Вихревой сепаратор

Вихревой сепаратор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

!

"гтг. 1 п 457479

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 12.09.72 (21) 1827961/23-26 с присоединением заявки № (51) М. Кл. В OId 45/12

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

Опубликовано 25.01.75. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 04.03.75 (53) УДК 621.928.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

P. Х. Мухутдийов и О. И. Прокопов

Уфимский нефтяной институт (71) Заявитель (54) ВИХРЕВОЙ СЕПАРАТОР

Гасударственный комитет (32) Приоритет

Изобретение относится к сепараторам для очистки газов от взвешенных в нем твердых частиц и капель жидкости и может быть применено в газовой, нефтеперерабатывающей, химической, пищевой, машиностроительной и других отраслях промышленности как для очистки газов, так и для улавливания из них тех или иных ценных продуктов, одновременно с этим может быть использовано для температурного разделения газов.

Известный вихревой сепаратор, включающий корпус, входные тангенциальные сопла, камеру отвода хладагента с конусообразным обтекателем и конусным отбойником, характеризуется недостаточной эффективностью.

Это связано с тем, что вихревое движение газа в корпусе сепаратора испытывает большое тормозное влияние, возникающее за счет трения в зоне контактирования газастена корпуса. Это явление снижает угловую скорость газа и турбулирует его.

В предлагаемом устройстве для повышения разделения и очистки газов в корпусе установлен конусньш ротор, в верхней части которого размещены завихритель газового потока и лопасти, расположенные на его наружной поверхности, а нижняя часть ротора выполнена с отбортовкой, над которой укреплен профилированный отбойник.

Кроме того, в камере отвода хладагента установлена кольцевая перегородка, верхняя кромка которой размещена между отбортовкой и профилированным отбойником ротора.

На чертеже изображен предлагаемый вихревой сепаратор, продольный разрез.

Вихревой сепаратор состоит из конического ротора 1, закрепленного на опорах вращения

2 и 3 и снабженного завихрителем 4 газового

1р потока, который содержит винтовой канал 5, заключенный в кольцевой кожух 6, трубу 7 для подвода газа на очистку и трубу 8 для вывода «холодного газа», и лопастей 9, размещенных на наружной поверхности ротора.

15 Ротор установлен в корпусе 10, который снабжен коллектором 11 с тангенциальным вводом хладагента (труба 12) и соплами 13, установленными против лопастей 9 ротора 1, тангенциально к нему и под некоторым острым уг2р лом к его образующей. Снизу ротора на его оси расположен конусный обтекатель 14 газов, а под ним конусный отбойник 15, который закреплен на основании 16 корпуса 10. Снизу ротор снабжен профилированным отбойником

17, а под ним закреплена кольцевая перегородка 18, смонтированная на основании 16 корпуса. Последний снабжен коническим днищем 19 и трубами вывода хладагента 20, конденсата 21 и «горячего» газа 22. На корпусе

10 под тангенциальными соплами 13 закреп457479

3 лен усеченный конусный отбойник 23. Соединение обтекателя 14 с ротором 1 осуществляется крестовиной (на чертеже не показано).

Сепаратор работает следующим образом, По трубе 7 загрязненный газ вводится в завихритель 4, который проходит по его винтовому каналу 5 под кольцевым кожухом 6, закручивается и тангенциально выводится в ротор 1 сепаратора. Силами трения в зоне контактирования газа с ротором и содержащихся в нем капель жидкости и твердых частиц, ротор приводится во вращательное движение. Одновременно, по трубе 12, тангенциально, в сторону закрутки газового потока, в коллектор 11 вводится жидкий хладагент, который через тангенциальные сопла 13 ударяет силой своей струи в лопасти 9 и также раскручивает ротор в сторону закрутки газового потока. Таким образом, под действием вихревого газового потока и хладагента ротор раскручивается до определенной угловой скорости. Из завихренного газового потока взвешенные твердые частицы и капли жидкости под действием центробежных сил отбиваются на ротор с линейной угловой скоростью, близкой к скорости ротора. Под действием собственного веса однонаправленных сил движения газа, возникающих в зоне их контактирования, и центробежных сил твердые частицы и жидкость в виде пленки продольно скользят по уклону ротора, выводятся на его нижний край и под действием тех же сил сбрасываются на кольцевую перегородку 18, по которой скользят вниз и поступают в коническое днище 19, собираются в его вершине и периодически выводятся из сепаратора по трубе 21.

Одновременно, в вихревом газовом потоке в роторе 1, происходит температурное разделение газа на «горячий» поток, который формируется по стенке ротора 1, и «холодный» поток, который формируется по его оси. В зоне понижения температуры в «холодном» потоке газов происходит конденсация паров и выпадение их в виде капель, которые коагулируются и сепарируются на стенки ротора. Стенки ротора, охлаждаемые снаружи хладагентом, снимают тепло из «горячего» потока газа и конденсируют на себя содержащиеся в нем пары.

Очищенный «холодный» поток газа проходит через диафрагму завихрителя 4 и выводится по трубе 8, а «горячий» поток газа огибает осевой конусный обтекатель 14, отбивая на Heì возможный унос капель или твердых частиц, на 180 изменяет свое направление движения, опять отбивая оставшиеся на нем капли или твердые частицы на конусный отбойник 15, проходит между обтекателем и конусным отбойником 15, опять на 180 изменяет свое направление движения, огибает конусный отбойник и выводится из под него по трубе 22 по технологическому назначению. жидкий хладагент под действием центробежных сил и собственного веса с лопастей 9, скошенных по уклону ротора 1, поступает на его гладкую часть, скользит по ней в виде пленки вниз, и при теплообмене с ним поступает на профилированный отбойник 17 и под действием тех же сил сбрасывается за кольцевую перегородку 18, стекает по корпусу 10 на его основание 16 и выводится из сепаратора по трубе 20. Кольцевая перегородка 18 перекрывает нижние края профилированного отбойника 17 и ротора 1 по вертикали и горизонтали, чем обеспечивает разделение хладагента не только во вращающемся режиме работы ротора, но и в случае его остановки.

Возможное разбрызгивание жидкого хладагента при работе сопел 13 отбивается конусным отбойником 23.

Предмет изобретения

1. Вихревой сепаратор для очистки и разделения газов, включающий корпус, входные тангенциальные сопла, камеру отвода хладагента с конусообразным обтекателем и конусным отбойником, отличающийся тем, что, с целью повышения разделения и очистки газов, в корпусе установлен конусный ротор, в верхней части которого установлены завихритель газового потока и лопасти, размещенные на его наружной поверхности, а нижняя часть ротора выполнена с отбортовкой, над которой укреплен профилированный отбойник.

2. Сепаратор по п, 1, отлич ающийся тем, что в камере отвода хладагента установлена кольцевая перегородка, верхняя кромка которой размещена между отбортовкой и профилированным отбойником ротора, 457479

Составитель Э. Андреева

Техред Т. Миронова

Корректор Т. Хворова

Редактор Т. Иванова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 430j10 Изд. ¹ 32l Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4/5