Газожидкостный сепаратор

 

Изобретение может использоваться в качестве сепарационного узла в газожидкостных и тепломгюсообменных аппаратах в различных областях промышленности . Сепаратор позволяет повысить производительность по фазам за счет проведения интенсивной сепарации в осевой зоне корпуса. Наличие обратных усеченных конусов, большими основаниями присоединенных к конусу-отсекателю, позволяет перераспределить поток на периферийную и центральную части. . Центральная часть интенсивно очищается в коническом завихритепе, установлен- g ном над воронкообразной крышкой цилиндрического завихрителя. 1 з.п.ф-лы, ГЛ 2 ил. СО СО СО 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дц 4 B 01 D 45/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ и

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.(21) 3994399/23-26 (22) 23, 12.85 (46) 30.08,87. Бюп. У 32 (71) Гродненское производственное объединение "Азот" им. С.О. Притыцкого (72) А.А. Лакомкин, Г.М. Яковлев и Т.И. Лакомкина (53) 66.074. 1(088.8)

;(56) Ужов В.Н., Вальдберг А.Ю., Мягков Б.И. и Решидов И.К. Очистка промышленных газов от пыли. M. Химия, 1981, с. 198.

Патент Франции и 2 130929, кл. В 01 D 45/00, 1972.,,SU„„1333380 А1 (54) ГАЗОЖИДКОСТНЫЙ СЕПАРАТОР (57) Изобретение может использоваться в качестве сепарационного узла в газожидкостных и тепломассообменных аппаратах в различных областях промьппленности. Сепаратор позволяет повысить производительность по фазам за счет проведения интенсивной сепарации в осевой зоне корпуса. Наличие обратных усеченных конусов, большими основаниями присоединенных к конусу-отсекателю, позволяет перераспределить поток на периферийную и центральную части.

Центральная часть интенсивно очищается в коническом завихрителе, установлен- g ном над воронкообразной крьппкой цилиииричеоиого оаиихритella.1 в;л.ф-лы, (/)

2 ил.

С::

13333

Изобретение относится к аппаратам для разделения газа и жидкости и яожет использоваться в качестве сепарационного узла в газоочистных и тепломас-, 5 сообменных аппаратах в различных областях промышленности.

Цель изобретения — повышение произ водительности по фазам за счет проведения интенсивной сепарации в осевой зоне корпуса.

На фиг. 1 схематически изображен гйэожидкостный сепаратор, разрез; на фиг.2 — движение потоков в сепараторе, ступенчатый разрез А-А на фиг.1.

Газожидкостный сепаратор содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с входным конфузором 2, многолопастный цилиндрический завихритель 3, имеющий нижнее кольцевое основание 4 и верх- 2р нюю,крышку 5 в виде воронки с патрубком 6 для отвода жидкости. Над завихрителем 3 коаксиально размещен полый усеченный конус-отбойник 7. В нижней части корпуса 1 размещен кольцевой 25 сборник 8 жидкости. На крышке 5 установлен конический завихритель 9. Верхний обратный усеченный конус 10 своим верхним основанием присоединен к верхнему основанию конуса-отбойника 3р

7 и нижним основанием — к наружным краям лопаток конического завихрителя

9. Нижний обратный усеченный конус

11 верхним основанием присоединен к нижнему основанию конуса-отбойника

7 и нижним основанием — к наружным краям лопаток цилиндрического завихрителя 3 в его средней части. Направление крутки потока, создаваемой лопастями завихрителей 3 и 9, выполнено 4р одинаковым.

Устройство работает следующим образом.

Газожидкостный поток поступает в устройство через конфузор 2 и при этом ускоряется эа счет уменьшения проходного сечения ° Далее высокоскоростной поток достигает крышки 5 и изменяет направление движения на ра- 5р диально-восходящее. При этом происходит сепарация жидкости из газа под действием инерционных сил с образоваУ нием пленки жидкости на поверхности крышки 5. Проходя завихритель 3, газ и жидкость разделяются на однонаправленные струи. Так как между основанием 4 и крышкой 5 цилиндрического завихрителя размещен конус 11, происхо80 2 дит отвод с тсепарированной жидкости и газа с каплями иэ верхней эоны цилиндрического эавихрителя 3 в объем отбойника 7. Так как нижний конус 11 размещен меньшим основанием вниз, то в его объеме создается прямоточное движение жидкости и газа. Далее происходит сепарация жидкости на поверх— ности конуса отбойника 7 за счет центробежных сил и увлечение ее вращающимся газом вверх. Благодаря тому, что промежуточный конус-отбойник 7 размещен меныпим основанием вверх, сохраняется крутка потока и подъем пленки жидкости до основания верхнего конуса 10 с последующим стеканием по его поверхности под действием сил тяжести. Далее жидкость с нижнего основания конуса 10 перетекает на лопасти завихрителя 9 благодаря их . жесткому соединению. По лопастям эавихрителя 9 жидкость стекает на воронкообразную крышку 5 и отводится через патрубок 6 в сборник 8. Газ поступает в конусный эавихритель 9 в зоне, ограниченной сверху конусом 10, при этом проходит преимущественно в нижней части, как имеющей большее проходное сечение. За счет того, что направление крутки потока, создавае мое цилиндрическим завихрителем 3, совпадает с направлением крутки в конусном завихрителе 9, происходит эффективное центробежное вьделение жидкости иэ газового потока, которая осаждается на лопастях завихрителя

9 и отводится по ним из зоны сепарации. Гаэ поднимается по высоте завихрителя 9 и выходит из него в зоне между верхним основанием конуса 10 и вершиной завихрителя 9. Так как завихритель 9 выполнен коническим, происходит возрастание скорости выходящего газа эа счет уменьшения проходного сечения. При этом происходит окончательная сепарация невьделившихся ранее мелких капель жидкости на поверхности верхнего конуса 10 за счет центробежных сил. Отсепарированная жидкость стекает вниз, перетекает на лопасти завихрителя 9 и по ним отводится иэ зоны сепарации. Освобожденный от жидкости газ движется далее вверх в центральной области устройства. Газожидкостный поток, выходящий из цилиндрического завихрителя 3 в зоне, ограниченной нижним основанием

4 и нижним конусом 11, приобретает з 13333 вращательно — восходящее движение. При этом происходит центробежная сепарация жидкости на корпусе 1 устройства с последующим ее стеканием в виде ламинарной пленки по корпусу 1 в сбор" ник 8. Волнообразование со срывом стекающей пленки не происходит, так как концентрация жидкости и расход газа в этой зоне уменьшились за счет 10 отвода части газа и жидкости в отбойник 7. Далее вращающийся газ поднимается и смешивается в верхней части с газом, движущимся в центральной области, и выходит через патрубок 12.

Сравнительные испытания известного. и предлагаемого газожидкостных сепараторов диаметром 0,4 м в стендовых условиях на системе воздух — вода пока-2О зали, что при равной эффективности сепарации жидкости нагрузка по газу выше в.предлагаемом устройстве íà 38Х, а по жидкости — íà 26Х, чем в известном. Это достигается за счет того, 25 что часть газа с высокой концентрацией жидкости отводится в центральную область устройства с высокоэффективной сепарацией, приводя к снижению нагрузок по газу и жидкости в перифе- g0 рийной области устройства, что и позволяет повысить производительность

Формула изобретения

1. Газожидкостный сепаратор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с входным конфузором, многолопастный цилиндрический завихритель, имеющий нижнее кольцевое основание и верхнюю крышку в виде коронки с патрубком для отвода жидкости, размещенный над завихрителем коаксиально полый усеченный конус-отбойник, размещенный в нижней части корпуса кольцевой сборник жидкости, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности по фазам за счет проведения интенсивной сепарации в осевой зоне корпуса, он снабжен установленным на крьппке коническим завихрителем и двумя полыми усеченными обратными конусами, верхние основания которых присоединены соответственно к верхнему и нижнему основаниям конуса-отбойника, нижнее основание одного из них присоединено к наружным краям лопаток конического завихрителя в средней части последнего, а нижнее основание другого — к наружным краям лопаток цилиндрического завихрителя в его средней части, 2. Сепаратор по п. 1, о т л и— ч а ю. шийся тем, что лопасти за вихрителей установлены так, что направление крутки потока одинаково.

Щие. 7

PLf2, Я о

Составитель Н. Кекишева

Редактор Э. Слиган Техред g. Олийнык Корректор А. Обручар

Заказ 3864/7 Тираж 656 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4