CS214298B1 - Dvoustupňový odlučovač kapalných nebo/a pevných částic z plynu - Google Patents

Description

Nevýhody tohoto uspořádání spočívají zejména v nízkém stupni využití vnitřního prostoru tělesa, především v obtížné montáži a demontáži celé vestavby. Filtrační prvky známého odlučovače tvoří jediná filtrační vrstva, ze které odloučená kapalina vytéká po celém jejím povrchu společně s plynem, tzn. i v místech, kde dochází k velmi intenzivnímu proudění plynu v prostoru mezi jednotlivými prvky filtrační vrstvy. Tím

214 298

214 298 vzniká nebezpečí strhávání odloučené kapaliny proudícím plynem, a tedy i snížení odlučovací účinnoeti.

Shora uvedená nedostatky jeou v podstatné míře odstraněny u dvoustupňového odlučovače kapalných nebo/a tuhých částic z plynu, podle vynálezu, který sestává z tělesa a vestavby, jejíž první stupeň je tvořen alespoň jedním vírovým článkem a druhý stupeň alespoň jedním filtračním prvkem, přičemž téleso je opatřeno jedním vstupním hrdlem, jedním výstupním hrdlem a nejméně jedním vypouštěcím hrdlem, a který je charakterizován tím, $e k plášti tělesa je upevněná jediná dšlíoí přepážka, na jejíž spodní straně je zavěšen vnitřní plášť, který je na své horní stranš upevněn k dělící přepážce. Svým dolním okrajem je zasunut do obvodové drážky upevněné k plášti tělesa. Vnitřní plášť je opatřep alespoň jedním vstupním otvorem a na dolní straně pod vstupním otvorem, avšak nad obvodovou drážkou je přepažen trubkovnicí. Tzn., že dělící přepážkou, vnitřním pláštěm, obvodovou drážkou a trubkovnicí je celkový prostor tělesa rozdělen na čtyři prostory, a to na horní prostor nad dělící přepážkou, vstupní prostor mezi stěnou tělesa a vnitřním pláštěm, vnitřní prostor uvnitř vnitřního pláště mezi dšlíoí přepážkou a trubkovnicí a zásobník odloučené kapaliny pod trubkovicí, přičemž tělesa vírových Článků jsou upevněna v otvorech trubkovice a jejich výstupní trubky procházejí vnitřním prostorem vzhůru. Horní konce výstupních trubek jsou upevněny v dělící přepážce a ústí do dutin filtračních prvků, které jsou umístěny v horním prostoru a jsou svými dolními konci upevněny k dělící přepážce. Vstupní hrdlo plynu ústí do vstupního prostoru, dolní vypouštěcí hrdlo odloučené kapaliny ústí ze zásobníku odloučené kapaliny, výstupní hrdlo plynu je provedeno v horním prostoru, kde je rovněž provedeno i horní vypouštěcí hrdlo, a to mezi výstupním hrdlem plynu a dělící přepážkou.

Hlavní výhoda dvoustupňového odlučovače podle vynálezu spočívá v tom, že celá vestavba je upevněna k tělesu odlučovače pomocí jediné přepážky, a přitom je z hlediska funkčního dostatečně dobře utěsněna. Uspořádání celé vestavby umožňuje lepší využití vnitřního prostoru tělesa odlučovače a zároveň snížení pracnosti při montáži a demontáži vestavby a při její údržbě a kontrole.

Ve vnitřním prostoru může být umístěna pomocné přepážka, která je svým obvodem upevněna k vnitřnímu plášti, a ve které jsou svými horními konci pupevněny výstupní trubky.

Toto uspořádání umožňuje použít rozdílný počet nebo rozdílné umístění vírových článků a filtračních prvků.

Vnitřní prostor může být ve své horní nebo střední části zúžen, přičemž těžiště vstupního otvoru nebo skupiny vstupních otvorů je umístěno na straně protilehlé vstupnímu hrdlu.

Zúžení pláště usnadňuje ve značné míře proudění plynu ve vstupním otvoru a před

214 298 vstupem plynu do vnitřního prostoru tak dochází vlivem gravitace, popř. setrvačnosti k částečnému odloučení kapaliny. Umístěním vstupních otvorů na straně protilehlé vstupnímu hrdlu je zajištěno rovnoměrnější a klidnější rozdělení plynu do jednotlivých vírových článků.

V horním prostoru je mezi filtračním prvkem a výstupním hrdlem vložena svislá stěna, která je svým spodním koncem spojena s dělící přepážkou, a která v horním prostoru odděluje výstupní prostor. Ve spodním konci svislé stěny je proveden přepouštěcí otvor.

Tato svislá stěna umožňuje snížení té složky rychlosti plynu, která je kolmé k filtračním prvkům v dolní části horního prostoru, a tím zmenšuje nebezpečí únosu odloučené kapaliny.

Filtrační prvek odlučovače sestává ze dvou ekvidistantních separačních vrstev, a to vrstvy separační a vrstvy usměrňovači, které jsou navzájem odděleny mezerou. Separační nebo usměrňovači vrstva, popř. obě tyto vrstvy jsou opatřeny vstupní a výstupní vrstvičkou podložního materiálu.

Toto uspořádání filtračního prvku dokonale zabraňuje strhávání odloučené kapaliny plynem, který může v radiálním směru proudit mezi filtračními prvky značnou rychlostí, protože kapalina v separační vrstvě stéká v mezeře, kde plyn proudí radiálně a poměrně malou rychlostí. Kapalina se tak dostává do dolní části filtračního prvku a vytéká z něho v blízkosti dělící přepážky, kde je možno snadno dosáhnout nízké rychlosti proudění plynu mezi filtračními prvky, a to především prostřednictvím již zmíněné svislé stěny mezi soustavou filtračních prvků a ústím výstupního hrdla ve víku odlučovače.

K lepšímu rozestoupení plynu ve vstupním prostoru napomáhá rozdělovač umístěný na vnější straně vnitřního pláště, jehož břit je namířen proti ústí vstupního hrdla.

Tělesa všech nebo jen některých vírových článků mohou být vysunuta nad trubkovicí. Tím plyn, vstupující do vstupního prostoru, naráží na tělesa vírových článků, čímž se sníží rychlost jeho proudění a usnadní se současně rovnoměrné rozdělení plynu do jednotlivých vírových článků.

• »

Filtrační prvky umístěné v horním prostoru mohou být na svých dolních koncích opat řeny nástavci, které jsou pevně spojeny s dělící přepážkou.

Tyto nástavce dovolují vytvoření zádržfe odloučené kapaliny v horním prostoru, aniž dochází k omezeni účinné plochy filtračních prvků.

Příkladná provedení dvoustupňového odlučovače podle vynálezu jsou schematicky znázorněna na přiložených výkresech, kde:

obr. 1 představuje svislý řez dvoustupňovým odlučovačem se svislou stěnou v horní části

214 298 obr. 2 svislý řez dvoustupňovým odlučovačem a pomocnou přepážkou obr. 3 vodorovný řez rovinou A-A odlučovače obr. 4 svislý řez dvoustupňovým odlučovačem s vírovými články vysunutými nad trubkovnici a obr. 5 svislý řez filtračním prvkem se dvěma ekvidistantními vrstvami.

Uvnitř těleaa 1 (obr. 1) je umístěna dělící přepážka 2, upevněná svým obvodem ke stěně těleaa 1. Na její spodní straně je zavěšen vnitřní plášl 2» opatřený vstupním otvorem 16. Dolní okraj vnitřního pláětě 2 zasahuje do obvodové drážky 6, upevněné ke atěně tělesa 1. V dolní části vnitřního pláětě g je umístěna trubkovnice 2· Tímto uspořádáním je vnitřní proator tělesa 1 rozdělen na vstupní prostor 22.» vnitřní prostor 10, zásobník kapaliny 2 ^a horní prostor £. Vstupní hrdlo 12 ústí do vstupního prostoru 33« Dolní vypouštěcí hrdlo 14 je provedeno v zásobníku 2· V otvorech trubkovnice 2 jsou v jedné rovině uchycena svými horními konci tělesa vírových článků 8, jejichž výstupní trubky g procházejí vnitřním prostorem 10 nahoru a jsou svými horními konci zavedeny do otvorů dělící přepážky 2. Na horní konce výstupních trubek 2 navazují dutiny filtračních prvků 11» Které jsou umístěny v horním prostoru £ tělesa 1, tj. nad dělící přepážkou 2 a jsou k ní upevněny. V horním prostoru £ je mezi skupinou filtračních prvků 11 a bočně provedená hrdla, tj. výstupní hrdlo 13 a horní vypouštěcí hrdlo 15. vložena svislá stěna 19. opatřená u avé paty přepouštěcím otvorem 20. Tato stěna vyčleňuje v horním prostoru £ výstupní prostor 28.

Plyn vstupuje do tělesa 1 vstupním hrdlem 12 a vetupním otvorem 16 proudí dále do vnitřního prostoru 10, kde se rozděluje do jednotlivých vírových článků 8. Zde se odloučí větší částice aerosolu, které ae shromaždují v zásobníku kapaliny 2» odkud jsou vypouštěny dolním vypouštěcím hrdlem 14. Část vypouštěného plynu může procházet přes neutěsněnou drážku 6 přímo do zásobníku kapaliny, avšak při průchodu labyrintem drážky 6 se rovněž odloučí větší částice aerosolu a předčistěný plyn vstupuje do těles vírových článků 8 spodem. Při dostatečné hloubce drážky 6 se drážka 6 postupně zaplní kapalinou a vytvoří těsný kapalinový uzávěr. Předčistěný plyn z vírových článků 8 prochází výstupními trubkami g do jednotlivých filtračních prvků 11. kde se odloučí převážná část jemných aerosolů. Kapalné složky odloučených aerosolů stékají na dělící přepážku 2, přepouštěcím otvorem 20 se odloučená kapalina dostává do spodní části výstupního prostoru 28 a je vypouštěna horním vypouštěcím hrdlem 15» Pevné složky aerosolu jsou Částečně vyplavovány z náplně filtračních prvků 11 kapalinou a Částečně zde zůstanou zachyceny. Vyčištěný plyn postupuje pak dále nad svialou stěnou 19. popř. netěsnostmi kolem této stěny do výstupního prostoru 28 a výstupním hrdlem 13 je odváděn z prostoru tělesa 1. Těleso 1 je uzavřeno víkem 22 připojeným k tělesu 1 spojem 31.

Možné je rovněž provedení podle obr. 2, při kterém je vnitřní prostor 10 ve své horní části zúžen a vstupní otvor 16 je umístěn na straně protilehlé ke vstupnímu hrd5

214 298 lu 12. Vnitřní prostor 10 je pod dělící přepážkou 2 vymezen ještě další, tj. pomocnou přepážkou 17, ve které jsou usazeny výstupní trubky 9. Mezi pomocnou přepážkou 17 a dělící přepážkou 2 tím vzniká rozdělovači prostor 18, jenž je s dolním prostorem χ spojen sifonem 32. Filtrační prvky 11 nejsou usazeny přímo na dělicí přepážce 2, nýbrž jsou vysunuty pbmocí nástavců 29 do horního prostoru 4, tělesa 1. Výstupní hrdlo 13 je pak provedeno ve víku 30 tělesa 1. Na vnitřním plášti 5, může být provedeno i několik vstupních otvorů 16. Tím se zajistí klidnější a rovnoměrnější rozdělení plynu do vírových článků 8. Rozdělovači prostor 18 umožňuje volit jiný počet nebo jiné rozmístění filtračních prvků 11, než je počet a rozmístění vírových článků 8: Nástavce 29 dovolují vytvoření zádrže odloučené kapaliny v horním prostoru 4 tělesa 1, aniž by došlo k omezení účinné plochy filtračních prvků 11. V některých případech může být vnitřní plášt 2 (obr. 3) opatřen na vnější straně rozdělovačem 26, jehož břit směřuje proti ústí vstupního hrdla 12, a který slouží lepšímu rozestoupení plynné směsi ve vstupním prostoru 10.

Některé vírové články 8 ,(obr. 4) mohou být vysunuty nad trubkovnicí 2 do vnitřního prostoru 10. Vysunuty jsou zejména ty vírové články 8, které jsou umístěny v blízkosti vstupního otvoru 16. Plyn při vstupu do vnitřního prostoru 10 naráží na tělesa vírových článků 8, tím se částečně sníží jeho rychlost proudění a usnadní se rovnoměrné rozdělení plynu do jednotlivých vírových článků 8. Jeden nebo více vírových článků 8, zpravidla těch, které jsou umístěny na straně vzdálené od vstupního otvoru 16, zůstane přitom zcela ponořeno pod trubkovnicí 2, ^a těmito vírovými články 8 odchází potom spolu s plynem i kapalina, odloučená v prostoru vnitřního pláště

Filtrační prvek může být s výhodou proveden ze dvou ekvidistantních vrstev (obr. 5), a to separační vrstvy 21 a usměrňovači vrstvy 22, které jsou navzájem od sebe odděleny mezerou 23. Separační vrstva 21 je opatřena vstupní vrstvičkou, a výstupní vrstvičkou 25. která je provedena z hrubšího a řidšího materiálu než je vlastní separační vrstva 21. Tato vrstvička zajišluje lepší rozdělení plynu, popř. snížení tlakové ztráty při vstupu a výstupu ze separační vrstvy 21.

214 298

7. Dvoustupňový odlučovač podle bodů 1 až 6, vyznačený tím, že na vnější straně vnitřního pláště (5) je umístěn rozdělovač (26), jehož břit (27) je namířen proti ústí vstupního hrdla (12).

8. Dvoustupňový odlučovač podle bodů 1 až 7, vyznačený tím, že tělesa některých nebo všech vírových článků (8) jsou vysunuty nad trubkovnici (7) do vnitřního prostoru (10).

9. Dvoustupňový odlučovač podle bodů 1 až 8, vyznačený tím, že filtrační prvky (11) jsou na svých dolních koncích opatřeny nástavci (29), které jsou spojeny s dělící přepážkou (2)..

Claims (6)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Dvoustupňový odlučovač kapalných nebo/a pevných částic z plynu, sestávající z tělesa a vestavby, jejíž první stupeň je tvořen alespoň jedním vírovým článkem a druhý stupeň alespoň jedním filtračním prvkem, přičemž těleso je opatřeno jedním vstupním hrdlem, jedním výstupním hrdlem a nejméně jedním vypouštěním hrdlem, vyznačený tím, že k plášti tělesa (1) je upevněna jediná dělící přepážka (2), na jejíž spodní straně je umístěn vnitřní plášť (5), který je svým dolním okrajem zasunut do obvodové drážky (6) upevněné k plášti tělesa (1), a který je opatřen alespoň jedním vstupním otvorem (16), přičemž mezi vstupním otvorem (16) a obvodovou drážkou (6) je přepažen trubkovnicí (7), v jejíchž otvorech jsou upevněna tělesa vírových článků (8), jejichž výstupní trubky (9) procházejí vnitřním prostorem (10) mezi trubkovnicí (7) a dělící přepážkou (2) vzhůru a horní konce výstupních trubek (9) jsou upevněny v dělící přepážce (2) a ústí do dutin filtračních prvků (11), které jsou umístěny v horním prostoru (4) a jsou svými dolními konci upevněny k dělící přepážce (2), přičemž vstupní hrdlo (12) plynu je provedeno do vstupního prostoru (33), dolní vypouětěcí hrdlo (14) odloučené kapaliny ústí ze zásobníku (3) odloučené.kapaliny, výstupní hrdlo (13) plynu je provedeno z horního prostoru (4), kde je mezi dělící přepážkou (2) a výstupním hrdlem (13) provedeno rovněž i horní vypouětěcí hrdlo (15) odloučené kapaliny.
2. 2. Dvoustupňový odlučovač podle bodu 1, vyznačený tím, že pod dělící přepážkou (2) je ve vnitřním prostoru (10) umístěna pomocná přepážka (17), které je svým obvodem upevněna k vnitřnímu plášti (5), a ve které jsou svým horním koncem upevněny výstupní trubky (9).
3. 3. Dvoustupňový odlučovač podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že vnitřní prostor (10) je ve své horní nebo střední části zúžen.
4. 4. Dvoustupňový odlučovač podle bodů 1 až 3, vyznačený tím, že vstupní otvor (16) nebo těžiště skupiny vstupních otvorů (16) je umístěno na straně protilehlé vstupnímu hrdlu (12).
5. 5. Dvoustupňový odlučovač podle bodů 1 až 4, vyznačený tím, že v horním prostoru (4) je mezi filtračním prvkem (11) a výstupním hrdlem (13) vložena svislá stěna (19), pevně spojená svým spodním koncem s dělící přepážkou (2), přičemž ve spodním konci svislé stěny (19) je proveden přepouštěeí otvor (20)..
6. 6. Dvoustupňový odlučovač podle bodů 1 až 5, vyznačený tím, že filtrační prvek (11) sestává ze dvou ekvidistantních separačních vrstev, a to vrstvy separační (21) a vrstvy usměrňovači (22), oddělených navzájem mezerou (23), přičemž separační vrstva (21) nebo/a usměrňovači vrstva (22) je opatřena vstupní vrstvičkou (24) nebo/a vstupní vrstvičkou (25) podložního materiálu.