RU146288U1 - Центробежный сепарационный элемент - Google Patents
Центробежный сепарационный элемент Download PDFInfo
- Publication number
- RU146288U1 RU146288U1 RU2014123739/05U RU2014123739U RU146288U1 RU 146288 U1 RU146288 U1 RU 146288U1 RU 2014123739/05 U RU2014123739/05 U RU 2014123739/05U RU 2014123739 U RU2014123739 U RU 2014123739U RU 146288 U1 RU146288 U1 RU 146288U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diffuser
- confuser
- swirl
- trap
- shell
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
Abstract
Центробежный сепарационный элемент, включающий обечайку с ловушкой отделенной жидкости и завихрителем, имеющую суженный участок, который соединен с переходными участками, один из которых выполнен в виде конфузора, соединенного с завихрителем, а другой участок выполнен в виде диффузора, отличающийся тем, что ловушка отделенной жидкости установлена над открытым торцом диффузора, кроме того, угол сужения конфузора составляет не более 15º, угол расширения диффузора составляет не более 10º, а отношение длины суженного участка обечайки к ее диаметру находится в пределах от 0 до 1.
Description
Полезная модель относится к устройствам для очистки газа от жидких аэрозолей с использованием центробежных сил, возникающих при закручивании газожидкостного потока, и может быть использована в газовой, газоперерабатывающей, химической и нефтяной промышленности.
Известен центробежный сепарационный элемент (см. патент РФ на изобретение №2140317, МПК6 B01D 45/12, опуб. 27.10.1999 в ОБ №30), включающий обечайку с ловушкой отделенной жидкости и завихритель, при этом внутри обечайки соосно ей размещено полое тело цилиндрической формы, один торец которого выполнен герметичным и выступающим над ловушкой отделенной жидкости, а другой торец выполнен в виде сопла и расположен над завихрителем, кроме того, выступающая торцовая часть полого тела снабжена газоподводящими патрубками.
Общими признаками известного и предлагаемого устройств являются:
- обечайка;
- ловушка отделенной жидкости;
- завихритель.
Недостатком известного устройства является повышенное гидравлическое сопротивление и низкая эффективность разделения газа и жидкости вследствие образования в нижней части завихрителя и на его выходе циркуляционных токов и застойных зон, не позволяющих использовать рабочую поверхность в полной мере.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является центробежный сепарационный элемент (см. патент РФ на полезную модель №99990, МПК6 B01D 45/12, опуб. 10.12.2010 в ОБ №34), включающий обечайку с ловушкой отделенной жидкости, завихритель и вытеснитель, при этом в центре завихрителя установлен конусообразный направляющий элемент, а вытеснитель выполнен каплеобразной остроконечной формы, расширяющейся по направлению движения потока, кроме того обечайка имеет сужение в нижней части.
Общими признаками известного и предлагаемого устройств являются:
- обечайка с ловушкой отделенной жидкости и завихрителем;
- обечайка имеет суженный участок, соединенный с переходными участками, один из которых выполнен в виде конфузора, соединенного с завихрителем, а другой участок выполнен в виде диффузора.
Недостатком известного устройства является недостаточно эффективное разделение газа и жидкости вследствие того, что частицы жидкости, падая на поверхность проточной части устройства и ударяясь об нее, отскакивают на поверхность вытеснителя, после чего пленкой направляются вверх, где смешиваются с очищенным газом. Кроме того, направляющий конусообразный элемент неустойчиво работает на нестационарных режимах.
Техническим результатом предлагаемого устройства является повышение эффективности очистки газа от жидкости.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в центробежном сепарационном элементе, включающем обечайку с ловушкой отделенной жидкости и завихрителем, имеющую суженный участок, который соединен с переходными участками, один из которых выполнен в виде конфузора, соединенного с завихрителем, а другой участок выполнен в виде диффузора, согласно полезной модели ловушка отделенной жидкости установлена над открытым торцом диффузора, кроме того угол сужения конфузора составляет не более 15 градусов, угол расширения диффузора составляет не более 10 градусов, а отношение длины суженного участка обечайки к ее диаметру находится в пределах от 0 до 1.
Заявляемая совокупность признаков позволяет повысить эффективность очистки газа от жидкости и исключить унос осевших капель жидкости с газовым потоком за счет организации безотрывного режима течения потока в пристеночной зоне центробежного сепарационного элемента, а в приосевой зоне - квазитвердого течения.
Заявляемые диапазоны факторов (угол сужения конфузора, угол расширения диффузора, отношение длины суженного участка обечайки к ее диаметру), полученные опытным путем, позволяют формировать гидродинамические режимы, обеспечивающие эффективное отделение газа от аэрозолей в центробежном поле.
На фиг. 1 представлен предлагаемый центробежный сепарационный элемент, на фиг. 2 - график уноса аэрозолей с газом в зависимости от расхода воздуха.
Центробежный сепарационный элемент состоит из обечайки 1, ловушки отделенной жидкости 2 и завихрителя 3. Обечайка 1 имеет суженный участок 4, который соединен с переходными участками, один из которых выполнен в виде конфузора 5, соединенного с завихрителем 3, а другой участок выполнен в виде диффузора 6. Ловушка отделенной жидкости 2 установлена над открытым торцом 7 диффузора 6.
Угол сужения конфузора 5 составляет не более 15 градусов. Угол расширения диффузора 6 составляет не более 10 градусов. Отношение длины суженного участка 4 обечайки 1 к диаметру обечайки 1 находится в пределах от 0 до 1.
Центробежный сепарационный элемент работает следующим образом.
Газожидкостный поток поступает внутрь завихрителя 3, где под действием центробежных сил, возникающих за счет наклонного расположения лопаток, закручивается, далее делится на центральный газовый поток с зоной пониженного давления и периферийный газожидкостный поток с зоной повышенного давления, после чего поступает в конфузор 5, выполненный с углом сужения не более 15 градусов. В конфузоре 5 происходит выравнивание полей скоростей (осевой и тангенциальной) и формирование центробежного поля требуемых параметров (без отрывочного пристеночного течения и без возвратных вихрей приосевого течения).
Пройдя конфузор 5, закрученный поток поступает в суженный участок 4, в котором критерий Маха (отношение скорости потока в суженном участке к местной скорости звука) прямолинейного движения поддерживается на уровне 0,1<M<0,5, где M - критерий Маха.
Сформированный закрученный поток после суженного участка 4 поступает в диффузор 6, выполненный с углом расширения не более 10 градусов, в котором происходит снижение скорости, частичное восстановление давления потока и плавный переход пленки жидкости через ловушку отделенной жидкости 2 на внешнюю поверхность обечайки 1 центробежного сепарационного элемента. Очищенный газ в квазитвердом состоянии выводится через открытый торец 7 диффузора 6 и центральное отверстие ловушки отделенной жидкости 2.
Заявляемое устройство испытывалось на гидродинамическом стенде ОАО «НИПИгазпереработка» на аэрозоли воздух - растительное масло. Был изготовлен опытно-промышленный образец профилированного центробежного сепарационного элемента диаметром 50 мм, диаметром суженной части 39 мм, углом сужения конфузора 15 градусов, углом расширения диффузора 10 градусов, отношением длины суженной части обечайки к ее диаметру равным 1.
Параметры процесса:
Расход воздуха (в пределах) | 100-600 м3/ч |
Содержание в воздухе растительного масла (аэрозоли) | 100 мг/м3 |
Дисперсность аэрозолей масла | 6 мкм |
Рабочее давление | 1,15 кгс/см2 |
Рабочая температура | 20°C |
Плотность масла | 890 кг/м3 |
Поверхностное натяжение | 0,03 н/м |
Динамическая вязкость | 0,006 Па×с |
Исходная смесь подавалась в тангенциальный завихритель 3, где закручивалась, образуя центробежное поле, после чего направлялась в конфузор 5, в котором выравнивались поля скоростей (осевой и тангенциальной) и формировалось центробежное поле. Критерий Маха колебался в пределах 0,1 (расход 100 м3/ч) - 0,5 (расход 600 м3/ч). Пройдя конфузор 5 и суженный участок 4 обечайки 1, сформированный закрученный поток подавался в диффузор 6. После чего осевшие капли аэрозолей и очищенный газ через ловушку отделенной жидкости 2 раздельно выводились из зоны действия центробежных сил.
Также были испытаны опытно-промышленные образцы профилированного центробежного сепарационного элемента с углом сужения конфузора 8 и 20 градусов, углом расширения диффузора 6 и 15 градусов, соотношением длины суженной части обечайки к ее диаметру 0,5 и 1,5.
Опыты показали, что образцы с углом сужения конфузора не более 15 градусов, углом расширения диффузора не более 10 градусов и отношением длины суженной части обечайки к ее диаметру не более 1 позволяют эффективно отделить в центробежном поле газ от аэрозолей. С увеличением угла сужения конфузора, угла расширения диффузора и соотношения длины суженной части обечайки к ее диаметру эффективность отделения газа от аэрозолей начинала снижаться за счет формирования отрывочного пристеночного течения и возвратных вихрей приосевого течения.
На фиг. 2 представлена экспериментально полученная зависимость уноса аэрозолей с газом после его очистки в зависимости от расхода воздуха, где 1 - предлагаемое устройство, 2 - прототип (патент №99990), 3 - аналог (патент №2140317). Как видно из графика, на всех режимах унос аэрозолей с газом после его очистки предлагаемым центробежным сепарационным элементом не превышает 1 мг/м3, что превышает эффективность известных устройств по патентам №2140317 и №99990.
Claims (1)
- Центробежный сепарационный элемент, включающий обечайку с ловушкой отделенной жидкости и завихрителем, имеющую суженный участок, который соединен с переходными участками, один из которых выполнен в виде конфузора, соединенного с завихрителем, а другой участок выполнен в виде диффузора, отличающийся тем, что ловушка отделенной жидкости установлена над открытым торцом диффузора, кроме того, угол сужения конфузора составляет не более 15º, угол расширения диффузора составляет не более 10º, а отношение длины суженного участка обечайки к ее диаметру находится в пределах от 0 до 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014123739/05U RU146288U1 (ru) | 2014-06-10 | 2014-06-10 | Центробежный сепарационный элемент |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014123739/05U RU146288U1 (ru) | 2014-06-10 | 2014-06-10 | Центробежный сепарационный элемент |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU146288U1 true RU146288U1 (ru) | 2014-10-10 |
Family
ID=53383480
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014123739/05U RU146288U1 (ru) | 2014-06-10 | 2014-06-10 | Центробежный сепарационный элемент |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU146288U1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017095272A1 (ru) * | 2015-12-02 | 2017-06-08 | Александр Дмитриевич РЯЗАНОВСКИЙ | Центробежный сепарационный элемент |
CN108525443A (zh) * | 2017-03-01 | 2018-09-14 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种文丘里洗消装置 |
RU2671733C1 (ru) * | 2018-01-31 | 2018-11-06 | Руслан Ильдарович Салимгареев | Устройство для сепарации газожидкостной смеси |
RU2672420C1 (ru) * | 2018-01-31 | 2018-11-14 | Руслан Ильдарович Салимгареев | Устройство для сепарации газожидкостной смеси |
RU2674948C1 (ru) * | 2018-02-02 | 2018-12-13 | Руслан Ильдарович Салимгареев | Устройство для сепарации газожидкостной смеси |
-
2014
- 2014-06-10 RU RU2014123739/05U patent/RU146288U1/ru active
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017095272A1 (ru) * | 2015-12-02 | 2017-06-08 | Александр Дмитриевич РЯЗАНОВСКИЙ | Центробежный сепарационный элемент |
CN108525443A (zh) * | 2017-03-01 | 2018-09-14 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种文丘里洗消装置 |
RU2671733C1 (ru) * | 2018-01-31 | 2018-11-06 | Руслан Ильдарович Салимгареев | Устройство для сепарации газожидкостной смеси |
RU2672420C1 (ru) * | 2018-01-31 | 2018-11-14 | Руслан Ильдарович Салимгареев | Устройство для сепарации газожидкостной смеси |
RU2674948C1 (ru) * | 2018-02-02 | 2018-12-13 | Руслан Ильдарович Салимгареев | Устройство для сепарации газожидкостной смеси |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU146288U1 (ru) | Центробежный сепарационный элемент | |
DE60213442T2 (de) | Zyklonabscheider mit wirbelerzeuger im einlassbereich | |
EA014604B1 (ru) | Циклонный сепаратор, предназначенный для дегазации жидкости, и способ дегазации жидкой смеси | |
JP2012508107A5 (ru) | ||
US8454736B2 (en) | Triple-flow vortex tube | |
RU2486965C2 (ru) | Форсунка струйно-вихревая | |
RU2602880C2 (ru) | Кольцевой скруббер с кольцевым впрыском | |
RU2585029C2 (ru) | Смешивающее устройство | |
RU2624111C1 (ru) | Скруббер вентури с мелкодисперсным орошением | |
RU2538992C1 (ru) | Устройство для сепарации многокомпонентной среды и сопловой канал для него | |
SE528493C2 (sv) | Vortexgenerator | |
RU2411062C1 (ru) | Скруббер | |
RU93704U1 (ru) | Газожидкостная форсунка | |
RU2664670C1 (ru) | Барботажно-вихревой аппарат с параболическим завихрителем для мокрой очистки газа | |
RU147796U1 (ru) | Аппарат для промывки и охлаждения сернистых газов | |
RU187523U1 (ru) | Устройство для контакта газа с жидкостью | |
RU145024U1 (ru) | Статический смеситель | |
RU136091U1 (ru) | Форсунка для создания водовоздушного тумана | |
RU2016117436A (ru) | Вихревой пылеуловитель | |
RU2490052C1 (ru) | Скруббер | |
RU2413571C1 (ru) | Скруббер вентури | |
Samad et al. | Swirl induced flow through a Venturi-ejector | |
RU2561189C2 (ru) | Скруббер вентури | |
RU222106U1 (ru) | Газожидкостный аппарат для получения пены | |
RU2674948C1 (ru) | Устройство для сепарации газожидкостной смеси |