Сепарационный элемент газожидкостного сепаратора Советский патент 1982 года по МПК B01D45/12 

(54) СЕПАРАЦИОННЫЙ ЭЛЕМЕНТ ГАЗОЖИДКОСТНОГО

СЕПАРАТОРА

Изобретение относится к сепарационной технике, в частности к устройствам для разделения газожидкостных смесей в центробежном поле, и может быть применено в химической, нефтехимической и газовой промышленности. Известны центробежные сепараторы циклонного типа для разделения газожидкостных смесей, состоящие из цилиндрического корпуса, в котором установлен внутренний цилиндр. Исходная смесь подается в сепаратор посредством тангенциально установленного патрубка. Благодаря тангенциальному вводу разделение исходной смеси осуществляется за счет радиального ускорения и действия на жидкость центробежных сил. В результате воздействия центробежных сил капли жидкости отбрасываются к внутренней стенке сепаратора, а затем выводятся из его нижней части 1. Основным недостатком центробежных сепараторов данной конструкции является небольщая скорость газа на полное сечение (до 2-4 м/с), что приводит к низкой производительности. В свою очередь, с увеличением диаметра сепаратора уменьшается центробежный фактор разделения и соотетственно снижается эффективность сепарации. Известен также сепаратор для разделения загрязненного газа, включающий цилиндро-конический корпус, на цилиндрической части которого по периметру тангенциально установлены сопла-форсунки в виде полых труб (со срезами на концах по окружности корпуса). Исходный загрязненный газожидкостной поток подается через соплафорсунки в корпус и благодаря тангенциальному вводу капли жидкости отбрасываются к внутренней стенке корпуса и стекают вниз . Недостатком данного сепаратора является прерывистая подача исходного потока газа (по периметру корпуса), что приводит к неустановившемуся течению отводимой жидкости, в силу пульсации струй из сопел-форсунок, а следовательно, к недостаточно четкому разделению потока на газ и жидкость. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является сепарационный элемент газожидкостного сепаратора, включающий полый корпус, имеющий на боковой поверхности в нижней части тангенциальные щели д,1я ввода газожидKocTnofo потока, a в верхней части отбойнос устройство для вывода отсснарированной жидкости и газа. Тангенциальные нхсли для В1()да газожидкостного потока в кориус элс.хкмгга размещены нарал;1е;1ьн() оси этого корпуса и нанрав.чению газожидкостного потока |3j .

Недостатком известной конструкции яв. яетсн несовершенство вводно1Ч) узла исходного газожндкостного нотока, от которого зависит формирование двухфазного закруг.ленного потока. Это несовер1иенство обус.лов.чено тем, что ири входе в боковые тангенцна.чьные ще.ли ноток резко изменяет наиравление tia 90°, что приводит к иовы нени1О гидравлических сопротивлений, к у.меньшению скорости, а следовательно, и к снижеНИК) ироизводительности и эффективности сена)апионного элемента ,

Целью изобретения являетея новын;ение и)онзводительности се на рани он ного эле.мента за счет увеличения осевой екорости газового иотока.

1Де;1ь достигается тем, что в сенаранионном э.лементе i-азожидкостного сепаратора, В1)11 олненным в виде но.югч) корпуса, имеющегч) на боковой поверхноети в нижней части тангенциальнЕ 1е щели для ввода исходного газожидкостного иотока и снабженного в верхней части отбойным устройство.м для в|,1хода газа и отсепарированной жидкости, таигенциальные щели расположены иод уг.юм к образующей поверхности корнуса.

Ма фиг. I изображен сеиарационный э,лемент; на фиг. 2 вариант его выполнения.

Сепаранион(Н11Й эле.мент газожидкостного сепаратора имеет нолый кориус 1, нилиндрический (фиг. 1) или цилиндро-конический (фи1 2), на которо.м выполнены тангенциальные щели 2, расположенные под угло.м к образую1цей новерхиости корнуса, и отбойное устройство 3 для отвода отсеиарированной жидкости и газа, разме1цениое в верхней части корнуса 1.

Сеиарационный элемент работает следующим образом.

Исходная газожидкостная смесь поступает в сепарациоиный элемент через тангенциальные щели 2 в боковой поверхности корнуса 1 и приобретает наряду с осевым врапЬтельное движение, т. е. ноток закручивается на входе в полый цилиндрический корпус 1. Капли жидкости в поле центробежных сил отбрасываются к внутренней иоверхиости корпуса и сливаются в пленку, текущую по внутренней стенке в нанравлепии отбойного устройства 3 и отводится в виде жидкости и 1аза из сенарационного элемента.

Предлагаемый сеиарационный эле.мент имеел значите.льные нреи.мущества но сравнению с известными устройствами.

Так как тангенциальные щели расположены иод угло.м к образующей поверхности корнуса, то это нриводит к изменению (уменьHieiHHO) угла направления результирующей (нолуче(Н1ой от суммы радиальной и тангенциальной скорости по отно1нению к оси элемента, а следовательно, - к повыщению осевой скорости в предлагаемом элементе по сравнению с известным. Это позволяет по-выСнть фоизводительность сенарационного элемента в 1,2 раза.

Так как направление движения нотока должно совпадать с направлением осевой скорости, то оно направлено вверх. В связи с этим увеличение осевой скорости нриводит к увеличению силы воздействующей на жидкую фазу более тяжелой по сравнению с газо.м, а следовательно, в нроцессе сенарации иовыщается скорость отвода жидкой фазы. В этом случае время контакта между жидкой и газовой фазами уменьп1ается, не допускается при это.м вторичное увлажнение уже отсенарированпого газа, следовательно, новьинается и эффективность сепарации газожидкостной смеси. Эффективность разделения в нредлагаемом сенарационном эле.менте на 15% выше но сравнению с известными.

Формула изобретения

СснарациощнзШ элемент газожидкостного сепаратора, выполненный в виде Ho:ioro корнуса, имеющего на боковой поверхности в нижней части тангенциальные для ввода газожидкостного нотока и снабженного в верхней части отбойным устройством для вывода газа и отсепарированной жидкости, отличающийся тем, что, с целью новыщения его нроизводительности за счет увеличения осевой скорости газового потока, тангенцнальные щели расположены под угло.м к образующей поверхности корпуса.

Источники инфор.мации, нринятые во внимание при экспертизе

кл. В 01 D 47/00, опублик. 25.11.75.

Ч0