RU1776429C - Центробежный каплеуловитель - Google Patents

Abstract

Использование: дл  контактировани  газа и жидкости с одновременной сепарацией капельной жидкости из газового потока . Сущность изобретени : центробежный каплеуловитель содержит цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками. Во входном патрубке установлен конический лопастной завихритель, а в цилиндрическом корпусе аксиально завихрителю установлена коническа  спиралеобразна  вставка. Углы закрутки завихрител  и спиралеобразной вставки совпадают. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  проведени  процессов массообмена и может быть использовано в химической и других смежных отрасл х промышленности дл  контактировани  газа и жидкости с одновременной сепарацией капельной жидкости из газового потока.

Известно контактно-сепарирующее устройство , которое содержит цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, конический лопастной завихритель и штуцер вывода отсепарированной жидкости.

Основными недостатками данного устройства  вл ютс  недостаточна  эффективность из-за наличи  режимов захлебывани  и высокого остаточного содержани  капель в очищенном газе, а также повышенные энергозатраты из-за необходимости поддержани  высоких скоростей транспортировани  газа.

Высокое остаточное содержание капель в очищенном газе до 70 мг/нм обуславливаетс  тем, что после завихрител  скорость вращени  газового потока в поперечном сечении не одинакова в приосевой области она минимальна, поэтому вращение потока из-за действи  сил внутреннего трени  затормаживаетс . Кроме того, в процессе формировани  закрученного потока в завихрителе создаютс  зоны с отрицательными давлени ми, что способствует обратным токам жидкой . . фазы и снижает эффективность очистки газа.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности очистки и снижение энергозатрат.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в известном центробежном каплеуловителе, содержащем цилиндрический корпус, с входным и выходным патрубками, конический лопастной завихритель, расположенный во входном патрубке и штуцер вывода сепарационной жидкости, дополнительно установлена коническа  спиралеобразна  вставка, закрепленна  в цилиндрическом корпусе после завихрител  и соосно последнему , угол закрутки которой совпадает с углом закрутки конического лопастного

сл

с

XI

XI о

N Ю Ч)

завихрител , при этом максимальный диаметр спиралеобразной вставки равен диаметру выходного патрубка.

Установка последовательно завихрите- лю спиралеобразной вставки обеспечивает поддержание закручивающего эффекта их потока по .всей длине корпуса каплеуловм- тел  при меньших скорост х потока фаз и за счет этого повысить эффективность каплеу- лавливани  и снизить энергозатраты на транспортировку потока. Выполнение спиралеобразной вставки конической способствует повышению закручивающего эффектам приосевой части каплеуловител .

На фиг.1 показан общий вид предлагаемого центробежного каплеуловител  дл  нисход щего потока; на фиг.2 - то же, дл  восход щего потока фаз.

Каплеуловитель включает цилиндрический корпус 1,конический лопастной завих- ритель 2, аксиальную несущую трубу 3, коническую спиралеобразную вставку 4, се- парационную камеру 5, выходной 6 и входной 7 патрубки газа, штуцер вывода отсепарированной жидкости 8,ребра жесткости дл  креплени  аксиальной несущей трубы 9. Завихритель2 закреплен во входном патрубке 7 конусностью навстречу потока фаз. Спиралеобразна  вставка 4 размещена в корпусе 1 непосредственно за заоихрителем 2,  вл  сь, как бы, его продолжением , конусностью навстречу потоку фаз. Конический лопастной завихритель 2, коническа  спиралеобразна  вставка и выходной патрубок 6 соединены между собой аксиальной несущей трубой 3, жестко закрепленной в выходном патрубке с помощью ребер жесткости 9.

Сепарациониа  камера 5 расположена в нижней части корпуса 1 при снисход щем потоке фаз и в верхней части при восход щем .

Основные геометрические соотношени .

Диаметр входного патрубка принимают равным диаметру цилиндрического корпуса 1 каплеотделител  - Д, с целью упрощени  конструкции и минимизации гидравлического сопротивлени . Диаметр выходного патрубка - Д1 варьирует в пределах 0,90- 0,95 Д цилиндрического корпуса каплеотде- лител . При Д1 менее чем 0,90 Д - резко возрастает гидравлическое сопротивление при неизменной эффективности, а при увеличении Дч более чем 0,95 Д резко снижаетс  эффективность каплеулавливани  из-за захлебывани , т.к. при малом кольцевом сечении через которое выводитс  отсепари- рованна  жидкость в сепарационную камеру происходит забрасывание части

жидкости в выходной патрубок каплеуловител .

Минимальный диаметр конической спиралеобразной вставки равен минимальному

диаметру завихрител , а максимальный диаметр конической спиралеобразной вставки , определ емый размером ( а } равен диаметру выходного патрубка каплеуловител , определ емое диаметром - Дт. При

0 максимальном диаметре винтового шнека

менее, чем диаметр выходного патрубка,

эффективность каплеуловител  уменьшает . с  из-за недостаточной закрутки приосевого потока газа, а при максимальном

5 диаметре конической спиралеобразной вставки более, чем диаметр выходного патрубка , резко возрастает гидравлическое сопротивление , к тому же закрученный поток газа разрушает уже сформировавшийс 

0 жгут жидкости, спускающийс  сверху вниз по внутренней стенке корпуса в сепарационную камеру, а это ведет к забрасыванию капель жидкости в выходной патрубок и к снижению эффективности каплеотделител .

5 Высоту цилиндрического корпуса каплеуловител  варьируют в пределах 2,5-3,0 диаметра корпуса.

Это обусловлено оптимальной длиной пути формировани  жгута жидкости и вре0 менем воздействи  центробежных сил дл  достижени  требуемой эффективности каплеулавливани .

Коническа  спиралеобразна  вставка заканчиваетс  на рассто нии 0,50-0,75 Д от

5 торцевого среза входа в выходной патрубок. Это обусловлено прежде всего тем, что при меньшем рассто нии возможно забрасывание части жидкости в выходной патрубок и ухудшение эффективности каплеулавлива0 ни , а при большем рассто нии - происходит быстрое торможение приосевой части потока газа, что уменьшает прижимной эффект жгута жидкости к внутренним стенкам и его толщина растет (из-за воздействи 

5 еще и гравитационных сил), что приводит также к созданию условий дл  забрасывани  уже отсепарированной жидкости в выходной патрубок.

Центробежный каплеуловитель (вне за0 висимости от направлени  потока газ) работает следующим образом.

Газовый поток, несущий капельную жидкость, поступает во входной патрубок 7 каплеуловител , Во входном патрубке 7,

5 размещен конический лопастной завихритель 2, при помощи лопаток которого газовому потоку придаетс  вращательное движение. Под действием центробежных сил жидкость сепарируетс  на внутреннюю

стенку цилиндрического корпуса каплеуло- вител  1, и формируетс  в виде утолщающегос  жгута, движущегос  по винтовой линии (сверху-вниз или снизу-вверх). Усиливает эффект закрутки потока в приосевой области , причем эффект этого воздействи  возрастает за счет конусности вставки 4 повышению эффективности каплеулавлива- ни  при одновременном снижении скорости (и энергозатрат) транспортировани  газа. Сразу за вставкой 4 происходит частичное торможение приосевой части потока . Отсепарированна  жидкость поступает в сепаратор 5, откуда и выводитс  через штуцер 8, Очищенный газ выводитс  из кап- леотделител  через патрубок 6.

0

Claims (1)

1. Формула изобретени  Центробежный каплеуловитель, включающий цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, конический лопастной завихритель и сепарационную камеру , отличающийс  тем, что, с целью повьаиени  эффективности, он снабжен конической спиралеобразной вставкой, закрепленной в корпусе аксиально и последовательно коническому ззвихрите- лю, при этом углы закрутки ззвихрител  и вставки выполнены равными, максимальный диаметр конической вставки равен ди- амегру выходного патрубка, а минимальный диаметр равен минимальному диаметру за- вихрител .

   фс/г f

   Фа г