RU174445U1

RU174445U1 - CENTRIFUGAL SEPARATION ELEMENT

Info

Publication number: RU174445U1
Application number: RU2016151466U
Authority: RU
Inventors: Марат Наильевич Ахлямов; Руслан Наильевич Ахлямов; Руслан Робертович Нигматов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ПЛКГРУП"
Priority date: 2016-12-26
Filing date: 2016-12-26
Publication date: 2017-10-13

Abstract

Полезная модель относится к технике разделения газожидкостных потоков и может быть использована в газовой, нефтяной, нефтехимической и других смежных отраслях промышленности для очистки газа от жидкостей и механических примесей в газовых сепараторах, фильтрационном оборудовании, установках очистки и подготовки газа в области газовой, нефтяной, нефтехимической, пищевой и др. промышленностях.Техническая задача заявляемой полезной модели заключается в повышенной эффективности сепарации газа от жидкости и механических примесей в широком диапазоне скоростей потока и снижении гидравлического сопротивления.Технический результат - снижение гидравлического сопротивления.Технический результат достигается тем, что элемент центробежный сепарационный содержит цилиндрическую обечайку с установленным со стороны входного торца статическим осевым завихрителем потока, а на выходном торце - ловушку для съема жидкости и механических примесей, выполненную в виде кольца с зазором, при этом лопатки осевого завихрителя имеют скругленную входную кромку, плоскую среднюю часть, протяженность которой составляет 0,1-0,9 общей протяженности лопатки, и плавно истончающуюся на ноль выходную кромку, при этом лопатки изогнуты так, что угол наклона поверхности лопатки к оси потока на входе устройства плавно меняется от 0° при входе потока в завихритель до 60° на выходе потока из завихрителя, а зазор ловушки выполнен в интервале 1,0-8,0 мм. 2. з.п.ф., 4 ил.The utility model relates to the technique of separation of gas-liquid flows and can be used in gas, oil, petrochemical and other related industries for gas purification from liquids and solids in gas separators, filtration equipment, gas treatment and treatment plants in the field of gas, oil, petrochemical , food and other industries. The technical task of the claimed utility model is to increase the efficiency of separation of gas from liquid and mechanical impurities in a wide m range of flow velocities and a decrease in hydraulic resistance. The technical result is a decrease in hydraulic resistance. The technical result is achieved by the fact that the centrifugal separation element contains a cylindrical shell with a static axial flow swirl mounted on the inlet side, and a trap for removing liquid and mechanical impurities, made in the form of a ring with a gap, while the blades of the axial swirler have a rounded inlet edge, a flat middle part, extending the length of which is 0.1-0.9 of the total length of the blade, and the output edge gradually thinning to zero, while the blades are bent so that the angle of inclination of the surface of the blade to the flow axis at the inlet of the device smoothly changes from 0 ° when the flow enters the swirl to 60 ° at the outlet of the flow from the swirler, and the gap of the trap is made in the range of 1.0-8.0 mm. 2. Z.P.F., 4 ill.

Description

Полезная модель относится к технике разделения газожидкостных потоков и может быть использована в газовой, нефтяной, нефтехимической и других отраслях промышленности для очистки газа от жидкостей и механических примесей в газовых сепараторах и фильтрационном оборудовании, в установках очистки и подготовки газа в области газовой, нефтяной, нефтехимической, пищевой и др. промышленности.The utility model relates to techniques for separating gas-liquid flows and can be used in gas, oil, petrochemical and other industries for gas purification from liquids and solids in gas separators and filtration equipment, in gas treatment and treatment plants in the field of gas, oil, petrochemical , food and other industries.

Известны сепарационные элементы различной конструкции, снабженные ловушкой для улавливания отделенной жидкости.Known separation elements of various designs, equipped with a trap for trapping the separated liquid.

Известен центробежный сепарационный элемент (патент РФ на изобретение №2140317, B01D 45/12, опуб. 27.10.1999 г. ), включающий обечайку с ловушкой отделенной жидкости и завихритель, а также установленное внутри обечайки для гашения кинетической энергии потока полое тело с газоподводящими патрубками, подсоединенными к его выступающему герметичному торцу. При этом конструкция ловушки для улавливания отделенной жидкости представляет собой кольцо с вертикальными бортами, образующими с внешней и внутренней сторонами обечайки сообщающиеся кольцевые каналы.A known centrifugal separation element (RF patent for the invention No. 2140317, B01D 45/12, publ. 10/27/1999), including a shell with a trap of separated liquid and a swirler, as well as a hollow body with gas supply nozzles installed inside the shell to quench the kinetic energy of the flow connected to its protruding sealed end. Moreover, the design of the trap for trapping the separated liquid is a ring with vertical sides forming communicating annular channels with the outer and inner sides of the shell.

Недостатком такой конструкции является снижение производительности сепарационного элемента за счет организации рециркуляции части потока и повышенного гидравлического сопротивления, а также пониженная эффективность из-за ухудшения качества газового потока, проходящего через сепарационный элемент, вследствие недостаточного отделения жидкости в ловушке части газожидкостного потока (до 20%), попадающего в нее вместе с отделившейся ранее жидкостью.The disadvantage of this design is a decrease in the productivity of the separation element due to the organization of recirculation of a part of the flow and increased hydraulic resistance, as well as reduced efficiency due to the deterioration of the quality of the gas stream passing through the separation element, due to insufficient separation of the liquid in the trap of a part of the gas-liquid stream (up to 20%) falling into it with previously separated liquid.

Основной недостаток - высокое гидравлическое сопротивление газодисперсному потоку за счет способа придания ему вращения. Поток газа входит в обечайку сквозь тангенциальные щели в завихрителе, в то время как прямой вход закрыт крышкой.The main disadvantage is the high hydraulic resistance to the gas-dispersed flow due to the method of imparting rotation to it. The gas flow enters the shell through the tangential slots in the swirl, while the direct inlet is closed by a lid.

Известен «Центробежный сепарационный элемент» по патенту РФ №2370305 на изобретение от 04.0б.2008 г, опубл. 20.10.2009.The well-known "Centrifugal separation element" according to the patent of the Russian Federation No. 2370305 for the invention from 04.0б.2008 g, publ. 10/20/2009.

Центробежный сепарационный элемент включает обечайку с завихрителем потока и размещенной над кромкой обечайки ловушкой отделенной жидкости, выполненной в виде кольца с вертикальными бортовыми поверхностями, образующими с внешней и внутренней сторонами обечайки сообщающиеся кольцевые каналы. Ловушка снабжена направляющими пластинами, размещенными с внешней стороны бортовой поверхности и ориентированными в направлении закручивания потока завихрителем. Вдоль свободных краев пластин выполнены карманы для улавливания и отвода жидкости, например, в виде отбортовок. Направляющие пластины выступают за пределы бортовой поверхности ловушки, выполнены с криволинейным профилем и расположены по касательной к окружности бортовой поверхности. Технический результат: повышение эффективности сепарации жидкости от газа и производительности сепарационного элемента.The centrifugal separation element includes a shell with a flow swirl and a trap of separated liquid placed above the shell edge, made in the form of a ring with vertical side surfaces forming communicating annular channels with the outer and inner sides of the shell. The trap is equipped with guide plates placed on the outside of the side surface and oriented in the direction of swirling the flow by a swirler. Along the free edges of the plates there are pockets for trapping and draining the liquid, for example, in the form of flanges. The guide plates extend beyond the side of the trap surface, are made with a curved profile, and are tangent to the circumference of the side surface. Effect: increase the efficiency of separation of liquid from gas and the performance of the separation element.

Известен «Центробежный сепарационный элемент» по патенту РФ на полезную модель №96026 от 24.02.2010 опубл. 20.07.2010.The well-known "Centrifugal separation element" according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 96026 from 02.24.2010 publ. 07/20/2010.

Центробежный сепарационный элемент включает обечайку с завихрителем потока и размещенную над кромкой обечайки ловушку отделенной жидкости, выполненную в виде кольца с вертикальными бортовыми поверхностями, образующими с внешней и внутренней сторонами обечайки сообщающиеся кольцевые каналы. Новым является то, что на внешней поверхности обечайки установлены направляющие элементы стержнеобразного вида, ориентированные в сторону закручивания потока завихрителем и присоединенные одним концом к внешней поверхности обечайки, а другим концом - к внешней бортовой поверхности ловушки. Кроме того, верхняя кромка обечайки изогнута в сторону движения потока. Кроме того, с зазором к обечайке и ловушке установлена дополнительная ловушка, по форме соответствующая ловушке отделенной жидкости.The centrifugal separation element includes a shell with a flow swirl and a trap of separated liquid placed above the edge of the shell, made in the form of a ring with vertical side surfaces forming communicating annular channels with the outer and inner sides of the shell. What is new is that on the outer surface of the shell there are installed rod-shaped guiding elements oriented towards the swirling flow with a swirl and attached at one end to the outer surface of the shell and the other end to the outer side surface of the trap. In addition, the upper edge of the shell is curved in the direction of flow. In addition, with a gap to the shell and trap, an additional trap is installed, corresponding in shape to the trap of the separated liquid.

Основной недостаток - высокое гидравлическое сопротивление газодисперсному потоку за счет способа придания ему вращения. Поток газа входит в обечайку сквозь тангенциальные щели в завихрителе, в то время как прямой вход закрыт крышкой. Закрытый прямой вход и вход газа в обечайку устройств-аналогов через тангенциальные щели неизбежно имеет высокое сопротивление, так как газ резко меняет направление движения, затрачивая на это энергию. Эти потери энергии приводят к потере давления на сепарационных устройствах.The main disadvantage is the high hydraulic resistance to the gas-dispersed flow due to the method of imparting rotation to it. The gas flow enters the shell through the tangential slots in the swirl, while the direct inlet is closed by a lid. The closed direct inlet and gas inlet to the side of the analog devices through tangential slots inevitably has a high resistance, since the gas abruptly changes the direction of movement, spending energy on this. These energy losses result in a loss of pressure on the separation devices.

Известно «Устройство для центробежного разделения капель жидкости» по патенту DE 2818510 (патент - аналог GB 2019 748) от 27.04.1978 г, опубл. 31.10.1979 г.It is known "Device for centrifugal separation of liquid droplets" according to patent DE 2818510 (patent - analogue of GB 2019 748) from 04/27/1978, publ. 10/31/1979

Устройство содержит корпус потока канала, статический узел с вихревыми индуцирующими лопатками и выпускной корпус, окружающий корпус канала потока и образующий с ним кольцевую разрядную камеру. Циркулирующие лопасти расположены между центральным узлом и корпусом проточного канала.The device comprises a channel flow housing, a static assembly with vortex induction vanes, and an exhaust housing surrounding the flow channel housing and forming an annular discharge chamber with it. Circulating blades are located between the central node and the body of the flow channel.

Корпус проточного канала имеет в направлении потока выходные отверстия в кольцевую выпускную камеру.The housing of the flow channel has outlet openings in the direction of flow into the annular outlet chamber.

В статическом узле с вихревыми индуцирующими лопатками лопатки установлены под углом относительно осевого направления потока течения газа, который вместе с числом лопатокIn a static assembly with vortex induction vanes, the vanes are installed at an angle relative to the axial direction of the gas flow, which together with the number of vanes

определяет интенсивность закрутки потока газа. Некоторые из лопастей имеют выпускные каналы, направленные вдоль потока течения газа.determines the intensity of the swirling gas flow. Some of the blades have exhaust channels directed along the gas flow stream.

Недостатком известного устройства является то, что форма лопастей устройства имеет не аэродинамическую форму, а ловушка очень длинная, т.е. конструкция не дает возможности максимально отделить капли жидкости, а также недостатком является вторичный унос жидкости с кромок съемных щелей и кромки основного корпуса.A disadvantage of the known device is that the shape of the blades of the device is not aerodynamic, and the trap is very long, i.e. the design does not allow the maximum separation of liquid droplets, and the disadvantage is the secondary ablation of liquid from the edges of the removable slots and the edges of the main body.

Известна «Фильтросепарационная насадка» по патенту РФ на полезную модель №48808 от 01.06.2005 опубл. 10.11.2005 (принят за прототип).Known "Filter separation nozzle" according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 48808 from 06/01/2005 publ. November 10, 2005 (adopted as a prototype).

Фильтросепарационная насадка содержит полый цилиндрический пористый элемент с крышкой, установленной на цилиндрическом пористом элементе со стороны торца, противоположного входу в цилиндрический пористый элемент, и установленный внутри пористого элемента на входе в него завихритель потока. Крышка выполнена с центральным отверстием, завихритель потока закреплен на шпильке, пропущенной одним концом через центральное отверстие крышки, и последняя прижата к цилиндрическому пористому элементу гайкой, навинченной на этот конец шпильки, а со стороны входа в цилиндрический пористый элемент насадка в месте ее установки, например на сепарационной тарелке абсорбера, зафиксирована шпилькой посредством гайки, в которую ввинчен другой конец шпильки, при этом угол наклона выходной кромки лопатки завихрителя потока к вертикали составляет от 35° до 45°.The filter separation nozzle contains a hollow cylindrical porous element with a lid mounted on the cylindrical porous element from the side of the end opposite the entrance to the cylindrical porous element and installed inside the porous element at the inlet of the flow swirl. The cover is made with a central hole, the flow swirl is fixed on a pin passed at one end through the central hole of the cover, and the latter is pressed against the cylindrical porous element by a nut screwed on this end of the pin, and on the inlet side of the cylindrical porous element there is a nozzle at the installation site, for example on the separator plate of the absorber, fixed with a pin by means of a nut into which the other end of the pin is screwed, while the angle of inclination of the outlet edge of the flow swirl blade to the vertical is 35 ° to 45 °.

Основной недостаток существующих аналогов - наличие вторичного уноса капельной жидкости при высоких нагрузках по газу и высокое гидравлическое сопротивление, обусловленное резким изменением направлений движения газа и применением завихрителя с тангенциальными щелями и заглушенным входным торцом.The main drawback of existing analogues is the presence of secondary entrainment of a dropping liquid at high gas loads and high hydraulic resistance due to a sharp change in the direction of gas movement and the use of a swirler with tangential slots and a damped inlet end.

Техническая задача заявляемой полезной модели заключается в повышении эффективности сепарации газа от жидкости и повышении производительности сепарационного элемента.The technical task of the claimed utility model is to increase the efficiency of gas separation from a liquid and increase the productivity of the separation element.

Технический результат - снижение гидравлического сопротивления.The technical result is a reduction in hydraulic resistance.

Расширяется диапазон скоростей газа, при которых устройство работает эффективно.The range of gas speeds at which the device operates efficiently is expanding.

Технический результат достигается тем, что элемент центробежный сепарационный содержит цилиндрическую обечайку с установленным со стороны входного торца статическим осевым завихрителем потока, а на выходном торце - ловушку для съема жидкости и механических примесей, выполненную в виде кольца с зазором, при этом лопатки осевого завихрителя имеют скругленную входную кромку, плоскую среднюю часть, протяженность которой составляет 0,1-0,9 общей протяженности лопатки, и плавно истончающуюся на ноль выходную кромку, при этом лопатки изогнуты так, что угол наклона поверхности лопатки к оси потока на входе устройства плавно меняется от 0° при входе потока в завихритель до 60° на выходе потока из завихрителя, а зазор ловушки выполнен в интервале 1,0-8,0 мм.The technical result is achieved by the fact that the centrifugal separation element contains a cylindrical shell with a static axial flow swirler installed on the inlet end side, and a trap for removing liquid and mechanical impurities made in the form of a ring with a gap at the outlet end, while the axial swirler blades have a rounded the input edge, a flat middle part, the length of which is 0.1-0.9 of the total length of the blade, and smoothly thinning to zero the output edge, while the blades are bent ak that the angle of inclination of the surface of the blade to the axis of flow at the input varies continuously from 0 ° at the flow inlet swirl to 60 ° at the outlet from the swirl flow and trap clearance is in the range 1.0-8.0 mm.

Устройство представлено на чертеже.The device shown in the drawing.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства.In FIG. 1 shows a General view of the device.

Фиг. 2. - статический завихритель (конструкция формы лопаток).FIG. 2. - static swirler (blade shape design).

Устройство (фиг. 1) состоит из цилиндрической обечайки 1, на входном торце которой установлено устройство для преобразования поступательного движения во вращательное - статический осевой завихритель 2, а на выходе на кромке обечайки ловушка 3 - съемник отделенной жидкости и механических примесей, выполненный в виде кольца с зазором.The device (Fig. 1) consists of a cylindrical shell 1, at the input end of which there is a device for converting translational motion into rotational - a static axial swirler 2, and at the outlet at the edge of the shell trap 3 - a puller of separated liquid and mechanical impurities, made in the form of a ring with a gap.

Устройства (в количестве от одного до нескольких сотен) устанавливаются на перекрывающее сечение технологического аппарата полотно 4 с множеством посадочных мест и фиксируются при помощи крепежей 5 посредством подпирающих струбцин 6 с другой стороны полотна.Devices (in an amount of from one to several hundred) are installed on the blade 4 with a plurality of seats on an overlapping section of the technological apparatus and are fixed with fasteners 5 by means of supporting clamps 6 on the other side of the blade.

На фиг. 1 также показан вид окончания цилиндрической обечайки с установленной на ней ловушкой-съемником жидкости, где поясняется величина зазора между ловушкой и обечайкой δ, которая может составлять от 1,0 до 8,0 мм, а также показан параметр Н - высота обечайки.In FIG. 1 also shows a view of the end of a cylindrical shell with a fluid trap installed on it, which explains the gap between the trap and shell δ, which can be from 1.0 to 8.0 mm, and also shows the parameter H - shell height.

Форма лопатки завихрителя показана на фиг. 2, фиг. 3.а) б), фиг. 4.The shape of the swirl blade is shown in FIG. 2, FIG. 3.a) b), FIG. four.

Форма и изменяющийся по ходу движения потока угол наклона лопаток показаны на фиг 3.а). Основная форма закручивающейся лопатки завихрителя может быть описана пространственной поверхностью, образуемой радиусом r (отрезок ОХ) при его вращательно-поступательном движении.The shape and angle of inclination of the blades changing along the flow direction are shown in Fig. 3.a). The main shape of the swirling blade of the swirl can be described by the spatial surface formed by the radius r (segment OH) during its rotational-translational motion.

Поступательное движение осуществляется вдоль оси устройства Y так, чтобы точка О оставалась на оси устройства Y, а точка X двигалась по поверхности цилиндра с осью длиной OO', лежащей на оси Y, и радиусом r. Вращательное движение осуществляется вокруг точки О так, что угол наклона

между плоскостью Е0, которой принадлежит ось Y и отрезок ОХ вначале движения, и плоскостью Е', которой принадлежит отрезок О'Х' и которая пересекается с плоскостью Е0 по оси Y, меняется от 0 до

_max. Угол

_max может доходить до 60°. Плоскость Е1 показана для иллюстрации изменения поворота радиуса r на текущий угол скрутки ө и иллюстрации изменения угла наклона поверхности лопатки α к оси потока на входе в устройство. D - диаметр обечайки.The translational movement is carried out along the axis of the device Y so that the point O remains on the axis of the device Y, and the point X moves along the surface of the cylinder with an axis of length OO 'lying on the Y axis and radius r. Rotational movement is carried out around point O so that the angle of inclination

between the plane E0, which belongs to the Y axis and the segment OX at the beginning of the movement, and the plane E ', which belongs to the segment O'X' and which intersects the plane E0 along the Y axis, varies from 0 to

_max Angle

_max can reach up to 60 °. The plane E1 is shown to illustrate the change in the rotation of the radius r by the current twist angle ө and to illustrate the change in the angle of inclination of the surface of the blade α to the axis of the flow at the inlet to the device. D is the diameter of the shell.

б) показано изменение толщины лопатки.b) shows the change in the thickness of the scapula.

Осью указанного сечения является пространственная кривая XX', а само сечение изогнуто и принадлежит поверхности цилиндра. Максимальная толщина S_max для разных вариантов лопаток и устройств может находиться в пределах от 1 до 4 мм, а протяженность участка с постоянной максимальной толщиной L может находиться в пределах от 0,1 до 0,9 длины XX'.The axis of the indicated section is the spatial curve XX ', and the section itself is curved and belongs to the surface of the cylinder. The maximum thickness S _max for different versions of the blades and devices can be in the range from 1 to 4 mm, and the length of the section with a constant maximum thickness L can be in the range from 0.1 to 0.9 of the length XX '.

Для пояснения формы лопатки на фиг. 4а) показано плавное изменение угла наклона поверхности лопатки к направлению входящего в устройство потока газа α от 0° до 60° на примере одной лопатки, показанной без цилиндрической обечайки. На этом же рисунке для пояснения толщины лопатки показано, что лопатка имеет скругленную входную кромку (кромка, которой To explain the shape of the blade in FIG. 4a) shows a smooth change in the angle of inclination of the surface of the blade to the direction of the gas flow α entering the device from 0 ° to 60 ° using the example of one blade shown without a cylindrical shell. In the same figure, to explain the thickness of the blade, it is shown that the blade has a rounded inlet edge (the edge of which

лопатка встречает входящий поток), плоскую среднюю часть, и плавно истончающуюся на ноль выходную кромку. На этом же рисунке показана протяженность участка с постоянной максимальной толщиной L.the blade meets the incoming flow), a flat middle part, and the output edge gradually thinning to zero. The same figure shows the length of the section with a constant maximum thickness L.

Угол наклона поверхности лопаток к оси устройства и оси набегающего потока постепенно увеличивается от входной до выходной кромки лопатки, благодаря чему поток эффективно закручивается. Сама лопатка имеет переменную толщину, что позволяет полнее и эффективнее формировать поток и снижает сопротивление потоку за счет минимизации застойных зон.The angle of inclination of the surface of the blades to the axis of the device and the axis of the incoming flow gradually increases from the inlet to the outlet edge of the blade, due to which the flow is effectively twisted. The blade itself has a variable thickness, which allows the flow to be formed more fully and efficiently and reduces flow resistance by minimizing stagnant zones.

На фиг. 4б) показано увеличение угла скрутки

радиуса r от первоначального и увеличение угла наклона пространственной кривой к оси входящего потока газа α в зависимости от поступательного движения в относительных единицах Y/D.In FIG. 4b) shows an increase in the twist angle

radius r from the initial one and an increase in the angle of inclination of the spatial curve to the axis of the incoming gas stream α depending on the translational motion in relative units Y / D.

Кривая изменения α (угла наклона поверхности лопатки) показана пунктирной линией. Кривая изменения угла скрутки

показана сплошной линией.The curve of variation of α (angle of inclination of the surface of the scapula) is shown by a dashed line. Curve

shown by a solid line.

Описание работы устройстваDevice Description

Исходный газовый поток, содержащий частицы капельной жидкости и механических примесей поступает в ЭЦС (элементы центробежные сепарационные), которые установлены на перекрывающем сечение сепаратора полотне 4. В полотне выполнены отверстия, соответствующие внутреннему сечению обечаек ЭЦС. К отверстиям приставлены ЭЦС и закреплены струбцинами с обратной стороны полотна. Таким образом, весь газовый поток с содержанием дисперсных частиц поступает в открытое сечение ЭЦС и проходит через стационарно установленные завихрители 2.The initial gas stream containing particles of dropping liquid and mechanical impurities enters the ECS (centrifugal separation elements), which are installed on the sheet 4. The holes corresponding to the internal section of the shells of the ECS are made in the fabric. An ECS is attached to the holes and secured with clamps on the back of the web. Thus, the entire gas stream with the content of dispersed particles enters the open section of the EDS and passes through the stationary swirlers 2.

Часть энергии поступательного движения потока преобразовывается во вращательное движение, а возникшая центробежная сила оттесняет более плотную фазу (капли жидкости и механические примеси) к стенкам цилиндрической обечайки, образуя тонкую пленку жидкости или струйки, которые за счет подъемной силы восходящего потока сопровождают фазы вверх.Part of the energy of the translational motion of the flow is converted into rotational motion, and the resulting centrifugal force forces the denser phase (liquid droplets and mechanical impurities) to the walls of the cylindrical shell, forming a thin film of liquid or trickle, which, due to the lifting force of the upward flow, accompanies the phases up.

Оттесненная фаза (пленка жидкости), сопровождаемая небольшой частью газового потока, попадает в зазор между съемным устройством-ловушкой 3 и цилиндрической обечайкой 2 и стекает на полотно 4 по внешней поверхности обечайки. Уловленная дисперсная фаза отводится в кубовую часть аппарата посредством организованной системы трубопроводов дренажа. Таким образом, осуществляется очистка газа от дисперсной фазы.The displaced phase (liquid film), accompanied by a small part of the gas stream, falls into the gap between the removable trap 3 and the cylindrical shell 2 and flows onto the web 4 along the outer surface of the shell. The captured dispersed phase is discharged into the still part of the apparatus by means of an organized system of drainage pipelines. Thus, the gas is purified from the dispersed phase.

Динамические параметры зависят от геометрических параметров лопатки: формы профиля поперечного сечения лопатки, угла установки лопатки, угла скрутки, соотношения высоты обечайки к ее диаметру.Dynamic parameters depend on the geometrical parameters of the blade: the profile shape of the cross section of the blade, the angle of installation of the blade, the twist angle, the ratio of the height of the shell to its diameter.

В ходе многочисленных экспериментов определены оптимальная форма профиля лопаток, угол скрутки лопаток, зазор съемника и соотношение высоты цилиндрической обечайки к ее диаметру. Исследования также позволили определить границы эффективной работы ЭЦС во всемIn the course of numerous experiments, the optimal shape of the profile of the blades, the angle of twist of the blades, the gap of the puller and the ratio of the height of the cylindrical shell to its diameter were determined. Studies have also allowed to determine the boundaries of the effective operation of the EDS throughout

диапазоне скоростей потока при различных концентрациях и размерах дисперсных частиц. range of flow rates at various concentrations and sizes of dispersed particles.

Угол наклона лопаток выполнен переменным от 0° до 60° по ходу движения газового потока.The angle of inclination of the blades is made variable from 0 ° to 60 ° along the gas flow.

Изогнутые лопатки завихрителя выполнены по всей длине переменной толщины и имеют переменный угол наклона.Curved blades of the swirl are made along the entire length of a variable thickness and have a variable angle of inclination.

Экспериментальные испытания заявленной полезной модели показали следующее:Experimental tests of the claimed utility model showed the following:

- выполнение лопатки изогнутой и с переменной толщиной по всей ее длине позволяет полнее и эффективнее формировать поток и снижает сопротивление потоку за счет минимизации застойных зон;- the execution of the blade curved and with a variable thickness along its entire length allows a more complete and efficient formation of the flow and reduces the flow resistance by minimizing stagnant zones;

- оптимальная ширина кольцевого зазора ловушки должна находиться в пределах от 1,0 мм до 8,0 мм;- the optimal width of the annular gap of the trap should be in the range from 1.0 mm to 8.0 mm;

- оптимальное отношение высоты цилиндрической обечайки к ее диаметру находится в пределах от 2,5 до 5;- the optimal ratio of the height of the cylindrical shell to its diameter is in the range from 2.5 to 5;

- протяженность участка с постоянной максимальной толщиной L может находиться в диапазоне 0,1…0,9 от общей протяженности лопатки, при этом чем она больше, тем полнее достигается результат. Диапазон допустимых значений обусловлен особенностями производства статического завихрителя;- the length of the area with a constant maximum thickness L can be in the range of 0.1 ... 0.9 of the total length of the blade, the more it is, the more complete the result is achieved. The range of acceptable values is due to the characteristics of the production of the static swirl;

- соотношение оптимальных геометрических размеров ЭЦС обеспечивает эффективную сепарацию в широком диапазоне скоростей потока.- the ratio of the optimal geometric dimensions of the EDS provides efficient separation over a wide range of flow rates.

Возможны исполнения устройства ЭЦС с условным диаметром цилиндрической обечайки от 60 до 150 мм. Спектр таких условных диаметров позволяет использовать ЭЦС в различных условиях эксплуатации со всевозможными физико-химическими свойствами разделяемых сред.Possible versions of the ECS device with a conditional diameter of a cylindrical shell from 60 to 150 mm. The range of such nominal diameters allows the use of EDS in various operating conditions with all sorts of physicochemical properties of the separated media.

Claims

1. The centrifugal separation element containing a cylindrical shell with a static axial flow swirl mounted on the inlet end side, and a trap for removing liquid and mechanical impurities made in the form of a ring with a gap at the outlet end, while the axial swirl blades have a rounded inlet edge, flat the middle part, the length of which is 0.1-0.9 of the total length of the blade, and smoothly thinning to zero the output edge, while the blades are bent so that the angle of inclination of the surface of the blades to the flow axis in the inlet device varies continuously from 0 ° at the flow inlet swirl to 60 ° at the outlet from the swirl flow and trap clearance is in the range 1.0-8.0 mm.

2. The centrifugal separation element according to claim 1, characterized in that the diameter of the cylindrical shell has a range of 60-150 mm.

3. The centrifugal separation element according to claim 1, characterized in that the ratio of the height of the shell and its diameter is in the range from 2.5 to 5.