Газожидкостной сепаратор

 

Изобретение относится к устройствам для выделения жидкой фазы из газового потока и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Цель изобретения состоит в повышении эффективности сепарации за счет увеличения центробежно-инерционного эффекта и коагуляции мелкодисперсной фазы. Сепаратор включает вертикальный цилиндрический корпус 1 с патрубками входа газа 2, вывода очищенного газа 3 и отвода масла 4. Завихряющая вставка выполнена в виде диска 5 и перфорирована сквозными каналами 6. Каналы 6 расположены по концентрическим окружностям и направляют закрученные струи внииз к стенке корпуса, повышая центробежный эффект отделения и коагуляцию мелкодисперсных частиц жидкости. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (If) (1) В 01 D 45/12

ОПИСАНИЕ И3ОБРЕТЕНИЯ йапй ггапп

S сыгИ ппашгннпгс гага

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4392397/23-26 (22) 15.03.88 (46) 30.04.90. Бюл. Р 16 (71) Гродненское производственное объедийение "Азот" им.С.О.Притыцкого (72) А.А.Лакомкин, Т.И.Лакомкина, В.В.Агеев, А.В.Путято и М.А.Васильченко (53) 66.074.1(088.8) (56) Химическое и нефтяное машиностроение, 1978, М 2, рис.1, с. 16.

Авторское свидетельство СССР

Р 856501, кл. В 01 D 45/12,. 1981.

2 (54 ) ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СЕПАРАТОР (57) Изобретение относится к устройствам для выделения жидкой фазы из газового потока и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Цель изобретения состоит в повышении эффективности сепарации sa счет увеличения центробежно-инерционного эффекта и коагуляции мелкодисперсной фазы. Сепаратор включает вертикальный цилиндрический корпус 1 с патрубками ввода газа 2, вывода очищенного газа 3 и отвода масла 4. За-.

1560269

I вихряющая вставка выполнена в виде диска 5 и перфорирована сквозными каналами 6. Каналы 6 расположены по концентрическим окружностям и направляют закрученные струи вниз к стенке

Изобретение относится к устройствам для выделения жидкой фазы из газового потока и может испольэоваться на стадии проведения газоподготовки в химической, газовой и других отраслях промышленности, например, для выделения масла из углекислого газа после компрессии СО в произ. водстве карбамида.

Цель изобретения — повышение эффективности сепарации за счет увеличения центробежно-инерционного эффекта и коагуляции мелкодисперсной фазы.

На фиг.l показан сепаратор, общий вид; на фиг.2 — вид А на фиг.l; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.2; на. фиг.4 — разрез В-В на фиг.2;на фиг.5— разрез Г-Г на фиг.2; на фиг.6 — разрез Д-Д на, фиг.2.

Сепаратор включает вертикальный цилиндрический корпус 1 с патрубком ввода газа 2, патрубком вывода очищенного газа 3, патрубком отвода масла 4. Завихряющая вставка выполнена в виде диска 5 и перфорирована сквоз- ными каналами 6, расположеннь.ми по концентрическим окружностям 7.

Оси каналов 6 расположены под углом са к вертикальной плоскости, ърове-40 денной через касательную к окружности 7, на которой расположена Ось канала 6. Угол сС выполнен уменьшающимся от. центра к периферии. Угол К может уменьшаться до нуля.

Оси каналов 6 расположены также под углом Р к горизонтальной поверхности диска 5 и под углом к вертикальной плоскости, проведенной через радиус диска в точке пересечения 50 оси канала с диском. При этом точки пересечения осей каналов с внутрен ней поверхностью корпуса расположены в одной горизонтальной плоскости.

Сепаратор работает следующим об- 55 разом.

Гаэомасляный поток поступает в устройс":во через штуцер 2 и поступает корпуса, повышая центробежньп эффект отделения и коагуляцию мелкодисперсных частиц жидкости„ 2 з.п. ф-лы.

6 ил. на диск 5. Благодаря тому, что диск

5 перфорирован каналами 6 происходит разделение газомаслянного потока на струи. При этом в каналах 6 имеет место ускорение движения двухфазного потока, так как суммарная площадь проходного сечения каналов 6 меньше площади поперечного сечения корпуса l.

За счет ускорения движения потока в каналах 6 и за счет размещения осей каналОв пОд углОм прОисходит ВысО коэффективное инерционное осаждение масляных капель на внутренней поверхности каналов 6, что обуслав. .ивает процесс коагулирования мелкодисперсной фазы. Далее высокоскоростной газовый поток выходит из каналов 6 диска 5 в виде системы цилиндрических газовых струй, содержащих скоагулированные капли масла, За счет того, что угол 0С выполнен убывающим по радиусу диска от центра к периферии, образуется система струй на выходе из диска 5., расходящаяся от оси устройства к корпусу 1. Благодаря тому, что оси каналов пересекают стенку корпуса на равном расстоянии от диска, происходит слияние отдельных струй на стенке корпуса; улучшая коагуляцию мелкодисперсных частиц жидкости. Капли масла под действием центробежных сил потока, обусловленных наклоном каналов 6 под углом / и инерционных сил, сообщаемых выходящими из диска 5 газовыми струями, осаждаются на стенке корпуса и образуют пленку жидкости на корпусе 1., стекающую винтообразно за счет наличия крутки и под действием гравитационных сил вниз устройства. При этом обеспечивается процесс высокоэффективного выделения масла за счет того, что на выходе из диска 5 капли скоагулированы в крупнодисперсную фазу.

Отсепарированная жидкая фаза вь|водится из аппарата через штуцер 4, а газ, освобожденный от масла, выходит из аппарата через штуцер 3.

Ь0269

5

Сравнительные испьп ання заявляемой конструкции с базовым вариантом (прототип) проведены в стендовых условиях на модели масло-воздух. Корпус сепараторов выполнен иэ стеклянной трубы диаметром 100 мм.

Прозрачность стенок позволяла визуально отмечать различия в физической картине протекания сепарационного процесса в сравниваемых устройствах. Диспергирование масла в поток обеспечивалось пневматической форсункой. Параметры распределения дисперсности капель: медианный весовой диаметр — 20 мкм, среднеквадратическое отклонение — 1,б. Приведенная скорость по сечению корпуса — 8 м/с. Эффективность сепарации 1/ устанавливалась по отношению количества отсепарированного масла к распыляемому.

В случае базового устройства =78%, в случае заявляемого (= 94%. Повышение эффективности составляет 16%.

Формула изобретения

1. Газожидкостной сепаратор, содержащий корпус, завихряющую вставку, штуцеры ввода, вывода газа и отвода масла, о т л. и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности эа счет центробежно-инерционного эффекта и коагуляции мепкодисперсных капель, эавихряющая вставка выполнена в виде диска, перфорированного по концентрическим окружностям каналами, оси которых расположены под углом к горизонтальной поверхности диска, к вертикальной плоскости, проведенной через радиус диска в точке пересечения оси канала с поверхностью диска и к вертикальной плоскости, проведенной через касательную к окружности, на которой распо15 ложена ось канала, причем последний выполнен уменьшающимся от центра к периферии, при этом толщина диска составляет не менее двух диаметров канала.

2. Сепаратор по и, l, о т л и— ч а ю щ и и с я тем, что угол, образованный осью канала с вертикальной плоскостью, проведенной через каса25 тельн ельную к окружности, на которой расположена ось канала, выполнен уменьшающимся до нуля.

З..Сепаратор по п.l о т л и— ч а ю шийся тем, что точки, пе.3Q ресечения осей каналов.с внутренней поверхностью корпуса, расположены в одной горизонтальной плоскости.

1560269, Б-Б

Г-Г

4-4

Составитель Л.Ларин

Техред Л.Сердюкова КорректорЛ.Бескид

Редактор М.Товтин

Заказ 937 Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101