RU165691U1

RU165691U1 - Центробежный сепарационный элемент

Info

Publication number: RU165691U1
Application number: RU2015147231/05U
Authority: RU
Inventors: Александр Дмитриевич Рязановский
Original assignee: Александр Дмитриевич Рязановский
Priority date: 2015-11-03
Filing date: 2015-11-03
Publication date: 2016-10-27

Abstract

Предлагаемое устройство относится к устройствам для проведения массообменных процессов и может быть использовано для проведения сепарации капельной жидкой фазы от газовой и может быть применено в энергетике для очистки отходящих от котлов газов.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение производительности, эффективности, технологичности. Технический результат достигается тем, что центробежный сепарационный элемент, включающий корпус в виде обечайки, с осевым завихрителем потока (кольцевой решетки с радиально расположенными лопатками), размещенный в нижней части обечайки и защитного козырька в верхней части обечайки, на внутренней стороне обечайки между защитным козырьком и завихрителем потока расположены вертикальные сливные каналы, характеризуется тем, что вертикальные сливные каналы содержат щелевые сквозные отверстия (коллекторы воды), соединенные по потоку воды (герметично примыкающие) с дренажными трубами (байпасами), расположенными снаружи обечайки.

Щелевые сквозные отверстия и дренажные трубы могут быть в количестве двух, и расположены диаметрально противоположно (относительно оси обечайки), а сами дренажные трубы образованы двумя пластинами, примыкающими боковыми сторонами друг к другу и к внешней поверхности обечайки (трубы имеют сечение, близкое к треугольнику). Защитный козырек может быть дополнен стаканом с цилиндрической частью, соосной с обечайкой, причем диаметр цилиндрической части стакана меньше диаметра обечайки. Нижняя часть стакана расположена ниже защитного (кольцевого) козырька. Сепарационный элемент может дополнительно содержать защитный диск, расположенный по центру выше верхней части вертикальных каналов. Нижние торцевые концы дренажных труб могут быть расположены ниже осевого завихрителя и могут содержать уголковые экраны, (расположенные в углах торца трубы преимущественно треугольного сечения), которые создают аэродинамическое сопротивление воздушному потоку, но не мешают свободному сливу отсепарированной воды, что позволит дополнительно повысить производительность устройства и коэффициент сепарации.

Технический результат - повышение производительности достигается снижением возможности срыва капель уже осажденной воды из каналов благодаря удалению отсепарированной воды через щелевые отверстия и отводу через защищенную от воздействия потока воздуха дренажную трубу, что позволяет повысить скорость исходных газов. Технический результат - повышение эффективности происходит благодаря отсутствию потоков воды из канавки обратно на внутреннюю поверхность обечайки. Технический результат - повышение технологичности обуславливается отсутствием масштабных фрезерных работ по созданию канавок и неоправданному увеличению толщины стенок обечайки.

Заявляемое конструкторско-техническое решение может с успехом применяться при производстве центробежных сепарационных элементов для скрубберов. Сепарационные элементы могут применяться в том числе и как наборные элементы каплеотделительной части скрубберов, расположенной выше эмульгатора, при этом отсепарированная вода возвращается в пульпу эмульгатора.

Description

Известен «ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КАПЛЕУЛОВИТЕЛЬ» RU 2035971 [2], включающий цилиндрический корпус с входным и двумя выходными патрубками для газовой и жидкой фазы, установленный в корпусе за входным патрубком конический лопастной завихритель, на внутренней поверхности корпуса за лопастным завихрителем выполнена винтовая канавка.

Недостатком устройства является низкая производительность, обусловленная треком движения осажденной воды в винтовой канавке, ограничивающим возможность повышения скорости прилегающего к обечайке воздуха во избежание захвата капель воды из канавки.

Наиболее близким техническим решением является «УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ И ГАЗА» ЕР 0048508 [1], включающий корпус в виде обечайки, с осевым завихрителем потока в виде кольцевой решетки с радиально расположенными лопатками, размещенным в нижней части обечайки и защитного козырька в верхней части обечайки, на внутренней стороне обечайки между защитным козырьком и завихрителем потока расположены щелевые сквозные отверстия.

Устройство обладает повышенной производительностью по сравнению с [2], благодаря относительно быстрому удаления воды из зоны осаждения.

Недостатком является низкая производительность, обусловленная увеличенному сопротивлению стекающей жидкости, обусловленному сложным профилем пути стекания. Недостатком также является низкая технологичность и высокая материалоемкость известного устройства, обусловленная необходимостью производства сложной конструкции труб для удаления воды.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение производительности и технологичности.

Технический результат достигается тем, что центробежный сепарационный элемент, включающий корпус в виде обечайки, с осевым завихрителем потока (кольцевой решетки с радиально расположенными лопатками), размещенный в нижней части обечайки и защитного козырька в верхней части обечайки, на внутренней стороне обечайки между защитным козырьком и завихрителем потока расположены вертикальные сливные каналы, характеризуется тем, что щелевые сквозные отверстия соединены нижними частями по потоку воды с дренажными трубами, расположенными снаружи обечайки.

Щелевые сквозные отверстия и дренажные трубы могут быть в количестве двух, и расположены диаметрально противоположно (относительно оси обечайки), а сами дренажные трубы образованы двумя пластинами, примыкающими боковыми сторонами друг к другу и к внешней поверхности обечайки (трубы имеют сечение, близкое к треугольнику). Указанное выполнение достаточно технологично при удовлетворительном выполнении функции отвода воды, попадающей в щелевые сквозные отверстия.

Защитный козырек может быть дополнен стаканом с цилиндрической частью, соосной с обечайкой, причем диаметр цилиндрической части стакана меньше диаметра обечайки. Нижняя часть стакана расположена ниже защитного (кольцевого) козырька. При этом между нижней частью внешней стенки стакана, обечайкой и защитным козырьком образована внутренняя кольцевая полость, которая в силу аэродинамических свойств улучшает условия осаждения водяной фазы.

Сепарационный элемент может дополнительно содержать защитный диск, расположенный по центру выше верхней части вертикальных каналов. Защитный диск предотвращает попадание внешних газов внутрь верхней части сепарационного элемента, снижающих стабильность работы устройства.

Нижние торцевые концы дренажных труб могут быть расположены ниже осевого завихрителя и могут содержать уголковые экраны, (расположенные в углах торца трубы преимущественно треугольного сечения), которые создают аэродинамическое сопротивление воздушному потоку, но не мешают свободному сливу отсепарированной воды, что позволит дополнительно повысить производительность устройства и коэффициент сепарации. Расположение нижних концов дренажных труб ниже осевого завихрителя позволит повысить стабильность работы устройства благодаря ламинарному течению очищаемого воздуха в области ниже осевого завихрителя.

Устройство по П.П. 1 и 2 показано на фиг. 1 (разрез) и фиг. 2 (вид сверху), по П.П. 1, 2, 3 и 5 на фиг. 3 (общий вид с частичным разрезом), по П.П. 1-5 на фиг. 4 (общий вид с частичным разрезом), где:

1 - обечайка;

2 - осевой завихритель потока;

3 - защитный козырек;

4 - щелевые сквозные отверстия;

5 - дренажные трубы;

6 - стакан;

7 - уголковые экраны;

8 - защитный диск.

Устройство действует следующим образом: внутри обечайки (цилиндрического корпуса) 1, в нижней ее части, расположен осевой завихритель 2, выполненный, например, в форме круга с лопатками по периметру круга. В обечайке, выше осевого завихрителя выполнены щелевые сквозные отверстия 4, соединенные по текучей среде (герметично для потока воды примыкающие) с дренажными трубами 5, расположенными снаружи обечайки 1. Внутри верхней части обечайки расположен защитный козырек 3, к которому примыкает стакан 6. В нижней части дренажных труб 5 расположены уголковые экраны 7. Выше щелевых сквозных отверстий 4 расположен защитный диск 8. Поток исходных газов поступает в нижнюю часть устройства, осевой завихритель придает вращательное движение потоку, благодаря силам инерции капли из вращающегося потока осаждаются на внутренних стенках обечайки и стекают в щелевые отверстия, попадают в дренажные трубы и выводятся через нижнюю часть труб. Очищенный воздух проходит внутри стакана, расположенного в верхней части обечайки.

Технический результат - повышение производительности достигается благодаря ускоренному отводу жидкости через дренажные трубы, что позволяет повысить скорость исходных газов.

Технический результат - повышение технологичности обуславливается упрощением конструкции.

Промышленная применимость. Заявляемое конструкторско-техническое решение может с успехом применяться при производстве центробежных сепарационных элементов для скрубберов. Сепарационные элементы могут применяться, в том числе и как наборные элементы каплеотделительной части скрубберов, расположенной выше эмульгатора, при этом отсепарированная вода возвращается в пульпу эмульгатора.

Claims

1. Центробежный сепарационный элемент, включающий корпус в виде обечайки с осевым завихрителем потока, размещенным в нижней части обечайки, и защитного козырька в верхней части обечайки, на внутренней стороне обечайки между защитным козырьком и завихрителем потока расположены щелевые сквозные отверстия, отличающийся тем, что щелевые сквозные отверстия соединены нижними частями по потоку воды с дренажными трубами, расположенными снаружи обечайки.

2. Центробежный сепарационный элемент по п. 1, отличающийся тем, что щелевые сквозные отверстия и дренажные трубы в количестве двух расположены диаметрально противоположно, а сами дренажные трубы образованы двумя пластинами, примыкающими боковыми сторонами друг к другу и к внешней поверхности обечайки.

3. Центробежный сепарационный элемент по п. 1, отличающийся тем, что защитный козырек дополнен стаканом с цилиндрической частью, соосной с обечайкой, причем диаметр цилиндрической части стакана меньше диаметра обечайки.

4. Центробежный сепарационный элемент по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит защитный диск, расположенный по центру выше верхней части вертикальных каналов.

5. Центробежный сепарационный элемент по п. 1, отличающийся тем, что нижние торцевые концы дренажных труб расположены ниже осевого завихрителя и содержат уголковые экраны.