Сепаратор Советский патент 1982 года по МПК B01D45/08 

Сепаратор относится к технике очистки и осуыки парогазовых смесей и может применяться в химической, пищевой и других родственных отраслях промышленности.

Известно устройство для улавливания загрязнений из парогазовых смесей, состоящее из теплообменника, в трубное пространство которого подается парогазовая смесь, а в межтрубное - охлаждающая жидкость. В результате охлаждения происходит конденсация пара на стенках теплообменных труб. Конденсат стекает вниз по трубе и выводится из аппарата 1.

Однако данное устройство обладает малой эффективностью сепарации и конденсации вследствие слабо развитой поверхности контакта фаз.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является сепаратор, включающий вертикальный кожухотрубный теплообменник с верхней и нижней трубными решетками и подводящими и отводящими патрубками 2.

Однако в известном.устройстве недостаточно высоко развита поверхность контакта фаз, в результате чего не высока степень очистки и

:осушки газов, а также узок диапазон работы устройства по парогазовой смеси, так как при высокой скоростигазовой фазы происходит унос конденсата и вовлечение жидкостной пленки в прямоточное восходящее течение.

Целью изобретения является улучшение степени очистки и осушки парогазовых смесей путем увеличения вре10мени и поверхности контакта фаз за счет создания высоко турбулизированного потока в трубном пространстве теплообменника.

Для достижения цели сепаратор,

15 включающий вертикальный кожухотрубный теплообменник, с верхней и нижней трубными решетками и подводящие и отводящие патрубки, снабжен горизонтальной плитой, установленной

20 под нижней трубной решеткой, газовыми патрубками,.закрепленными в плите и размещенными в трубах теплообменника, многйлопастными завихрителями, выполненными в виде полых

25 криволинейных лопастей и установленными в газовых патрубках, опорными кольцами, установленными снаружи газовых патрубков, при этом лопасти прикреплены к опорному кольцу и к

30 верхней трубной решетке, а последняя

выполнена с прорезями в месте крепления лопастей.

Причем сепаратор снабжен цилиндрической обечайкой, прикрепленной снизу к опорному кольцу коаксиально газовому патрубку.

На фиг, 1 приведено предлагаемое устройство, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Сепаратор состоит из вертикального корпуса 1.с подводящими и отводящими патрубками, нижней 2 и верхней 3 трубными решетками, труб 4 теплообменника, плиты 5 с газовыми патрубками 6, соосно входящими в трубы теплообменника и оканчивающимися многолопастными завихрителями, выполненными в виде полых криволинейных лопастей 7, жестко прикрепленных к опорному кольцу 8, снабженному прорезями в местах крепления лопастей, которые другим торцом жестко прикреплены к верхней трубной решетке 3, имеющей прорези в местах крепления лопастей. К опорному кольцу 8 снизу прикреплена обечайка 9, коаксиально газовому патрубку б, заканчивающаяся на уровне нижней трубной решетки 2.

Устройство работает следующим образом,

Парогазовая смесь подается в газовые патрубки 6, размещенные соосно в трубках 4 теплообменника. Проходя меходу лопастями 7 многолопастного завихрителя поток закручивается и отбрасывается к стенкам трубы 4 теплообменника, охлаждаемой снаружи хладагентом, который подается в межтрубное пространство. В сильно турбулизированном потоке происходит интенсивный теплообмен со стенкой, охлаждаемой хладагентом. Образующийся конденсат и поток газовой фазы, продолжая закрученное движение по спирали в нисходящем потоке, движутся в кольцевом зазоре между трубой теплообменника 4 и цилиндрической

.обечайкой- 9, прикрепленной к опорному кольцу 8. Такое дв 1жение по спирали позволяет увеличить время контакта фаз и создать сильно турбулизи:рованную, постоянно обновляющуюся поверхность их взаимодействия.

У нижнего края обечайки 9, расположенного на уровне нижней трубной

решетки 2, происходит разделение конденсата и очищенного газа, который начинает подниматься вверх по кольцевому зазору между обечайкой 9 и газовым патрубком б. Во время этого движения очищенный газ охлаждает парогазовую смесь, поднимающуюся по газовому патрубку 6, что позволяетболее экономно расходовать холод. Пройдя через прорези в опорном кольце 8, полые лопасти 7 и прорези в верхней трубной решетке 3, очищенный газ выводится из конденсатора.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет увеличить степень очистки и осушки парогазовых смесей по сравнению с известными конструкциями путем интенсификации процесса.

Формула изобретения

1.Сепаратор, включающий вертикальный кожухотрубный теплообменник с верхней и нижней трубными решетками, подводящие и отводящие патрубки, отличающий с я тем, что, с целью улучшения очистки и осушки парогазовых смесей, сепаратор снабжен горизонтальной плитой, установленной под нижней тру,бной решеткой, газовыми патрубками,.закрепленными в плите и размещенными в трубах теплооб- манника, многолопастными завихрителями, выполненными в виде полых криволинейных лопастей и установленными в газовых патрубках, опорными кольцами, установленными снаружи газовых патрубков, при этом лопасти прикреп лены к опорному кольцу и к верхней трубной решетке, а последняя выполнена с прорезями .в месте крепления лопастей.

2.Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен цилиндрической обечайкой, прикрепленной снизу к опорному кольцу коаксиально газовому патрубку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии, м., 1973, с. 326.

2.Авторское свидетельство СССР №418201, кл. В 01 D 45/08, 1963 (прототип),

-к