Устройство для отделения паров масла из газовых смесей

Авторы патента:

B01D45/00 - Отделение дисперсных частиц от газов или паров с использованием гравитационных, инерционных или центробежных сил

Владельцы патента RU 2503485:

Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам для суфлирования маслобаков турбомашин, в которых утечки уплотняющего газа с парами масла отводятся последовательно через картер мультипликатора и маслобак. Устройство для отделения паров масла из газовых смесей содержит входную и выходную камеры, соединенные между собой сужающим патрубком, и маслосборник. Устройство снабжено коаксиально закрепленным в полости сужающего патрубка сужающим элементом. Сужающий элемент включает обтекатель, расположенный со стороны входной камеры, и полый диффузор, расположенный со стороны выходной камеры, в миделе между которыми выполнен торцовый зазор. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности маслоотделения за счет пространственной подачи перепускаемой газовой смеси в сужающий участок. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Известно устройство для отделения паров масла из газовых смесей, содержащее входную и выходную камеры, соединенные между собой сужающим патрубком, и маслосборник, также устройство содержит трубопровод, соединяющий сужающий патрубок с выходной камерой, размещенной в маслосборнике и сообщенной с ним своим открытым торцем (патент РФ № 2412743, опубл. 27.02.2011 г., Бюл. № 6).

Недостатком известного устройства является низкая эффективность маслоотделения из-за того, что газовая смесь из выходной камеры подводится во внутреннее пространство сужающего участка локально, что не обеспечивает достаточного взаимодействия основного и перепускаемого потоков газовой смеси.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности маслоотделения за счет пространственной подачи перепускаемой газовой смеси в сужающий участок.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для отделения паров масла из газовых смесей, содержащем входную и выходную камеры, соединенные между собой сужающим патрубком, и маслосборник, согласно изменению, оно снабжено коаксиально закрепленным в полости сужающего патрубка сужающим элементом, а сужающий элемент включает обтекатель, расположенный со стороны входной камеры, и полого диффузора, расположенного со стороны выходной камеры, в миделе между которыми выполнен торцовый зазор.

Предпочтительно, маслосборник размещен в полости сужающего патрубка между сужающим элементом и выходной камерой.

Предпочтительно, маслосборник включает две пластины с отверстиями, в которых установлены втулки, оси втулок одной пластины радиально смещены относительно осей втулок другой пластины, а выступающие торцы втулок направлены во внутрь маслосборника.

Сущность изобретения поясняется чертежом (фиг.1), где

1 - маслобак;

2 - входная камера;

3 - лопатки продольные;

4 - обтекатель;

5 - сужающий патрубок;

6 - диффузор;

7 - шпилька;

8 - планка;

9 - кронштейны;

10, 11 - решетки;

12 - втулки;

13 - дистанционные втулки;

14 - выходная камера;

15 - патрубок выхлопа;

16 - дефлектор;

17 - маслосборник.

Устройство для отделения паров масла из газовой смеси содержит входную и выходную камеры 2, 14, соединенные между собой сужающим партубком 5, и маслосборник 17. Маслосборник 17 включает решетки 10, 11. Каждая решетка 10, 11 включает пластину с отверстиями (фиг.1), в которых установлены втулки 12. Решетки 10, 11 соединены между собой при помощи дистанционных втулок 13. Оси втулок 12 одной пластины (фиг.1) радиально смещены относительно осей втулок 12 другой пластины (фиг.1), а выступающие торцы втулок 12 направлены внутрь маслосборника 17. Маслосборник 17 размещен в полости сужающего патрубка 5 на кронштейнах 9 между сужающим элементом (фиг.1) и выходной камерой 14. Сужающий патрубок 5 включает цилиндрический корпус (фиг.1) с коаксиально закрепленным в нем продольными лопатками 3 сужающим элементом (фиг.1). Сужающий элемент (фиг.1) включает обтекатель 4, расположенный со стороны входной камеры 2, и диффузор 6, расположенный со стороны выходной камеры 14, в миделе между которыми выполнен торцевой зазор l₁ (фиг.1). Обтекатель 4 и диффузор 6 соединены при помощи шпильки 7 и планки 8.

Входная камера 2 сообщена своим открытым торцем с газовой полостью маслобака 1. Выходная камера 14 сообщена своим открытым торцем с атмосферой (фиг.1).

Ось устройства расположена в вертикальной плоскости.

Внутреннее пространство от входной камеры 2 до миделя сужающего элемента (фиг.1) образует участок расширения, пространство от миделя до маслосборника 17 образует участок сжатия.

Устройство работает следующим образом.

Смесь паров масла и уплотняющего газа поступает из маслобака 1 во входную камеру 2 через ее открытый торец, и последовательно проходя через сужающий патрубок 5 с сужающим элементом (фиг.1) и маслосборником 17, через выходную камеру 14, патрубок 15 с дифлектором 16, выбрасывается в атмосферу.

Через сужающий патрубок 5 с сужающим элементом (фиг.1) происходит процесс насыщения основного потока газовой смеси, путем непрерывной циркуляции части смеси, обогащенной молекулами и микрочастицами масла из участка расширения (с повышенным давлением), занимающего внутреннее пространство от входной камеры 2 до миделя сужающего элемента (фиг.1), в зону миделя с относительно низким давлением и обедненной газовой смесью.

Внутренняя цилиндрическая поверхность сужающего патрубка 5 и наружная поверхность сужающего элемента (фиг.1) в его миделе образуют кольцевой зазор (фиг.1), в котором происходит увеличение скорости потока газовой смеси, падение его температуры и давления вследствие дросселирования. Газовая смесь расширяется, и ее давление постепенно снижается на участке от начала обтекателя 4 до миделя сужающего элемента (фиг.1). Далее поток проходит зону миделя (фиг.1) и поступает в зону диффузора 6. При этом газовая смесь сжимается и её давление постепенно повышается от миделя сужающего элемента (фиг.1) до среза диффузора 6 и за ним.

Снижение давление газовой смеси в зоне миделя сужающего элемента (фиг.1) и повышение ее давления в зоне диффузора 6 и за ним создают перепад давлений, за счет которого обеспечивается вытеснение чести газовой смеси через внутреннее пространство полого диффузора 6 и торцевого зазора l₁ в сужающем элементе (фиг.1) из области с большим давлением в область с меньшим давлением, то есть в кольцевой зазор сужающего участка (фиг.1).

Так как в зоне миделя сужающего элемента (фиг.1) газовая смесь разрежена относительно зоны за диффузором 6, происходит постоянная циркуляция части газовой смеси и соответственно перенос в зону миделя газа с относительно большим содержанием молекул и микрочастиц масла.

Относительно разреженное состояние газовой смеси в зоне миделя сужающего элемента (фиг.1) характеризуется увеличенными силами межмолекулярного притяжения. Поступление в зону разрежения газовой смеси через кольцевой зазор l₁ из диффузора 6 обеспечивает повышение концентрации молекул масла (насыщение основного потока, проходящего по кольцевому зазору между сужающим патрубком 5 и сужающим элементом (фиг.1)). Истечение перепускаемой газовой смеси через торцевый зазор l₁, по сравнению с аналогом, обеспечивает более интенсивное повышение концентрации паров масла в кольцевом пространстве миделя сужающего элемента (фиг.1) и далее по ходу движения газовой смеси за счет увеличения объемного взаимодействия потоков газовой смеси, и соответственно повышение удельного содержания масла в газовой смеси, с последующей ассоциацией микрочастиц масла в более крупные образования в виде капельной жидкости. Образовавшиеся капли масла под действием силы тяжести возвращаются в маслобак 1.

Ассоциация молекул масла в микрочастицы и капельную жидкость происходит в зоне диффузора 6 и за ним за счет того, что сжимается газовая смесь.

Оставшиеся микрочастицы масла с потоком газа поступают в маслосборник 17 и частично с циркулирующим потоком в зону миделя сужающего элемента (фиг.1). В маслосборнике 17 за счет разворота потока газа и под действием инерционных сил микрочастицы масла осаждаются на решетках 10 и 11, и далее через зазоры по внутренней поверхности патрубка 5 и входной камеры 2 отводятся в маслобак 1.

Очищенный от масла газ через дефлектор 16 выбрасывается в атмосферу.

Конструкция устройства позволяет, путем замены на трубопроводные коммуникации патрубка 15 и дефлектора 16, производить выхлоп отводимого газа по трубопроводу в безопасное место или проводить его утилизацию.

1. Устройство для отделения паров масла из газовых смесей, содержащее входную и выходную камеры, соединенные между собой сужающим патрубком, и маслосборник, отличающееся тем, что оно снабжено коаксиально закрепленным в полости сужающего патрубка сужающим элементом, а сужающий элемент включает обтекатель, расположенный со стороны входной камеры, и полый диффузор, расположенный со стороны выходной камеры, в миделе между которыми выполнен торцовый зазор.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что маслосборник размещен в полости сужающего патрубка между сужающим элементом и выходной камерой.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что маслосборник включает две пластины с отверстиями, в которых установлены втулки, оси втулок одной пластины радиально смещены относительно осей втулок другой пластины, а выступающие торцы втулок направлены вовнутрь маслосборника.

Способ оценки термодинамического равновесия газожидкостной смеси при проведении фильтрационных экспериментов предусматривает закачивание в многофазный сепаратор газовой и жидкой фаз с заданными объемным соотношением фаз в потоке и расходами.

Инерционный сгуститель илистых материалов // 2496551

Изобретение предназначено для отделения дисперсных частиц от воды, газов или паров. Инерционный сгуститель илистых материалов содержит корпус, входной патрубок, патрубки для отвода фильтрата и сгущенной фракции.

Устройство для отделения паров масла из газовых смесей // 2481879

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам суфлирования маслобаков турбомашин. .

Сепаратор газа // 2481144

Изобретение относится к области нефтехимического и газового машиностроения, в частности к сепарационным и контактным устройствам, и может быть использовано для отделения жидкости и механических примесей от газового потока в установках подготовки природного и попутного нефтяного газа, установках переработки и дегазации газового конденсата и в установках низкотемпературной сепарации газа.

Пылегазоочистной аппарат // 2473376

Изобретение относится к аппаратам защиты окружающей среды, в частности к аппаратам для пылегазоулавливания и абсорбции. .

Устройство для отделения жидкости от потока среды, содержащего капельки жидкости // 2440172

Изобретение относится к устройству для отделения жидкости от потока среды. .

Аппарат предварительного осаждения // 2435627

Сепаратор для очистки газа // 2429049

Устройство для отделения паров масла из газовых смесей // 2412743

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам суфлирования маслобаков турбомашин. .

Вихревой аппарат // 2400287

Изобретение относится к вихревым аппаратам. .

Устройство и способ для дегазирования пыли // 2514960

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Синтез-газ, произведенный процессом газификации и содержащий СО и Н2, а также частицы золы и пыли, направляют через соединительную трубу (1) в основной пылеотделитель (3), в котором основная часть пыли отделяется. После отделения пыли поток (4) твердых частиц направляют при том же самом уровне давления в емкость (5), в которой давление уменьшается, так что образуется поток (19) отходящего газа и твердые частицы, содержащие меньшие количества газа, остающееся в пустотах. Поток (7) твердых частиц направляют из емкости (5) в газообменное устройство (21) пневматически посредством транспортирующего газа (8). Внутри газообменного устройства (21) создают циркуляционный поток твердых частиц посредством замещающего газа (11). Высвобожденный отходящий газ (18) выпускают через пылеотделитель (13). Пыль, полученную в газообменом устройстве (21), подают в накопитель для пыли (17) через выпускную систему. Предложенное изобретение позволяет уменьшить время, требуемое для дегазификации зольной пыли. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство для очистки газа от жидких и твердых частиц // 2536991

Изобретение относится к устройству для улавливания жидких и твердых частиц из газового потока и может быть использовано в газовой, нефтяной, химической и других отраслях промышленности. Устройство содержит корпус с патрубками для подвода и отвода газа и жидкости, двухсекционный смеситель, лопатки в секциях которого направлены в одну сторону, при этом первая секция является завихрителем с прямыми лопатки, а вторая секция представляет собой закручиватель потока, лопатки которого криволинейные, а центральная часть днища закручивателя потока выполнена в виде конуса с вершиной, направленной вверх, и два каплеотбойника, один из которых расположен перед первой секцией смесителя и представляет собой часть ее боковой стенки, а другой является цилиндром, охватывающим с зазором закручиватель потока, а выход из него выполнен в виде конуса с центральной трубой. Изобретение обеспечивает высокую эффективность очистки газового потока в широком диапазоне скоростей газового потока с минимальным гидравлическим сопротивлением и не требует остановок для удаления осадка. 3 ил.

Скважинный приустьевой отбойник и способ отделения примесей от газожидкостного потока // 2569427

Изобретение предназначено для улавливания мелкодисперсных, аэрозольных и капельно-жидких частиц, механических примесей из газового потока при отрицательных температурах окружающего воздуха и применяется в нефтяной, газовой и других отраслях промышленности. Скважинный приустьевой отбойник включает корпус с днищем, в верхней части которого установлен аппарат для разделения газожидкостного потока на фазы. Нижняя часть представляет собой накопительную емкость для жидкости и механических примесей. Вокруг корпуса расположена обечайка с крышкой. В верхней части корпуса находится патрубок для входа газожидкостного потока, а в нижней части обечайки установлен патрубок для выхода газа. Теплый поток газожидкостной смеси подводится через входной патрубок и попадает в аппарат, где отделяются от газа механические примеси и жидкость, которые опускаются в нижнюю часть корпуса. Газ поднимается вверх, выходит из аппарата, ударяется о крышку обечайки и вынужденно поступает в пространство между наружной стенкой корпуса и внутренней стенкой обечайки, опускаясь к выходному патрубку, который находится в нижней части обечайки. Технический результат: уменьшение энергозатрат на обогрев корпуса, при повышении надежности и эффективности процесса путем уменьшения вероятности гидрато- и льдообразования. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

Скважинный приустьевой отбойник и способ отделения примесей от газожидкостного потока // 2569428

Изобретение предназначено для улавливания мелкодисперсных, аэрозольных и капельно-жидких частиц, механических примесей из газового потока при отрицательных температурах окружающего воздуха и применяется в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности. Скважинный приустьевой отбойник включает корпус, в верхней части которого установлен аппарат для разделения газожидкостного потока на фазы. Нижняя часть представляет собой накопительную емкость для жидкости и механических примесей. Вокруг корпуса расположена обечайка с крышкой. В верхней части корпуса находится патрубок для входа газожидкостного потока. На торце обечайки установлен патрубок для выхода газа. Теплый поток газожидкостной смеси подводится к вертикальному корпусу через входной патрубок и попадает в аппарат, где от него отделяются механические примеси и жидкость, которые опускаются в нижнюю накопительную часть корпуса. Газ поднимается вверх, выходит из аппарата для разделения на фазы, ударяется о крышку обечайки и вынужденно поступает в пространство между наружной стенкой корпуса и внутренней стенкой обечайки, опускаясь к выходному патрубку. Технический результат: уменьшение энергозатрат на обогрев корпуса при повышении надежности и эффективности процесса путем уменьшения вероятности гидрато- и льдообразования. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Призматическая осадительная камера графитовой пыли (варианты) // 2583468

Изобретение относится к промышленной добыче, обогащению и переработке полезных ископаемых и может быть использовано в технологиях сушки, фракционирования и расфасовки пылевидного графитового концентрата. По одному из вариантов призматическая осадительная камера графитовой пыли содержит вертикальные фронтовую, заднюю и боковые стены, потолочное перекрытие, подовое окно вывода пыли в бункер, оснащенную вертикальными осадительными пластинами внутреннюю полость, размещенные на фронтовой стене и примыкающие к потолочному перекрытию окно и подключенный к нему патрубок ввода графитовой пыли в потоке продуктов сгорания, размещенные на задней стене и примыкающие к потолочному перекрытию окно и подключенный к нему и оснащенный матерчатым фильтром с системой периодической продувки патрубок вывода очищенных продуктов сгорания. Внутренняя полость камеры разделена вертикальной плоскостью, параллельной фронтовой и задней стенам, соответственно на фронтовой и задний отсеки, имеющие собственные боковые стены, потолочные перекрытия и подовые окна вывода пыли в бункер. Окно ввода графитовой пыли и вертикальные осадительные пластины размещены во фронтовом отсеке. Вдоль вертикальной плоскости деления камеры на отсеки между боковыми стенами с примыканием к потолочному перекрытию установлена вертикальная перегородка, образующая вместе с задней стеной и боковыми стенами заднего отсека вертикальный коридор, имеющий входное подовое окно. Между боковыми стенами в подовых окнах вывода пыли в бункер и входа в вертикальный коридор заднего отсека дополнительно установлены уголковые горизонтальные осадительные элементы. Высота и ширина вертикального коридора ограничены H=(0,2-0,5)Нк и В=(0,4-0,6)Вк, где Нк, Вк - высота и ширина камеры, м. В призматической осадительной камере, выполненной по второму варианту, окно вывода очищенных продуктов сгорания и подключенный к нему и оснащенный матерчатым фильтром с системой периодической продувки патрубок вывода очищенных продуктов сгорания размещены на потолочном перекрытии с примыканием к задней стенке. Технический результат - повышение эффективности улавливания частиц графита. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Способ сепарации газов окисления при производстве битумов // 2584209

Изобретение относится к области химической, нефтеперерабатывающей и нефтяной промышленности, в частности к способам сепарации газов окисления производства битумов. Способ заключается в том, что газы окисления из реактора окисления битума подают в сепаратор с разделительной перегородкой и закрепленным на ней устройством для конденсации тяжелых углеводородов из отходящих газов окисления - глухой тарелкой, часть сырья окисления подают в зону над глухой тарелкой, при этом в сепаратор над разделительной перегородкой дополнительно устанавливают вертикально расположенный каплеуловитель в виде многослойной сетки, на который импульсно подают жидкую фазу для промывки сетки каплеуловителя, при этом с низа сепаратора отводят смесь тяжелых углеводородов из газов окисления с сырьем окисления, которую в дальнейшем направляют в реактор окисления. Изобретение обеспечивает снижение уноса жидкой фазы и возможность вовлечения жидкой фазы как сырья для получения окисленных битумов. 1 ил.

Призматическая осадительная камера // 2609268

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в котлах, сжигающих твердое топливо, котлах-утилизаторах промышленных установок для вывода золы и пыли перед сбросом продуктов сгорания в атмосферу через дымовые трубы. Техническим результатом является повышение надежности и эффективности при подаче высокотемпературных газов. Призматическая осадительная камера содержит вертикальные переднюю, заднюю и боковые стены, горизонтальные потолочное перекрытие и подовое пылевыводящее окно, размещенные на передней и задней стенах с примыканием к потолочному перекрытию окна для ввода и вывода запыленного и очищенного газовых потоков, установленные с примыканием к потолочному перекрытию и скомпонованные в продольные и поперечные ряды с постоянными шагами в шахматном порядке четырехгранные вертикальные пылеловушки, имеющие рабочие полости, задние и боковые вертикальные стены, передние вертикальные стены с вертикально-щелевыми окнами, подовые горизонтальные пылевыводящие окна, размещенные в общей горизонтальной плоскости с подовым горизонтальным пылевыводящим окном осадительной камеры, а также вертикальные водонагревательные трубы. При этом вертикальные водонагревательные трубы объединены в группы с условными поперечными центральными плоскостями, в каждой группе трубы установлены в продольных и поперечных рядах, трубные группы и продольные ряды пылеловушек размещены в камере поочередно с постоянным шагом между центральными условными плоскостями групп sгр, равным шагу продольных рядов пылеловушек sпл и составляющим sгр=sпл=(1,5-2,5)В, где В - ширина боковых стен пылеловушек, м. 4 ил.