Центробежный сепаратор Советский патент 1982 года по МПК B01D45/14 

(54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАРАТОР

1

Изобретение относится к технике сепарации капельной влаги и твердых частиц от парогазовой смеси и может быть использовано в химическом машиностроении.

Известен центробежный сепаратор, содержащий корпус, внутри которого установлены противоположно вращающиеся от газового потока роторы, выполненные в виде щнека с перфорированными обечайками, камеру для отсоса газового потока, гребенчатые смесители и кольцевые перегородки 1.

Недостатком устройства является то, что оно эффективно работает только при сепарации хорощо увлажненных примесей, не обладающих адгезией к конструкционным материалам, конструкция устройства довольно сложная. Подщипниковые опоры в процессе эксплуатации не промываются. При улавливании таких примесей, как крощка полимера, произойдет забивка перфорированной обечайки, что приведет к зарастанию роторов и проскоку частиц в компрессор.

Известен также центробежный сепаратор, содержащий цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, ротор с радиальными лопастями, установленный внутри корпуса на полой оси с радиальными отверстиями в ее стенке у переднего торца ротора, полость которой сообщается с трубопроводом подачи промывной жидкости через ступицу, на которую опирается ось 2.

В этом сепараторе возможно зарастание подшипникового узла, налипание крощки полимера на радиальные лопасти и больщой расход промывной жидкости.

Целью изобретения является повышение надежности работы и уменьшение расхода

10 промывной жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что центробежный сепаратор, содержащий цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, ротор с лопастями, уста,5 новленный внутри корпуса на полой оси с радиальными отверстиями в ее стенке у переднего торца ротора, полость которой сообщена с трубопроводом подачи промывной жидкости через ступицу, снабжен расположенными коаксиально снаружи корпуса камерой для отсоса парогазового потока с радиальными ребрами на внутренней ее поверхности и рубашкой для о.хлаждення камеры, в стенке корпуса выполнены щели, лопасти ротора закреплены на оси, установленной с возможностью свободного вращения и оссЕзого перемещения и выполнены изогнутыми, а в ступице выполнены отверстия, нанрав.теппые па ось ротора.

На фи1. 1 показана нринцигшальная схема центробежпого сепаратора; на фиг. 2 разрез А А на фиг. 1.

Центробежный сепаратор содержит корпус 1, камеру 2 для отсоса при.месей, снабженную рубашкой 3, расположенную коаксиа;1ьпо корпусу, ось 4, на которой с возможностью осевого перемеп.1ения свободно установлен ротор 5, стугпщу 6, закрепленную в корпусе I с помощью пластин 7. К CTyiniпе 6 и оси 4 с помощью трубки 8 подводится про.мывная жидкость через канал 9 и отверстия 10 и 1 1. В корпусе 1 имеются щели 12 для вы.хода влагп и тверды.х частиц. На зпут)е1П1ей поверхности камеры 2 для отсоса примесей распо.южепы радиальные ребра 13. Сепаратор снабжен технологическими штуцерами 14 и 15 д.чя подачи хладагента 1 удаления нримесей.

(Сепаратор работает с,1едующим образом.

I аро1азовый нот(л, несун1,ий капельную влагу н примеси, нанри.мер частички полимер;, поступает по цн;1индрическому корпусу 1 па ротор 5, приводя его во вращение. IoToi) Г) свободно вращается на оси 4. Одповремеппо по каналу 9 трубки 8 подается пром1)ПИ1ая жидкость, растворитель или моно.мор, предохраняющий конструкционные .материалы от налипания на них крощки полимера. Жидкость через отверстия 10 и 1 1 поступает на торцы ротора. Приче.м на t)oTO|) 5 со стороны нарогазового потока действует осевая сила, прижимающая ротор к ступице. С другой стороны отверстия 10 расположены в ступице 6 против торца ротора, т. е. динамический напор струи жидкости препятствует прижатию ротора к ступице. Промывочная жидкость омывает ось 4, предотвращая попадарще поли.мера в трущуюся пару. Жидкость, выходящая пз отверстий 11, расположенных у переднего торца ротора, попадает па него, с.мывая .топасти и разбрызгиваясь в поперечном еечении сепаратора. Жидкость, осаждаясь на твердые частички или соединяясь с мелкими каплями влаги, увеличивает их массу и благодаря закрутке потока отбрасывается на корпус. При этом ротор полностью смачивается жидкостью, что предохраняет его от налипания полимера. В корпусе имеются щели 12 для выхода нримесей в камеру 2 отсоса. Пластины 7, в которых закреплена ступица 6 относительно корнуса 1, изогнуты в направлении вращения ротора, т. е. вращаюншйся парогазовый поток набегает на них по касательной. Это способствует соскальзыванию капель к корпусу. А так как щели расположены с внешней стороны присоединения пластин к корпусу, то капли попадают непосредственно в камеру отсоса. Для улучщ ения удалеНИН влаги с частицами полимера из камеры отсоса, она снабжена рубашкой охлаждения, что способствует конденсации паров, также юнадаюпхих в камеру отсоса. На внутрепней поверхности ка.меры отсоса расположены ребра, которые затормаживают, ноток, способствуя отделению жидкости от газа. В дальнейщем влага удаляется через штуцер 15. Центробежный сепаратор может быть подсоединен непосредственно к входному отверстню сборника или циклона, где и происходит окончательное разделение смеси.

Улучшение работы сепаратора заключается в том, что пара трения (ротор - ось) постояпно промываются жидкостью, что нредохраняет ее от забивки, ротор целиком омывается жидкостью, ноступающей через отверстия, расположенные перед ее передним торцом, и тем самым предохраняется от зарастания, ротор имеет возможность осевого неремеп1.ения относительно оси, при этом если расход парогазовой с.меси невелик и осевая сила, действующая на ротор, меньще динамического напора со стороны жидкости, выходян1ей из отверстий 10, то ротор частично перекрывает отверстия И, у.меньшая расход жидкости через них. При выходе из отверстий стуницы жидкость разбрызгивается MeHbHje и легче отделяется, т. е. не требуется болыного числа оборотов ротора. При больп1их расходах парогазовой смеси, ротор прижи.мается к ступице, перекрывая отверстпя 10, и основной расход жидкости осу цествляется через отверстия II, что способствует лучп1ему омывапию ротора и диспергированию жидкости, пластины, крепящие стугпщы к корпусу, вьпюлнены изогпуты.ми, ноэтому они предохраняются от зарастания

при набегании на них потока, расположение Н1елей для прохода примесей в камеру отсоса с выпуклой стороны пластин создает малое гидравлическое сопротивление сепаратора, камера отсоса снабжена рубащкой охлаждения, способствующей конденсации

влаги и предохраняет аппарат от забивки, и ребра, имеющиеся в камере отсоса , служат радиаторами увеличивающими поверхность теплообмена, и раскручивают поток, способствуя выделению газа.

Формула изобретения

Центробежный сепаратор, содержащий цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, ротор с лопастями, установленный внутри корпуса на полой оси с радиаль

ными отверстиями в ее стенке у переднего торца ротора, полость которой сообщена с трубопроводом подачи промывной жидкости через ступицу, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности работы и уменьнJeния расхода промывной жидкости, он снабжен расположенными коаксиально снаружи корпуса ка.мерой для отсоса нарогазового потока с радиальными ребрами на внутренней ее поверхности и рубащкой для охлаж