Центробежный каплеуловитель

 

Использование: для контактирования газа и жидкости с одновременной сепарацией капельной жидкости из газового потока . Сущность изобретения: центробежный каплеуловитель содержит цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками. Во входном патрубке установлен конический лопастной завихритель, а в цилиндрическом корпусе аксиально завихрителю установлена коническая спиралеобразная вставка. Углы закрутки завихрителя и спиралеобразной вставки совпадают. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю В 01 О 45/12, 3/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР описания изоьгкткни, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4871643/26 (22) 20.08.90 (46) 23.11.92. Бюл. М 43 (71) Череповецкое производственное объединение "Аммофос" (72) Ю,А. Колпаков, Н.E. Золотарев, M.È. Резеньков, В,П. Вахрамеев и В.B. Коряков (73) Череповецкое производственное объединение "Аммофос" (56) Авторское свидетельство СССР

М 860796, кл. В 01 0 45/00, 1979. (54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КАПЛЕУЛОВИТЕЛЬ

Изобретение относится к устройствам для проведения процессов массообмена и может быть использовано в химической и других смежных отраслях промышленности для контактирования газа и жидкости с одновременной сепарацией капельной жидкости из газового потока.

Известно контактно-сепарирующее устройство, которое содержит цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, конический лопастной завихритель и штуцер вывода отсепарированной жидкости.

Основными недостатками данного устройства являются недостаточная эффективность из-эа наличия режимов

"захлебывания" и высокого остаточного содержания капель в очищенном газе, а также повышенные энергоэатраты из-за необходимости поддержания высоких скоростей транспортирования газа.

Высокое остаточное содержание капель в очищенном газе до 70 мг/нм обуславливается тем, что после завихрителя скорость вращения газового потока в поперечном се„„5U„„1776429 А1 (57) Использование: для контактирования газа и жидкости с одновременной сепарацией капельной жидкости из газового потока. Сущность изобретения; центробежный каплеуловитель содержит цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками.

Во входном патрубке установлен конический лопастной завихритель, а в цилиндрическом корпусе аксиально завихрителю установлена коническая спиралеобразная вставка. Углы закрутки завихрителя и спиралеобразной вставки совпадают, 2 ил. чении не одинакова в приосевой области она минимальна, поэтому вращение потока из-за действия сил внутреннего трения затормаживается. Кроме того, в процессе формирования закрученного потока в завихрителе. создаются зоны с отрицательными давлениями, что способствует обратным токам жидкой:.. фазы и снижает эффективность очистки газа.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки. и снижение энергозатрат.

Указанная цель достигается тем, что в . известном центробежном каплеуловителе, содержащем цилиндрический корпус. с входным и выходным патрубками, конический лопастной завихритель, расположенный во входном патрубке и штуцер вывода сепарационной жидкости, дополнительно установлена коническая спиралеобразная вставка, закрепленная в цилиндрическом корпусе после эавихрителя и соосно последнему, угол закрутки которой совпадает с углом закруткй конического лопастного

1776429

10 завихрителя, при этом максимальный диаметр спиралеобразной вставки равен диаметру выходного патрубка.

Установка последовательно завихрителю спиралеобразной вставки обеспечивает поддержание закручивающего эффекта их потока по.всей длине корпуса каплеуловителя при меньших скоростях потока фаз и за счет этого повысить эффективность каплеулавливания и снизить энергозатраты на транспортировку потока. Выполнение спиралеобразной вставки конической способствует повышению закручивающего эффекта и приосевой части каплеуловителя.

На фиг.1 показан общий вид предлагаемого центробежного каплеуловителя для нисходящего потока; на фиг.2 — то же, для восходящего потока фаз, Каплеуловитель включает цилиндрический корпус 1, конический лопастной эавихритель 2, аксиальную несущую трубу 3, коническую спиралеобразную вставку 4, се-. парационную камеру 5, выходной 6 и входной 7 патрубки газа, штуцер вывода отсепарираванной жидкости 8, ребра жесткости для крепления аксиальнай несущей трубы 9. Завихритель 2 закреплен во входном патрубке 7 конусностью навстречу потока фаз. Спиралеобразная вставка 4 размещена в корпусе 1 непосредственно за завихрителем 2, являясь, как бы, его продолжением, канусностыо навстречу потоку фаз. Конический лопастной завихритель 2, коническая спиралеобразная вставка и выходной патрубак 6 соединены между собой аксиальной несущей трубой 3, жестко закрепленной в выходном патрубке с помощью ребер жесткости 9.

Сепарационная камера 5 расположена в нижней части корпуса 1 при снисходящем. потоке фаз и в верхней части при восходящем.

Основные геометрические соотношения.

Диаметр входного патрубка принимают равным диаметру цилиндрического корпуса

1 каплеотделителя — Д, с целью упрощения конструкции и минимизации гидра влического сопротивления. Диаметр выходного патрубка — Д1 варьирует в пределах 0,900,95 Д цилиндрического корпуса каплеотде"лителя. При Д1 менее чем 0,90 Д вЂ” резко возрастает гидравлическое сопротивление при неизменной эффективности, а при увеличении Д1 более чем 0,95 Д резко снижается эффективность каплеулавливания из-за

"захлебывания", т.к. при малом кольцевом сечении через которое выводится отсепарированная жидкость в сепарационную камеру происходит забрасывание части

55 жидкости в выходной патрубок каплеуловителя.

Минимальный диаметр конической спиралеобразной вставки равен минимальному диаметру завихрителя, а максимальный диаметр конической спиралеобразной вставки, определяемый размером (а ) равен диаметру выходного патрубка каплеуловителя,. определяемое диаметром — Д . При максимальном диаметре винтового шнека менее, чем диаметр выходного патрубка, эффективность каплеуловителя уменьшается из-за недостаточной закрутки приосевого потока газа, а при максимальном диаметре конической спиралеобразной вставки более, чем диаметр выходного патрубка, резко возрастает гидравлическое сопротивление, к тому же закрученный поток газа разрушает уже сформировавшийся жгут жидкости, спускающийся сверху вниз по внутренней стенке корпуса в сепарационную камеру, а это ведет к забрасыванию капель жидкости .в выходной патрубок и к снижению эффективности каплеотделителя.

В.ысоту цилиндрического корпуса каплеуловителя варьируют в пределах 2,5 — 3,0 диаметра корпуса.

Это обусловлено оптимальной длиной пути формирования жгута жидкости и временем воздействия центробежных сил для дасти>кения требуемой эффективности гаплеулавливания.

Коническая спиралеобразная вставка заканчивается на расстоянии 0,50-0,75 Д ат торцевого среза входа в выходной патрубок.

Это обусловлено прежде всего тем, что при меньшем расстоянии возможно забрасывание части жидкости в выходной патрубок и ухудшение эффективности каплеулавливания, а при большем расстоянии — происходит быстрое торможение приасевай части потока газа, что уменьшает прижимной эффект жгута жидкости к внутренним стенкам и его толщина растет {из-за воздействия еще и гравитационных сил), что приводит также к созданию условий для забрасывания уже отсепарированнай жидкости в выходной патрубак.

Центробежный каплеуловитель {вне зависимости от направления потока газ) работает следующим образом.

Газовый поток, несущий капельную жидкость, поступает во входной патрубок 7 каплеуловителя, Ва входном патрубке 7, размещен конический лопастной завихритель 2, при помощи лопаток которога газовому потоку придается вращательное движение. Под действием центробежных сил жидкость сепарируется на внутреннюю рог.. фа г.

Составитель Г. Мальцев

Редактор M. Кузнецова Техред M,Моргентал Корректор Н. Милюкова

Заказ 4088 Гираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 стенку цилиндрического корпуса каплеуловителя 1, и формируется в виде утолщающегося жгута, движущегося по винтовой линии (сверху-вниз или снизу — вверх). Усиливает эффект закрутки потока в приосевой области, причем эффект этого воздействия воз- 5 растает за счет конусности вставки 4 повышению эффективности каплеулавливания при одновременном снижении скорости (и энергозатрат) транспортирования газа. Сразу за вставкой 4 происходит час- 10 тичное торможение приосевой части потока. Отсепарированная жидкость поступает в сепаратор 5, откуда и выводится через штуцер 8. Очищенный газ выводится из каплеотделителя через патрубок 6. 15

Формула изобретения

Центробежный каплеуловитель, включающий цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, конический лопастной завихритель и сепарационную камвру, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, он снабжен «онической спиралеобразной вставкой, закрепленной в корпусе аксиально и посгедовательно коническому завихрителю, при этом углы закрутки эавихрителя и вставки выполнены равными, максимальный диаметр конической вставки равен диаметру выходного патрубка, а минимальный диаметр равен минимальному диаметру завихрителя.