SU1066629A1 - Сепаратор - Google Patents

Abstract

СЕПАРАТОР, содержащий вертикальный цилиндрический корпус. внутри которого установлен сепарационный элемент, выполненный в виде криволийейных лопаток, установленных по многозаходной спирали Архимеда, причем выходные концы лопаток расположены наклонно к оси элемента по поверхности усеченного конуса, сливные устройства и штуцера ввода и вывода фаз, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности сепарации и производительности за счет улучшени  условий отвода жидкости , выходные концы лопаток расположены наклонно к оьразующей поверхности усеченного конуса под острым углом к направлению вращени  потока.

Description

о: о:

05

to

со Изобретение относитс  к аппарата предназначенным дл  осаждени  полидисперсных жидких частиц из газовог потока в центробежном поле, и может быть использовано в различных отрас л х промышленности, св занных с раз делением и сепарацией газовзвесей, состо щих из капель жидкости, напри мер, в нефт ной, пищевой, химической , энергетической и др. Известен сепаратор, содержащий в тикальный цилиндрический корпус, ра мещенные в корпусе и дел щие его -на верхнюю и нижнюю камеры горизонталь ные перегородки, расположенные в ка мерах на перегородках многозаходные спирали с отбортовкой на конце, слив ные устройства и гцтуцеры ввода и вы вода фаз 1 . В известном сепараторе уловленна  жидкость из каждого сепарационного элемента сливаетс  по гидрозатворам при этом размер бокового слива из верхней камеры ограничен из-за конструктивных особенностей сепаратора При повышенных концентраци х жидкой фазы из нижней камеры на скорости выше 2,0 м/с {по сечению аппаратаj происходит пронос жидкости в верхнюю камеру, т.е. сепёфационный элемент удерживает жидкость до скорости 2,0 м/с. При дальнейшем увеличении скорости количество жидкости, попав .аей в верхний элемент, соответствен;но увеличиваетс  и на скорости 3,0 м/с наступает равновесие по количеству жидкости, уловленной нижним и верхним элементами. Отвод уловленной жидкости с верхнего элемента св зан с размером сливного патрубка , и поэтому при высоких концентраци х по жидкой фазе необходимо сиижать рабочую скорость газовой среды во избежание перелива в верхнем элементе . В противном случае происходит переполнение сборных карманов и унос жидкости вместе с газом. Наличие отбортовки на конце спиральных лопаток способствует в про-, дзссе эксплуатации отложению в них твердых частиц, что вынуждает проводить дополнительную остановку аппарата дл  его чистки. Известен также сепаратор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого установлен сепарационный элемент, выполненный в виде криволинейных лопаток, установленных по мноЕозаходной спирали Архимеда, причем выходные концы лопаток расположены наклонно к оси элемента по поверхности усеченного кругового конуса, сливные устройст-, на и штуцера ввода и вывода фаз 2, Сепарационный элемент этого сепаратора может работать при более высоких койцентраци х жидкой фазы, так как транспортированию жидкости к сливному устройству способствует, кроме силы т жести, составл юща  центробежиой силы. Однако при своем движении вниз отсепарированна  жидкость при переполнении карманов перескакивает с одной лопатки на другую и подвергаетс  разбрызгиванию , что снижает эффективность сепарации. Цель изобретени  - повышение эффективности сепарации и производительности за счет улучшени  условий отвода жидкости. Цель достигаетс  тем, что в сепараторе , содержащем вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого установлен сепарационный элемент , выполненный в виде криволинейных лопаток, установленных по многозаходной спирали Архимеда, причем выходные КОНЦЫ лопаток расположены наклонно к оси элемента по поверхности усеченного конуса, сливные устройства и штуцера ввода и вывода фаз, выходные концы лопаток расположены аклонно к образующей поверхности усеченного конуса под острым углом к направлению вращени  потока . На фиг. 1 изображен сепаратор, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 - сепарирующа  лопатка, общий вид. Сепаратор состоит из цилиндрического корпуса 1, разделенного на камеры горизонтальными перегородками 2 с осевыми отверсти ми 3, на которых герметично установлены конфузор 4 и диффузор 5, имеющие наклонные перфорации. В камерах уст.ановлены сепарирующие лопатки 6 без отбортовки, образующие сепарационные элементы 7, работающие на скручивание потока, и элемент 8, работающий на раскручивание. Лопатки б выполнены в виде криволинейных трапеций , большее основание которых расположено снизу. Основани  элементов, работающих на скручивание потока, снабжены сборными конусами 9 и гидрозатворными трубками 10, предназначенными дл  сбора и слива уловленной жидкости. Ввод газожидкостной смеси происходит через тангенциальный патрубок 11, снабженный направл ющим дефлектором 12. ВК1ХОД очищенного газа происходит по патрубку 13, оборудованному эжекционными отверсти ми и кольцевым каплеотбойником 14. Слив уловленной жидкости из аппарата осуществл етс  через осевой патрубок 15. Сепаратор работает i ледующим образом . газожидкостна  смесь подаетс  в сепаратор через патрубок 11 и направл ющим дефлектором 12 ориентируетс  вдоль стенки аппарата, гле происходит частична  сепараци  газа на пластинках, закрепленных на корпусе 1. Закрученный поток газа псступает в нижний сепарационный элемент 7, где капли жидкости под воздействием центробежной силы оседают на вогнутую поверхность сепарирующих лопаток 6 и в виде газожидкостного жгута вращаютс  в центральной части элемента .

Наличие конусной формы центральной части элемента 7 способствует удерживанию жидкости, основна  масса которой под воздействием гравитационного пол  оседает в нижней части элемента 7 и собираетс  в конусе 9, откуда по гидрозатворной трубке 10 и патрубку 15 отводитс  из аппарата.

Очищенный газ с остатками жидкости через осевое отверстие 3 попадает в диффузор 5, где под действием центробежной силы и напора газового потока жидкость движетс  в виде пленки на его поверхности по закрученной траектории.

Дл  безударного и более полного отвода жидкой пленки из конфузора, с целью снижени  нагрузки по жидкой фазе верхних пакетов при пульсирующих нагрузках он снабжен наклонной перфорацией, котора  составл ет с закрученной траекторией жидкости уг-ол, близкий к нормали, что обеспечивает при отводе жидкой пленки отсуствие ее вторичного уноса. Больша  сторона перфорации снабжена кромкой, котора  отогнута по ходу газа в сторону действи - центробежных сил, что способствует отсасыванию части газа. Этим достигаетс  управление пограничным слоем потока, что предотвращает его срыв в относительно коротком диффузоре и исключает унос жидкости газом .

Сочетание перечисленных конструктивных особенностей позвол ет обеспечить полный отвод жидкости из нижнего элемента 7 и диффузора 5, остатки которой удал ютс  через кольцевую щель между диффузорюм и

кромкой осевого отверсти  в основании элемента 8,

Газ из диффузора 5 попадает в центральную часть раскручивающегос  элемента 8, который  вл етс  демпфером при кратковременной многократной перегрузке. Газ, пройд  элемент , очищаетс  на сепарирующих пла тинах, закрепленных на корпусе аппарата 1. Из периферийной зоны газ устремл етс  в центральную часть верхнего элемента 7, где в межспиральных изогнутых каналах происходит коагул ци  остатков мелкодисперного аэрозол . Жидкость в виде вращающегос  жгута под действием силы т жести скапливаетс  в сборном конусе 9 и сливаетс  в низ аппарата по гидрозатворным трубкам 10, откуда через патрубок 15 выводитс  наружу. Газ, пройд  конфузор 4, окончательно очищаетс  и удал етс  из аппарата по патрубку 13, снабженному эфекционными отверсти ми и кольцевым отбойником 14.

На. ичие трапецеидальных лопаток 6, образующих в центре сепарационного элемента конусную поверхность, направленную своей вершиной по ходу движени  газа, способствует удерживанию жидкости в сепарационном . элементе, что позвол ет, при всех прочих равных услови х, повЕлиать работую скорость сепарации в 1,52 раза и тем самым производительность сепаратора. Кроме того, отсепарированна  жидкость, движуща с  вниз, благодар  тому, что нижнее основание имеет больший размер,чем верхнее (выходные концы лопаток расположены под острым углом к направлению вращени  потока,не пересекает газовый поток, движущийс  вверх в соседних межспиральных пространствах . Это уменьшает веро тность вторичного разбрызгивани  и повышает эффективность сепарации. При этом отпадает необходимость в использовании отбортовок дл  отвода жидкости, которые склонны к забиванию и парафинизации.

Фиг

Claims (1)

1. СЕПАРАТОР, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого установлен сепарационный элемент, выполненный в виде ’ криволинейных лопаток, установленных по многозаходной спирали Архимеда, причем выходные концы лопаток расположены наклонно к оси элемента по поверхности усеченного конуса, сливные устройства и штуцера ввода и вывода фаз, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сепарации и производительности за счет улучшения условий отвода жидкости, выходные концы лопаток расположены наклонно к образующей поверхности усеченного конуса под острым углом к направлению вращения потока.

   О) ьэ со