Центробежный сепаратор Советский патент 1982 года по МПК B04C7/00 

(54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАРАТОР

Изобретение относится к устройствам для очистки газов от содержащихся в них жидких примесей и может быть использовано в химической, энергетической, газовой и других отраслях промышленности.

Известен центробежный сепаратор, содержащий корпус, верхний патрубок для вывода очищенного газа, нижний патрубок для вывода отделенной жидкости и боковой патрубок для ввода газожидкостной смеси, размещенный в верхней части корпуса тангенциально и снабженный, размещенным в нем завихрителем 11.

Недостатком указанного сепаратора является его больщое гидравлическое сопротивление, возникающее, из-за повышенных скоростей газа на входе (до 20 м/с), создаваемых по причине необходимости компенсации снижения скорости газа от трения частиц о сТенки корпуса при тангенциальном подводе, для обеспечения достаточной эффективности репарации и ввиду изменения направления движения газов, движущихся внутри корпуса, на 180° при входе в центральный выводяишй патрубок. Повышенное гидравлическое сопротивление исключает возможность эффективного проведения процессов, проходящих под вакуумом, например, отгонку летучих из жидких каучуков. Другим недостатком такого сепаратора является низкая эффективность очистки газа вследствие того, что закрученная сепарируемая жидкость, распределенная тонким слоем по стенкам сепаратора, контактирует с очищае мым газом по всей высоте аппарата, создавая условия для вторичного уноса частиц жид10кости с потоком газа.

Цель изобретения - улучшение сепарации за счет снижения вторичного уноса.

Цель достигается тем, что в центробежном сепараторе, содержащем корпус, верхний пат15рубок для вывода очищенного газа, нижний патрубок для вьюода отделенной жидкости и боковой патрубок для ввода газожидкостной смеси с размещенным в нем завихрителем потока, поставленная цель достигается благо20даря тому, патрубок для ввода газо-жидкостной смеси выполнен с продольным, направленным вниз щелевым отверстием и размещен в средней части корпуса по его диаметру. .Кроме того, выходной конец патрубка для ввода газо-жидкостной смеси выполнен со срезом под углом 30-45° к оси патрубка и под углом 45-60° к оси корпуса. При этом он может быть снабжен торцовой заглушкой и выполнен с окном, направленным вверх под углом 30-45° к горизонтальной плоскости. На фиг. 1 изображен центробежный сепаратор со срезом на входном патрубке; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 с частичным вырывом; на фиг. 3 - центробежный сепаратор с торцовой заглушкой; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3 с частичным вырывом; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 3. Центробежный сепаратор содержит корпус 1, патрубок 2 для ввода газо-жидкостной смеси, патрубок 3 для отвода отсепарированной воды и патрубок 4 для отвода очищенного газа. Вну ри патрубка 2 установлен завихритель 5. В пат рубке 2 в нижней части выполнено щелевое отверстие 6; параллельное его оси и предназначенное для стока отсепарированной жидкости, а конец патрубка выполнен со срезом 7 или торцовой заглушкой 8 и окном 9, обеспечиваю щими выход газа внутри корпуса аппарата по направлению восходящей спирали. При этом срез 7 расположен в плоскости проходящей под углом 30-45° к продольной оси патрубка 2 и под углом 45-60° к вертикальной оси корпуса 1, а выходное окно направлено наклонно вверх под углом в 30-45° к горизонтальной плоскости. Сепаратор работает следующим образом. При прохождении газожидкостной смеси в винтовом кэнале завихрителя 5 происходит отбрасывание частиц жидкости к стенкам за счет центробежных сил. Частично очищенный газ через срез 7 или окно 9 выходит в корпус сепаратора с направлением по восходящей спирали относительно корпуса, что обеспе чивает закрутку потока и дальнейшее отделение газа от отставшихся частиц жидкости. Очи щенный газ удаляется из сепаратора через патрубок 4, а отсепарированная жидкость вначале отводится через продольное щелевое отверстие 6в корпус сепаратора, а затем вместе с отделившейся жидкостью, поступивщей со среза 7или окна 9, удаляется нз сепаратора через патрубок 3. В связи с тем, что отсепарированная жидкость вьшодится из вводного патрубка 2 через щелевое отверстие 6, а частично очищенный газ, выходящий через срез 7 или окно 9, направляется в верхнюю часть аппарата, значительно уменьщается возможность . вторичного уноса частиц жидкости с потоком газа. Ввиду сравнительно небольшого диаметра вводного патрубка относительно диаметра корпуса сепаратора обеспечиваются высокие скорости вращения газа и большие значения величин центробежного ускорения а R, что позволяет достигнуть достаточно высокого качества сепарации при сравнительно небольших входных скоростях газа. Кроме того, при выходе очищенного газа из направляющего аппарата к выходному патрубку направление движения газа изменяется менее, чем на 90°, что позволяет уменьшить унос полимера с газовой фазой. При этом значительно снижается гидравлическое сопротивление сепаратора и создается возможность его применения, например, в процессе вакуумной дегазации, в частности при производстве низкомолекулярных каучуков. Экспериментальные исследования на газо-жидкостной смеси полимера СКД-П4 (4% масс) с парами воды, дивинила и ацетона показали, что оптимальные значения углов наклона а 30-45°, |3 45-60° и 7 30-45°. В указанных диапазонах значений углов наклона сеПаратор обладает наименьщим гидравлическим сопротивлением. Формула изобретения 1.Центробежный сепаратор для отделения жидкости от газа, содержащий корпус, верхний патрубок для вывода очищенного газа, нижний патрубок для вывода отделенной жидкости и боковой патрубок для ввода газа жидкостной смеСи с размещенным в нем завихрителем потока, отличающийся тем, что, с целью- улучщения сепарации за счет снижения вторичного уноса, патрубок для ввода газожидкостной смеси вьшолнен с продольным, направленным вниз щелевым отверстием и размещен в средней части корпуса по его диамет2.Сепаратор по п. 1, о т л и ч а ю щ и, йс я тем, что выходной конец патрубкадля ввода газо-жидкостной смеси выполнен со срезом под углом 30-45° к оси патрубка и под углом 45-60° к оси корпуса. 3.Сепаратор по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что выходной конец патрубка для ввода газо-жидкостной смеси снабжен торцовой заглушкой и выполнен с окном, направленным вверх под углом 30 45° к горизонтальной плоскости. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 2034023, кл. 55 418, 1936.

ns-si

A /

/z

1

IZ

r

- //r

f