Устройство для разделения жидкой и газообразной фаз

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и11 599824

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.07.74 (21) 2044406/26

Государственный комитет (51) M. Кл, В 01D 45/06 с присоединением заявки М (23) Приоритет (43) Опубликовано 30 03.78. Бюллетень Же 12 (45) Дата опубликования описания 05.07.78

Совета Министров СССР

M делам изобретений и открытий (53) УДК 621.928.93 (088.8) (72) Автор изобретения

Н. Е. Караулов

Государственный проектный и научно-исследовательский институт сахарной промышленности (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ЖИДКОЙ

И ГАЗООБРАЗНОЙ ФАЗ

Изобретение относится к конструкциям газожидкостных сепараторов и может быть использовано в сахарной промышленности для отделения высокоадгезионных частиц от газожидкостной смеси вакуум-аппаратов, выпарных аппаратов и концентраторов выпарных станций, работающих под разряжением.

Известен газожидкостной сепаратор, содержащий корпус, штуцеры, фильтр, расположенный между штуцерами, воздуходувку с двигателем, воздушный вибратор с шариками, соединенный с одним из штуцеров, переключающий клапан, противовес, бункер и заслонку.

Однако такой аппарат является неработоспособным при разделении газа, содержащего капли вязкой жидкости, так как фильтр быстро забьется и закарамелизуется если учесть, что температура газа 80 — 90 С. В случае же прорыва мельчайших капелек сиропа нарушится работа заслонки и вибратора. Шарики вибратора покроются липкой жидкостью и их перемещение будет затруднено, Известно устройство для сепарации газожидкостных аэрозолей, содержащее цилиндрический корпус, бункер пыли с углом наклона образующих стенок 60 — 90 . Внутри бункера цилиндрическая часть корпуса заканчивается коническим днищем с вырезами и отверстием, а также с регулирующим клапаном. Цилиндрический корпус имеет неподвижные направляющие перегородки.

Данное устройство также не может обеспечить разделение смеси, содержащей капли

5 сиропа, так как неподвижные направляющие быстро покроются карамелпзованным сахаром, а это нарушит гидродинамику устройства в целом. В данном устройстве также возможен при высоком вакууме унос капелек

1р сиропа. Все детали, разделяющие смесь, не имеют вращения и поэтому подвержены налипанию на них сиропа.

Известно также устройство для разделения жидкой и газообразной фаз, включающее

15 корпус, в верхней части которого установлена коническая обечайка с эллиптической крышкой, вращающаяся коническая обечайка с лопастями, расположенная соосно и внутри корпуса, выхлопные трубы и тангенциально располозкенные входные патрубки.

Основными недостатками указанного устройства являются возможность при увеличении вакуума в системе пропускать частицы сиропа, так как в нем предусмотрено прямоточное прохождение газожидкостной смеси; возможно налипание и карамелизация сахара на неподвижном направляющем аппарате, что нарушит гидродинамические условия работы устройства в целом; устройство не

Зр позволяет исключить потери сахара вместе с

599824

3 газообразной средой и потери, связанные непосредственно с устройством рабочих органов; налипание сахара снижает работоспособность всего устройства.

С целью интенсификации процесса и повышения производительности, предлагаемое устройство снабжено двумя обращенными друг к другу меньшими основаниями усеченными конусами, один из которых закреплен большим основанием на корпусе, а другой— большим основанием на вращающейся обеч айке.

Предпочтительно на меньших основаниях конусов устанавливать завихрители, выполненные в виде полутора, а в больших основаниях конусов выполнять прямоугольные окна.

На фиг. 1 изображено описываемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение по А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение по Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение по  — В па фиг. 1; на фиг. 5 — сечение по

à — Г на фиг. 1; на фиг. 6 — сечение по Д вЂ” Д на фиг. 4.

Устройство для разделения жидкой и газообразной фаз состоит из корпуса 1, в верхней части которого установлена коническая обечайка 2, служащая одновременно сборником жидкости (жидкой фазы). В корпусе 1 и обечайке 2 расположены неподвижный усеченный конус 3, служащий для изменения направления отсасывающей смеси, и подвижный (вращающийся) конус 4, служащий для отделения капель жидкости, содержащей сахар и увеличивающий сопротивление проникновению частиц жидкости в вакуум-систему, Конус 3 соединен с аппаратом всасывающим патрубком 5, расположенным в корпусе 1 коаксиально. Конус 3 своим меньшим основанием соединен с завихрителем 6, выполненным в виде полутора, и через него с завихрителем — в виде полутора усеченного конуса 4. .3 усеченном конусе 4 коаксиально расположена труба 8, соединяющая устройство с вакуум-системой. В своей верхней части подвижный усеченный конус 4 соединен с вращающейся конической обечайкой 9, укрепленной на трубе 8, проходящей через подшипник 10 и эллиптическую крышку 11.

Вращающаяся коническая обечайка у своего меньшего основания имеет тангенциально расположенные входные патрубки 12 и выхлопные трубы 13 для удаления жидкой фазы. В нижней части вращающаяся коническая обечайка 9 имеет лопасти 14, которые обеспечивают вращение конуса 4 и одновременно закручивают поток движения газожидкостной смеси. Лопасти имеют рифли для разрыва образующейся на их поверхности пленки отделяемой жидкости и лучшего удаления последней. Корпус 1 крепится непо5

4 средственно на технологическом аппарате 15 или устанавливается отдельно.

Устройство работает следующим образом.

Вакуум-насосом через трубу 8 откачивается воздух и неконденсирующиеся газы вместе с паром. Вся эта смесь поступает через патрубок 5 в нижнюю часть устройства. Здесь меняется направление движения смеси на обратное, при этом частично теряется се скорость и одновременно отделяются более тяжелые частицы жидкости, содержащие сахар. Пройдя через окна в основании неподвижного конуса 3, смесь поднимается вверх, в это время она несколько замедляется, так как попадает в более расширенное пространство и закручивается, отдавая энергию лопастям 14, последние сообщают вращение усеченному конусу 4. В это время отделяется остальная часть жидкости от газа.

Таким образом, с уьеличением вакуума в системе более интенсивно будет откачиваться воздух и неконденсирующиеся газы из аппарата, а это будет способствовать лучшему отделению капелек жидкости от смеси, так как интенсивнее будет вращаться усеченный конус 4, Чем больше вакуум в системе, тем интенсивнее действует на частицы жидкости центробежное поле и, следовательно, лучше будет происходить разделение фаз.

В результате исключения потерь и интенсификации процесса разделения фаз с применением изобретения, предполагается получить экономический эффект, составляющий в зависимости от качества перерабатываемой сахарной свеклы 65 — 120 тыс. руб. от сахарного завода производительностью 3 тыс. т переработки свеклы в сутки.

Формул а изобретения

1. Устройство для разделения жидкой и газообразной фаз, включающее корпус, в верхней части которого установлена коническая обечайка с эллиптической крышкой, вращающаяся коническая обечайка с лопастями, расположенная соосно и внутри корпуса, выхлопные трубы и тангенциально расположенные входные патрубки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения производительности, оно снабжено двумя обращенными друг к другу меньшими основаниями усеченными конусами, один из которых закреплен большим основанием на корпусе, а другой — большим основанием на вращающейся обечайке.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что на меньших основаниях конусов установлены завихрители, выполненные в виде полутора, а в больших основаниях конусов выполнены прямоугольные окна.

599824

Рсе,Ф

r-r

Составитель А. Тарасов

Техред Н. Рыбкина

Корректор 3. Тарасова

Редактор Н. Пушкин

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1524/9 Изд. № 419 Тираж 964

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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