SU902790A1

SU902790A1 - Three-stage liquid separator

Info

Publication number: SU902790A1
Application number: SU797770929A
Authority: SU
Inventors: Вацлав Шебор
Original assignee: Научно-Исследовательский Институт Химических Оборудований,Брно (Инопредприятие)
Priority date: 1978-11-15
Filing date: 1979-11-15
Publication date: 1982-02-07
Also published as: DD148445A3; GB2035833B; CS202112B1; GB2035833A; DE2945798A1; HU180980B; BG30801A1

Abstract

Apparatus for separating liquids and liquid aerosols from gases, e.g. deoiling pressurized air intended for inhalation and for turbine-type drilling in dentistry, comprises a vessel 1 and a tube 8 ending into the vessel to provide an annular passage for inflow and a central passage for clean gas outflow, baffle plates in the vessel providing for sinuous inflow through the annular passage to the inner end of the central passage, and a plurality of annular separation layers 4, 5, 6 associated with the baffle plates so that the sinuous inflow passes radially through successive separation layers. Preferably the vessel is of inverted-U cross sectional shape and there are three annular separation layers to separate successively by agglomeration, filtration and adsorption, only precleaned gas reaching the filter e.g. glass fibers and the adsorver e.g. silicagel or activated carbon so that their surfaces do not become polluted. Sealing of the separation layers can be obtained by embedding their upper and lower ends in the radially extending baffle plates. Liquid is discharged through outlet 12. <IMAGE>

Description

(5) ТРЕХСТУПЕНЧАТЫЙ СЕПАРАТОР ЖИДКОСТИ(5) THREE-SPEED FLUID SEPARATOR

1one

Изобретение касаетс трехступенчатого сепаратора жидкости и жидких аэрозолей из газов и содержит исполнение внутреннего устройства и корпуса .The invention relates to a three-stage separator for liquid and liquid aerosols from gases and comprises an embodiment of an internal device and a housing.

Известен трехступенчатый сепаратор жидкости, состо щий из корпуса, внутри которого расположены три ступени сепарации: агломератор с цилиндрической стенкой, проницаемой в радиальном направлении, ниже его или внутри его полости расположен адсорбер и внизу расположен фильтр, которые отличаютс тем, что их сепарационные слои проницаемы в осевом направлении . Газ проходит сначала через агломератор и течет вдоль адсорбера и фильтра вниз и снизу постепенно входит в фильтр и в адсорбер. Вход и выход газа осуществл етс через верхнюю крышку. Газ, протекающий вдоль адсорбера и фильтра, содержит еще большое количество жидкости и сильно загр зн ет поверхность адсорбера и фильтрл. При замене насадокA three-stage fluid separator is known, consisting of a housing inside which there are three separation stages: an agglomerator with a cylindrical wall that is permeable in the radial direction, below it or inside its cavity is located an adsorber and below is a filter that permeable to axial direction. The gas passes first through the agglomerator and flows along the adsorber and the filter down and below gradually enters the filter and the adsorber. The gas inlet and outlet are through the top cover. The gas flowing along the adsorber and the filter contains an even greater amount of liquid and severely contaminates the surface of the adsorber and the filter. When replacing nozzles

указанные загр знени проникают в каналы, предназначенные дл очищенного газа. Таким образом, ухудшаетс работа сепаратора. Следующим недостатком указанного сепаратора вл етс прохождение газа в осевом направлении через слои фильтра и адсорбера, которые обладают малой проточной площадью и трудно уплотн ютс поThese contaminants penetrate channels intended for purified gas. Thus, the operation of the separator is deteriorated. A further disadvantage of this separator is the passage of gas in the axial direction through the layers of the filter and the adsorber, which have a small flow area and are difficult to seal.

10 периметру, в результате чего ухудшаетс сепарационна способность.10 perimeter, resulting in deterioration of separation ability.

Недостатки известного сепаратора устранены в трехступенчатом сепараторе согласно изобретению, сущностьThe disadvantages of the known separator are eliminated in the three-stage separator according to the invention, the essence

15 которого заключаетс в том, что все три ступени сепарации, т.е. агломератор , фильтр и адсорбер образованы цилиндрическими сепарационными сло ми , проницаем 1ми в радиальном направлении, и все три внутри корпуса расположены друг над другом таким способом , что внизу на пустотелой соединенной с днищем надставке расположен .агломератор, верхнее основание кото25 iporo соединено с центральной трубой.15 which consists in the fact that all three stages of separation, i.e. The agglomerator, filter and adsorber are formed by cylindrical separation layers, permeable by 1 mi in the radial direction, and all three inside the case are located one above the other in such a way that the agglomerator is located below the hollow superstructure connected to the bottom, the upper base is connected to the central pipe.

котора проходит через днище. Фильтр помещен над агломервтором, его нижнее основание соединено с центральной трубой и его верхнее основание совмещено с нижним основанием адсорбера . Верхнее основание адсорбера соединено с центральной трубой. Весь адсорбер расположен внутри конуса, нижн кромка которого совмещена с верхним основанием фильтра. С верхней стороны конус закрыт. Центральна труба проходит через лолости агломератора , фильтра и адсорбера и над адсорбером внутреннее пространство трубы сообщено с внутренним пространством конуса не менее, чем одним отверстием. Газ на входе проходит через трубопровод в полость надставки , выход газа осуществл етс через нижний конец центральной трубы . Вывод жидкости находитс в нижнем днище. Корпус сверху закрыт крышкой. Фильтр можно соединить в одно целое с помощью соединительной трубы, надетой на центральную трубу и соединенной внизу с верхним основанием адсорбера. Центральную трубу можно снабдить седлом, к которому прижимаетс нижнее основание фильтра или нижний борт соединительной трубы с помощью верхней гайки, копора перемещаетс по резьбе на центральной трубе над адсорбером и прижимает верхнее основание адсорбера вниз. Агломератор можно прижать к надставке с помощью нижней гайки, перемещающейс по резьбе на центральной трубе над агломератором. Центральна труба может проходить через верхнюю стенку конуса и над конусом может переходить в резьбу с запорной гайкой, котора прижимает конус вниз Агломератор может быть снабжен проницаемой перегородкой, котора от внешней поверхности агломерационного сло отделена щелью.which passes through the bottom. The filter is placed above the aglovertor, its lower base is connected to the central tube and its upper base is aligned with the lower base of the adsorber. The upper base of the adsorber is connected to the central tube. The entire adsorber is located inside a cone, the lower edge of which is aligned with the upper base of the filter. On the upper side, the cone is closed. The central tube passes through the loaves of the agglomerator, the filter and the adsorber, and above the adsorber the inner space of the tube is connected with the inner space of the cone by at least one hole. The gas at the inlet passes through the pipeline into the extension cavity, the gas is discharged through the lower end of the central pipe. The liquid outlet is at the bottom. The body on top is covered with a lid. The filter can be connected into one piece with the help of a connecting pipe, worn on the central pipe and connected below with the upper base of the adsorber. The central pipe can be provided with a saddle to which the lower base of the filter is pressed or the lower bead of the connecting pipe with the help of the upper nut, the heap moves along the threads on the central pipe above the adsorber and presses the upper base of the adsorber down. The agglomerator can be pressed to the extension with the help of a lower nut moving along the thread on the central tube above the agglomerator. The central tube can pass through the upper wall of the cone and above the cone can turn into a thread with a locking nut that pushes the cone down. The agglomerator can be equipped with a permeable barrier, which is separated from the outer surface of the sinter layer by a slit.

Преимущества трехступенчатого сепаратора согласно изобретению заключаютс в том, что в фильтр и адсорбе попадает только предварительно очищенный газ и не загр зн етс их поверхность . Следующей выгодой вл етс факт, что в радиальном направлении проницаемые сепарацийнные слои всех трех сепарационных элементов дают достаточно большую проточную поверхность и позвол ют повышать производительность при сохраненииThe advantages of the three-stage separator according to the invention are that only the pre-cleaned gas enters the filter and adsorbate and does not pollute their surface. A further benefit is the fact that in the radial direction, permeable separation layers of all three separation elements provide a sufficiently large flow surface and allow for increased productivity while maintaining

внешних размеров.Кроме указанного, можно получить полную герметичность сепарационных слоев путем заливки их нижних и верхних кромок в основани .external dimensions. In addition to this, it is possible to obtain complete tightness of the separation layers by pouring their lower and upper edges into the base.

На фиг.1 показан трехступенчатый сепаратор с трем ступен ми сепарации с радиально проницаемыми сло ми; на фиг.2 - сепаратор с фильтром, который соединен с адсорбером. Корпус 1 (фиг.1) на нижней стороне закрыт днищем 3 и на верхней стороне оборудован крышкой 2. В днище. 3 крепитс пустотела надставка 7, на которой нижним основанием установленFig. 1 shows a three-stage separator with three separation steps with radially permeable layers; figure 2 is a separator with a filter that is connected to the adsorber. The housing 1 (figure 1) on the lower side is closed by the bottom 3 and on the upper side is equipped with a cover 2. In the bottom. 3 is attached hollow extension 7, on which the lower base is mounted

5 агломератор k с радиально проницаемым сепарационным слоем. Верхнее основание агломератора k соединено с центральной трубой 8, котора проходит через днище 3- Над агломератором5 agglomerator k with radially permeable separation layer. The upper base of the agglomerator k is connected to the central tube 8, which passes through the bottom 3- Above the agglomerator

Q на центральной трубе 8 надет фильтр 5, нижнее основание которого соединено с центральной трубой 8 и на его верхнем основании установлен.своим нижним основанием адсорбер таким образом , что полость фильтра 5 соединена с полостью адсорбера 6. Верхнее основание адсорбера 6 соединено с центральной трубой 8. Адсорбер 6 установлен внутри конуса 9 который своим нижним концом прилегает к верхнему основанию фильтра 5 и верхн сторона конуса закрыта. Внутреннее пространство центральной трубы сообщено с внутренней полостью конуса 95- Вход 10 газа осуществл етс через днище 3 в полость надставки 7- Выход 11 газа осуществл етс через нижний конец центральной трубы 8 и выход 12 жидкости .выполнен в днище 3 за пределами надставки 7- Сепарационный слой агломератора может быть выполнен, например, из прессованной тонкой стекловаты или из витого двухкомпонентного фильтрационного материала, зажатого между двум концентрическими цилиндрами из перфорированного листа. Нижнее и верхнее основани могут быть выполнены в виде формированной крышки , а край сепарационного сло залитQ on the central tube 8 is fitted with a filter 5, the lower base of which is connected to the central tube 8 and on its upper base is installed an adsorber with its lower base so that the cavity of the filter 5 is connected to the cavity of the adsorber 6. The upper base of the adsorber 6 is connected to the central pipe 8 The adsorber 6 is installed inside the cone 9 which at its lower end abuts the upper base of the filter 5 and the upper side of the cone is closed. The inner space of the central pipe is communicated with the inner cavity of the cone 95- The gas inlet 10 is through the bottom 3 into the cavity of the extension 7- The gas outlet 11 is through the lower end of the central pipe 8 and the outlet 12 of the liquid. Made in the bottom 3 outside the extension 7- Separation The agglomerator layer can be made, for example, of pressed thin glass wool or of twisted two-component filtration material sandwiched between two concentric cylinders from a perforated sheet. The lower and upper bases can be made in the form of a formed cover, and the edge of the separation layer is filled

0 смолой. Сепарационный слой фильтра 5 заполнен тонкой, стекловатой в прессованном виде и закреплен так же, как Сепарационный слой агломератора 4. Сепарационный слой адсорбера 60 pitch. The separation layer of the filter 5 is filled with a thin, glass wool in a pressed form and fixed in the same way as the separation layer of the agglomerator 4. The separation layer of the adsorber 6

5 образован пористым материалом, обладающим свойствами поглощать пары жидкости, например силикагеле,,. активированным углем или фильтг :Вальной бумагой с низким содержанием в жущего и с наполнителем, обладающим сорбционными свойствами.5 is formed by a porous material with properties to absorb liquid vapors, for example silica gel,. activated charcoal or filtg: Valal paper with a low content in the holding and with a filler with sorption properties.

Газ, содержащий жидкость, входит через входное устройство 10 в полост надставки 7 и проходит через сепарационный слой агломератора в пространство корпуса 1, Во врем прохода газа через слой из него отдел ютс капли жидкости, стекаю в сторону днища 3, и собираема жидкость выводитс через отверстие 12. Предварительно очищенный газ проходит в корпусе 1 вверх, затем проходит чере сепарационный слой фильтра 5 при одновременном отделении самых тонких частиц жидкости. Газ проходит через сепарационный слой адсорбера 6 в полость конуса 9- При этом из газа отдел ютс остатки жидкости д паров Через отверстие 13 газ входит в полость центральной трубы и выходит выходным отверстием 11.The gas containing the liquid enters the extension cavity 7 through the inlet device 10 and passes through the separation layer of the agglomerator into the space of the housing 1. During the passage of the gas through the layer, liquid droplets separate from it, flow towards the bottom 3, and collect the liquid discharged through the hole 12. The pre-cleaned gas passes upward in the housing 1, then passes through the separation layer of the filter 5 with simultaneous separation of the thinnest particles of liquid. The gas passes through the separation layer of the adsorber 6 into the cavity of the cone 9. This removes the remaining liquid from the gas to the vapor. Through the hole 13, the gas enters the cavity of the central tube and exits the outlet 11.

Центральна труба 8 (фиг.2) находитс между агломератором k и фильтром 5. расширена и образует седло 17 На расширенной части центральной трубы 8 имеетс резьба с гайкой 14, котора прижимает агломератор k к надставке 7- Между гайкой It и агломератором 4 можно поместить уплотнение . Фильтр 5 соединен с адсорбером 6 в одно целое с помощью трубы 22. Фильтр 5 прилегает своим основанием к нижнему уплотнению 18, которое расположено на седле 17- Центральна труба 8 проходит через верхнюю стенку конуса Э и на верхнем ее конце имеетс резьба, на которой находитс верхн гайка 15, прижима юща соединительную трубу 22 к нижнему уплотнению 18. Над конусом 9 на центральной трубе находитс запорна гайка 16, котора прижимает конус 9 к верхнему основанию фильтра 5. Между запорной гайкой 16 и конусом 9 находитс верхнее уплотнение 19- Агломератор k оборудован проницаемой перегородкой 20, котора отделена от сепарационного сло агломератора k щелью 21. Проницаема перегородка может быть выполнена из перфорированного листа с малыми отверсти ми и малым числом промежутков или из тонкого сло фильтрационного материала. Аэродинамическое сопротивление проницаемой перегородки 20 принуждает газ протекать через щель 21 в радиальном направлении с низкойThe central tube 8 (Fig. 2) is located between the agglomerator k and the filter 5. expanded and forms the saddle 17 On the expanded part of the central tube 8 there is a thread with a nut 14, which presses the agglomerator k to the extension 7- A seal can be placed between the nut It and the agglomerator 4 . The filter 5 is connected to the adsorber 6 integrally with the help of a pipe 22. The filter 5 adjoins with its base to the lower seal 18, which is located on the saddle 17. The central tube 8 passes through the upper wall of the cone E and has a thread on its upper end the upper nut 15, which presses the connecting pipe 22 to the lower seal 18. Above the cone 9 on the central tube is a locking nut 16 which presses the cone 9 to the upper base of the filter 5. Between the locking nut 16 and the cone 9 there is an upper seal 19- Aglomere op k is equipped permeable barrier 20 which is separated from the separation layer of the agglomerator k slit 21. The permeable barrier may be made of a perforated plate with small apertures and small number of gaps or seepage of the thin layer of material. The aerodynamic resistance of the permeable partition 20 forces the gas to flow through the slot 21 in a radial direction with a low

скоростью, что способствует полному отделению жидкости.speed, which contributes to the complete separation of the liquid.

Трехступенчатый сепаратор согласно изобретению предназначен преимущественно дл высокоэффективной доочистки газа с высокими требовани ми , например дл отделени масла от воздуха, предназначенного дл непосредственного вдыхани обслуживающим персоналом в скафандрах, дл смешивани с кислородом в дыхательных и приборах дл реанимациц, дл турбинных дрелей в зуботехнике, дл пищевых целей и т.п. Конструкци аппарата обеспечивает высокую эффективность очистки, небольшую потерю давлени и большой срок службы.The three-stage separator according to the invention is primarily intended for highly efficient gas purification with high requirements, for example for separating oil from air intended for direct inhalation by service personnel in space suits, for mixing with oxygen in respiratory and reanimation instruments, for turbine drills in a dental technician, for food goals, etc. The design of the apparatus provides high cleaning efficiency, a small pressure loss and a long service life.

Claims

Invention Formula

20

1, A three-stage liquid separator consisting of a vessel and three separation elements - an agglomerator, a filter and an adsorber, and a liter. so that all the separation elements have a cylindrical separation layer that is permeable in the radial direction and inside the vessel 1 are located one above the other so that down: there is an agglomerator k, above — a filter 5, above which an adsorber 6 is installed, and the agglomerator C their lower

the base on the extension 7, connected to the bottom 3 and its upper base is connected to the central pipe 8, the filter 5 to its lower base is connected to the central pipe

8 and its upper base is combined with the lower base of the adsorber 6, which by its upper base is connected to the central tube 8 and placed inside the cone 9, the lower edge

which is installed on the upper base of the filter 5 or on the lower base of the adsorber 6, and which is closed from above, with the cavity of the central pipe 8 connected by a minimum of one hole 13 to the internal space of the cone 9 above the adsorber 6 and the gas inlet 10 is connected to the extension cavity 7 of the gas outlet 11 at the lower end of the central pipe 8 and the liquid outlet 12 is made in the bottom 3 outside the extension 7, the housing 1 being closed by a cover 2.

2. A separator according to claim 1, characterized in that the filler 5

connected to the adsorber 6 with the help of a connecting pipe 22, which is connected to the lower base of the filter 5 on the lower side and connected to the upper base of the adsorber 6 on the upper side and mounted on the central pipe 8.

3- A separator according to claim 1 or 2, in which the central pipe 8 between the agglomerator 4 and the filter 5 is provided with a saddle 17. to which the lower base of the filter 5 or the lower edge of the connecting pipe 22 abuts, and on the saddle 17 seal 18.

C. Separator according to claims 1 to 3, characterized in that the central tube 8 above the agglomerator is threaded and provided with a lower nut C, which presses the agglomerator 4 to the extension 75. A separator according to any one of claims, characterized in that the central tube 8 is provided above the adsorber 6.

the thread and the upper nut 15, which presses the adsorber 6 to the filter 5 and the filter 5 to the saddle 1 /.

6. The separator according to claims 1-5, about tl and the fact that the central pipe 8 passes through the upper wall of the cone 9 and above the cone 9 is equipped with a locking nut 16, which presses the cone 9 to the upper base of the filter 5 or to the lower base of the adsorber 6, with a seal 197 inserted between the locking nut 16 and the cone 9. A three-stage separator in accordance with claims 1-6, characterized by

the fact that, on the outer perimeter of the agglomerator k, a permeable partition 20 is made, separated from the outer surface of the agglomeration layer by a slit 21.

It is recognized as an invention according to the results of the examination carried out by the Office for Inventions and Discoveries of Czechoslovakia.