слой агломератора 4. Сепарационный слой адсорбера 6

5 образован пористым материалом, обладающим свойствами поглощать пары жидкости, например силикагеле,,. активированным углем или фильтг :Вальной бумагой с низким содержанием вяжущего и с наполнителем, обладающим сорбционными свойствами.

Газ, содержащий жидкость, входит через входное устройство 10 в полост надставки 7 и проходит через сепарационный слой агломератора в пространство корпуса 1, Во время прохода газа через слой из него отделяются капли жидкости, стекаю в сторону днища 3, и собираемая жидкость выводится через отверстие 12. Предварительно очищенный газ проходит в корпусе 1 вверх, затем проходит чере сепарационный слой фильтра 5 при одновременном отделении самых тонких частиц жидкости. Газ проходит через сепарационный слой адсорбера 6 в полость конуса 9- При этом из газа отделяются остатки жидкости д паров Через отверстие 13 газ входит в полость центральной трубы и выходит выходным отверстием 11.

Центральная труба 8 (фиг.2) находится между агломератором k и фильтром 5. расширена и образует седло 17 На расширенной части центральной трубы 8 имеется резьба с гайкой 14, которая прижимает агломератор k к надставке 7- Между гайкой It и агломератором 4 можно поместить уплотнение. Фильтр 5 соединен с адсорбером 6 в одно целое с помощью трубы 22. Фильтр 5 прилегает своим основанием к нижнему уплотнению 18, которое расположено на седле 17- Центральная труба 8 проходит через верхнюю стенку конуса Э и на верхнем ее конце имеется резьба, на которой находится верхняя гайка 15, прижима ющая соединительную трубу 22 к нижнему уплотнению 18. Над конусом 9 на центральной трубе находится запорная гайка 16, которая прижимает конус 9 к верхнему основанию фильтра 5. Между запорной гайкой 16 и конусом 9 находится верхнее уплотнение 19- Агломератор k оборудован проницаемой перегородкой 20, которая отделена от сепарационного слоя агломератора k щелью 21. Проницаемая перегородка может быть выполнена из перфорированного листа с малыми отверстиями и малым числом промежутков или из тонкого слоя фильтрационного материала. Аэродинамическое сопротивление проницаемой перегородки 20 принуждает газ протекать через щель 21 в радиальном направлении с низкой

скоростью, что способствует полному отделению жидкости.

Трехступенчатый сепаратор согласно изобретению предназначен преимущественно для высокоэффективной доочистки газа с высокими требованиями, например для отделения масла от воздуха, предназначенного для непосредственного вдыхания обслуживающим персоналом в скафандрах, для смешивания с кислородом в дыхательных и приборах для реанимациц, для турбинных дрелей в зуботехнике, для пищевых целей и т.п. Конструкция аппарата обеспечивает высокую эффективность очистки, небольшую потерю давления и большой срок службы.

Формула изобретения

20

1, Трехступенчатый сепаратор жидкости, состоящий из сосуда и трех сепарационных элементов - агломератора, фильтра и адсорбера, о т л и -. чающий ся тем, что все элементы сепарации имеют цилиндрический сепарационный слой, проницаемый в радиальном направлении и внутри сосуда 1 расположены друг над другом так, что вниз:у находится агломератор k, выше - фильтр 5, над которым установлен адсорбер 6, причем агломератор Ц установлен своим нижним

основанием на надстав ке 7, соединенной с днищем 3 и своим верхним основанием соединен с центральной трубой 8, фильтр 5 своим нижним основанием соединен с центральной трубой

8 и его верхнее основание совмещено с нижним основанием адсорбера 6, который своим верхним основанием соединен с центральной трубой 8 и помещен внутри конуса 9, нижний край

которого установлен на верхнем основании фильтра 5 или на нижнем основании адсорбера 6, и который сверху закрыт, причем полость центральной трубы 8 соединена минимально одним отверстием 13 с внутренним пространством конуса 9 над адсорбером 6 и вход 10 газа соединен с полостью надставки 7 выход 11 газа выполнен в нижнем конце центральной трубы 8 и вывод 12 жидкости выполнен в днище 3 за пределами надставки 7, причем корпус 1 закрыт крышкой 2.

2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что филыр 5

соединен в одно целое с адсорбером 6 с помощью соединительной трубы 22, которая на нижней стороне соединена с нижним основанием фильтра 5 и на верхней стороне соединена с верхним основанием адсорбера 6 и надета на центральную трубу 8.

3- Сепаратор по п.1 или 2, о т личающийся тем, что центральная труба 8 между агломератором 4 и фильтром 5 снабжена седлом 17. к которому прилегает нижнее основание фильтра 5 или нижний край соединительной трубы 22, причем на седле 17 может быть расположено уплотнение 18.

Ц. Сепаратор по пп.1-3 отличающийся тем, что центральна труба 8 над агломератором выполнена с резьбой и снабжена нижней гайкой Ц, которая прижимает агломератор 4 к надставке 75. Сепаратор по пп.-, отличающийся тем, что центральна труба 8 снабжена над адсорбером 6

резьбой и верхней гайко 15, когорая прижимает адсорбер 6 к фильтру 5 и фильтр 5 к седлу 1/.

6.Сепаратор по пп.1-5,о т л и чающийся тем, что центральная труба 8 проходит через верхнюю стенку конуса 9 и над конусом 9 снабжена запорной гайкой 16, которая прижимает конус 9 к верхнему основанию фильтра 5 или к нижнему основанию адсорбера 6, причем между запорной гайкой 16 и конусом 9 вставлено уплотнение 197.Трехступенчатый сепаратор по пп.1-6, отличающий ся

тем, что-на внешнем периметре агломератора k выполнена проницаемая перегородка 20, отделенная от внешней поверхности агломерационного слоя щелью 21.

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по делам изобретений и открытий ЧССР.