RU2528675C2 - Impact-inertial gas cleaner - Google Patents
Impact-inertial gas cleaner Download PDFInfo
- Publication number
- RU2528675C2 RU2528675C2 RU2012139723/05A RU2012139723A RU2528675C2 RU 2528675 C2 RU2528675 C2 RU 2528675C2 RU 2012139723/05 A RU2012139723/05 A RU 2012139723/05A RU 2012139723 A RU2012139723 A RU 2012139723A RU 2528675 C2 RU2528675 C2 RU 2528675C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- blades
- solid
- centripetal
- disk
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение предназначено для улавливания жидких и твердых аэрозолей из газового потока и может быть использовано в газовой, нефтяной, химической и других отраслях промышленности.The invention is intended to capture liquid and solid aerosols from a gas stream and can be used in gas, oil, chemical and other industries.
Известен сепаратор газовый вихревого типа (патент РФ на полезную модель №58379, кл. МПК B01D 45/02 и B01D 45/16, дата приоритета 10.05.2006 г.) [1].Known gas vortex type separator (RF patent for utility model No. 58379, class IPC B01D 45/02 and B01D 45/16, priority date 05/10/2006) [1].
Сущность полезной модели состоит в том, что сепаратор газовый вихревого типа содержит вертикальный цилиндрический корпус, верхнее и нижнее днища, входной, выходной и сливной патрубки, дефлектор, улавливающий карман, сепарационный пакет, состоящий из вертикальных, плоских, изогнутых сепарационных пластин, которые в зоне нахлестки образуют щелевые каналы, ложное днище, карман-ловушку, расположенную в верхней части сепарационного пакета. При этом выходной патрубок расположен вертикально, причем, сепаратор дополнительно содержит горизонтальную перегородку, расположенную над сепарационным пакетом, и конусообразные направляющие конфузоры, расположенные преимущественно над горизонтальной перегородкой между сепарационным пакетом и выходным патрубком соосно с сепарационным пакетом и выходным патрубком. При этом направляющие конфузоры расположены один над другим с частичным перекрытием и образуют в зоне перекрытия кольцевые зазоры. Сепарационный пакет расположен в корпусе сепаратора со смещением в направлении от дефлектора на расстояние, равное половине расстояния от дефлектора до корпуса сепаратора.The essence of the utility model is that the gas vortex type separator contains a vertical cylindrical body, upper and lower bottoms, an inlet, outlet and drain pipe, a deflector, a pickup pocket, a separation bag consisting of vertical, flat, curved separation plates that are in the zone overlaps form slotted channels, a false bottom, a pocket-trap located in the upper part of the separation package. In this case, the outlet pipe is located vertically, moreover, the separator further comprises a horizontal partition located above the separation package, and cone-shaped guide confusers located mainly above the horizontal partition between the separation package and the output pipe coaxially with the separation package and the output pipe. In this case, the guide confusers are located one above the other with partial overlap and form annular gaps in the overlap zone. The separation package is located in the separator body with a shift in the direction from the deflector by a distance equal to half the distance from the deflector to the separator body.
Основной недостаток аналога, как впрочем и других устройств, принцип работы которого основан на действии центробежных сил на частицы пыли, заключается в том, что он имеет ограниченную область применения. Достаточно эффективно работая при больших скоростях газа, он резко снижает эффективность при уменьшении скорости газового потока вследствие ослабления центробежных сил. Особенно это проявляется при пульсирующих газовых потоках.The main disadvantage of the analogue, as well as of other devices, the principle of which is based on the action of centrifugal forces on dust particles, is that it has a limited scope. Effectively working at high gas speeds, it dramatically reduces efficiency while reducing the gas flow rate due to the weakening of centrifugal forces. This is especially evident with pulsating gas flows.
Этого недостатка практически лишены ударно-инерционные сепараторы.Inertial shock separators are practically devoid of this drawback.
Наиболее близким к заявленному техническому решению и потому принятому за прототип является «Устройство для сепарации жидкости из газа» (свидетельство на полезную модель РФ №8276, кл. МПК B01D 45/06, В04С 5/12, дата приоритета 03.02.1998) [2]. Действие устройства (так же как и заявляемого технического решения) основано на ударно-инерционном механизме удаления капель жидкости из газа.The closest to the claimed technical solution and therefore adopted as a prototype is “Device for the separation of liquids from gas” (certificate for utility model of the Russian Federation No. 8276, class IPC B01D 45/06, B04C 5/12, priority date 03.02.1998) [2 ]. The action of the device (as well as the claimed technical solution) is based on the shock-inertial mechanism for removing liquid droplets from gas.
Устройство содержит вертикальный цилиндрический корпус, разделенный конической перегородкой на размещенный в его нижней части инерционный сепаратор с тангенциальным входным патрубком и фильтрующий элемент из пористого материала, заключенный между двумя соосно установленными цилиндрическими обечайками, наружная из которых частично снабжена перфорацией и имеет коническое днище с патрубком для слива жидкости, установленным в днище инерционного сепаратора, а внутренняя обечайка выполнена перфорированной и соединена с выходным патрубком.The device comprises a vertical cylindrical body divided by a conical partition into an inertial separator with a tangential inlet nozzle located in its lower part and a filter element made of porous material enclosed between two coaxially mounted cylindrical shells, the outer one of which is partially perforated and has a conical bottom with a nozzle for draining liquid installed in the bottom of the inertial separator, and the inner shell is perforated and connected to the output pat com.
Отличительной особенностью прототипа является то, что нижняя часть внутренней обечайки снабжена перфорацией и кольцевой полостью, образованной двумя коническими стенками, верхняя из которых выполнена перфорированной. Отверстия перфорации имеют отбортовку, направленную в сторону пористого фильтрующего материала, а нижняя стенка установлена сплошнотелой и образует зазор с коническим днищем наружной обечайки, причем перфорация наружной обечайки выполнена в ее верхней части и снабжена лопаточным закручивателем потока.A distinctive feature of the prototype is that the lower part of the inner shell is equipped with perforation and an annular cavity formed by two conical walls, the upper of which is perforated. The perforation holes have a flange directed to the side of the porous filter material, and the bottom wall is solid and forms a gap with a conical bottom of the outer shell, and the perforation of the outer shell is made in its upper part and is equipped with a blade swirl flow.
Недостатки технического решения, заявленного в прототипе, связаны с использованием фильтрующего элемента из пористого материала. С одной стороны, его применение сильно увеличивает гидравлическое сопротивление сепаратора, а с другой - при наличии в очищаемом газе твердых загрязнений требуются периодические остановки устройства для регенерации фильтрующего элемента с целью удаления накопившегося твердого осадка, дополнительно увеличивающего гидравлическое сопротивление.The disadvantages of the technical solution claimed in the prototype are associated with the use of a filter element of a porous material. On the one hand, its use greatly increases the hydraulic resistance of the separator, and on the other hand, if there is solid impurities in the gas being cleaned, periodic shutdowns of the device for regenerating the filter element are required in order to remove the accumulated solid sediment, which further increases the hydraulic resistance.
Задачей заявляемого технического решения является создание устройства, способного эффективно эксплуатироваться в широком диапазоне скоростей газового потока (вплоть до импульсных режимов) с минимальным гидравлическим сопротивлением и не требующего периодических остановок для удаления накопившегося осадка.The objective of the proposed technical solution is to create a device that can be effectively operated in a wide range of gas flow velocities (up to pulsed modes) with minimal hydraulic resistance and does not require periodic shutdowns to remove accumulated sediment.
Решение поставленной задачи заключается в том, что в известной конструкции устройства для очистки газа от жидких и твердых аэрозолей, содержащей вертикальный корпус, входной, выходной и сливной патрубки, а также перегородки и центральную трубу, через которую выходит очищенный газ, вместо ударно-инерционно-фильтрующего механизма очистки применен ударно-инерционно-центростремительный механизм. В заявляемом техническом решении центростремительный сепарационный узел состоит из двух секций, содержащих плоские прямые лопатки, установленные таким образом, что расстояние между лопатками на периферии центростремительного сепарационного узла больше такового в центре (то есть между лопатками образуются конфузоры с тангенциально направленными потоками очищаемого газа). Лопатки расположены так, что газ в каждой секции закручивается в противоположном направлении. Из центростремительного сепарационного узла очищенный газ удаляется через центральную трубу, ось которой смещена относительно центральной оси корпуса, по которой расположен сливной патрубок. Таким образом, в заявляемом ударно-инерционном устройстве для очистки газа очищаемый газовый поток после удара об отбойник (первого этапа удаления аэрозолей) закручивается с центростремительным ускорением в противоположных направлениях в каждой секции центростремительного сепарационного узла, проходя от периферии к центру. Возникающие в результате этого процесса инерционные силы, а также столкновение двух противоположно закрученных потоков вызывает отделение основного количества аэрозолей (это второй этап их удаления). Третий этап отделения аэрозолей происходит за счет адиабатического расширения газа при его выходе из центральной трубы в корпус устройства.The solution to this problem lies in the fact that in the known design of a device for cleaning gas from liquid and solid aerosols, containing a vertical body, inlet, outlet and drain pipes, as well as partitions and a central pipe through which the purified gas exits, instead of shock-inertial filtering cleaning mechanism applied shock-inertial-centripetal mechanism. In the claimed technical solution, the centripetal separation unit consists of two sections containing flat straight vanes, set in such a way that the distance between the vanes on the periphery of the centripetal separation unit is greater than that in the center (i.e., confusers with tangentially directed flows of the gas being cleaned form between the vanes). The blades are arranged so that the gas in each section is twisted in the opposite direction. From the centripetal separation unit, the purified gas is removed through a central pipe whose axis is offset from the central axis of the housing along which the drain pipe is located. Thus, in the inventive shock-inertial device for gas purification, the gas stream to be cleaned after hitting the chipper (the first stage of aerosol removal) is twisted with centripetal acceleration in opposite directions in each section of the centripetal separation unit, passing from the periphery to the center. The inertial forces arising as a result of this process, as well as the collision of two oppositely swirling flows, cause the separation of the bulk of aerosols (this is the second stage of their removal). The third stage of aerosol separation occurs due to adiabatic expansion of the gas as it exits from the central pipe into the device body.
Заявляемое ударно-инерционное устройство для очистки газа представлено на чертежах: фиг.1 - общий вид заявляемого ударно-инерционного устройства для очистки газа в разрезе, фиг.2 - центростремительный сепарационный узел заявляемого ударно-инерционного устройства для очистки газа, фиг.3 - разрез по верхней секции центростремительного сепарационного узла (вид А-А), фиг.4 - разрез по нижней секции центростремительного сепарационного узла (вид Б-Б).The inventive shock-inertial device for gas purification is presented in the drawings: FIG. 1 is a General view of the inventive shock-inertial device for gas purification in a section, FIG. 2 is a centripetal separation assembly of the inventive shock-inertial device for gas purification, FIG. 3 is a section. in the upper section of the centripetal separation unit (view A-A), FIG. 4 is a section along the lower section of the centripetal separation unit (type B-B).
Заявляемое ударно-инерционное устройство для очистки газа от жидких и твердых аэрозолей (фиг.1) включает в себя вертикальный корпус (1), входной патрубок (2), выходной патрубок (3), сливной патрубок (4), центростремительный сепарационный узел (5), состоящий из верхней (6) и нижней (7) секций, центральную трубу (8), отбойник (9) для разделения потоков газа на верхний и нижний, горизонтальную сегментную перегородку (10) с отверстием (11), под которым расположена центральная труба (8), а также сплошные перегородки - вертикальную (12) и горизонтальную (13). Соединенные между собой и с корпусом (1) перегородки (10, 12 и 13) отделяют полость неочищенного газа (14) от полости очищенного газа (15).The inventive shock-inertial device for cleaning gas from liquid and solid aerosols (Fig. 1) includes a vertical housing (1), an inlet pipe (2), an outlet pipe (3), a drain pipe (4), a centripetal separation unit (5 ), consisting of upper (6) and lower (7) sections, a central pipe (8), a chipper (9) for separating gas flows into upper and lower, horizontal segmented baffle (10) with an opening (11), under which the central pipe (8), as well as solid partitions - vertical (12) and horizontal (13). Partitions (10, 12 and 13) connected to each other and to the body (1) separate the cavity of the crude gas (14) from the cavity of the purified gas (15).
Показанные на фиг.2 верхняя (6) и нижняя (7) секции центростремительного сепарационного узла (5) содержат лопатки. Лопатки (16) верхней секции (6) сверху соединены, например, приварены к сплошному диску (17), а снизу - к диску с центральным отверстием (18); лопатки (19) нижней секции (7) снизу соединены, например, приварены к горизонтальной сегментной перегородке (10), а сверху - к диску с центральным отверстием (18).The upper (6) and lower (7) sections of the centripetal separation unit (5) shown in FIG. 2 contain blades. The blades (16) of the upper section (6) are connected from above, for example, welded to a solid disk (17), and from below to a disk with a central hole (18); the blades (19) of the lower section (7) are connected from below, for example, welded to a horizontal segmented partition (10), and from above to a disk with a central hole (18).
На фиг.3 (вид А-А) и фиг.4 (вид Б-Б) показаны в разрезе верхняя (6) и нижняя (7) секции центростремительного сепарационного узла (5).In Fig. 3 (view A-A) and Fig. 4 (view B-B), the upper (6) and lower (7) sections of the centripetal separation unit (5) are shown in section.
На виде А-А показано, что разделенный отбойником (9) верхний поток очищаемого газа с помощью лопаток (16), расположение которых показано на фиг.2, в конфузорах (20) верхней (6) секции центростремительного сепарационного узла (5) закручивается против часовой стрелки.Figure AA shows that the upper stream of gas to be cleaned, separated by a chipper (9), using blades (16), the arrangement of which is shown in FIG. 2, is twisted against the confusers (20) of the upper (6) section of the centripetal separation unit (5) clockwise.
На виде Б-Б изображена в разрезе нижняя секция (7) центростремительного сепарационного узла (5), где разделенный отбойником (9) нижний поток очищаемого газа благодаря другому расположению лопаток (19) нижней секции (7) центростремительного сепарационного узла (5), образующих также конфузоры (21), закручивается по часовой стрелке.B-B is a sectional view of the lower section (7) of the centripetal separation unit (5), where the lower stream of gas to be separated, separated by a chipper (9), due to the different arrangement of the blades (19) of the lower section (7) of the centripetal separation unit (5), which form also confusers (21), twists clockwise.
Работа заявляемого ударно-инерционного устройства для очистки газа происходит следующим образом. Газ, содержащий аэрозольные жидкие и твердые частицы, через входной патрубок (2) поступает в корпус (1) и ударяется в отбойник (9), так происходит начальный этап отделения жидких и твердых частиц, и делится на два потока. Один поток заходит в верхнюю секцию (6) центростремительного сепарационного узла (5) и закручивается ее лопатками (16) против часовой стрелки. Другой поток заходит в нижнюю секцию (7) и лопатками (19) закручивается по часовой стрелке. Инерционные силы, возникающие в результате раскрутки, а также столкновение двух противоположно закрученных потоков вызывают отделение основной массы жидких и твердых аэрозолей. Дополнительное отделение аэрозолей от газа происходит при его расширении, когда он выходит из конфузоров (20 и 21) соответственно верхней (6) и нижней (7) секций.The operation of the inventive shock-inertial device for gas purification is as follows. Gas containing aerosol liquid and solid particles, through the inlet pipe (2) enters the body (1) and hits the chipper (9), so the initial stage of separation of liquid and solid particles occurs, and is divided into two streams. One thread enters the upper section (6) of the centripetal separation unit (5) and is twisted by its blades (16) counterclockwise. Another flow enters the lower section (7) and is turned clockwise by the blades (19). Inertial forces resulting from the unwinding, as well as the collision of two oppositely swirling flows cause the separation of the bulk of liquid and solid aerosols. An additional separation of aerosols from gas occurs when it expands, when it leaves the confusers (20 and 21) of the upper (6) and lower (7) sections, respectively.
Образовавшаяся жидкость с присутствующими в ней твердыми частицами (пульпа) под действием сил гравитации стекает по внутренним стенкам центральной трубы (8). Третий этап отделения аэрозолей происходит за счет адиабатического расширения газа, выходящего из центральной трубы (8) в полость очищенного газа (15).The resulting liquid with solid particles present in it (pulp) under the influence of gravity flows down the inner walls of the central pipe (8). The third stage of aerosol separation occurs due to the adiabatic expansion of the gas exiting from the central pipe (8) into the cavity of the purified gas (15).
Очищенный газ выходит через выходной патрубок (3), а пульпа удаляется через сливной патрубок (4).The purified gas leaves through the outlet pipe (3), and the pulp is removed through the drain pipe (4).
Заявляемая конструкция ударно-инерционного устройства для очистки газа использовалась для очистки природного газа от аэрозолей в диапазоне линейных скоростей от 1 до 25 м/с, давлений от 15 до 170 атм и температур от -50 до +200°С, что позволило обеспечить очистку с эффективностью 95-98%.The inventive design of a shock-inertial device for gas purification was used to purify natural gas from aerosols in the range of linear velocities from 1 to 25 m / s, pressures from 15 to 170 atm and temperatures from -50 to + 200 ° C, which allowed for cleaning with efficiency 95-98%.
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ на полезную модель №58379 «Сепаратор газовый вихревого типа» (кл. МПК B01D 45/02, B01D 45/16, дата приоритета 10.05.2006 г.).1. RF patent for utility model No. 58379 “Gas vortex type separator” (class IPC B01D 45/02, B01D 45/16, priority date 05/10/2006).
2. Свидетельство РФ на полезную модель №8276 «Устройство для сепарации жидкости из газа» (кл. МПК B01D 45/06, В04С 5/12, дата приоритета 03.02.1998 г.).2. Certificate of the Russian Federation for utility model No. 8276 "Device for the separation of liquids from gas" (class IPC B01D 45/06, B04C 5/12, priority date 03.02.1998).
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012139723/05A RU2528675C2 (en) | 2012-09-17 | 2012-09-17 | Impact-inertial gas cleaner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012139723/05A RU2528675C2 (en) | 2012-09-17 | 2012-09-17 | Impact-inertial gas cleaner |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012139723A RU2012139723A (en) | 2014-03-27 |
RU2528675C2 true RU2528675C2 (en) | 2014-09-20 |
Family
ID=50342636
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012139723/05A RU2528675C2 (en) | 2012-09-17 | 2012-09-17 | Impact-inertial gas cleaner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2528675C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2577055C1 (en) * | 2014-10-20 | 2016-03-10 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Vertical separator for separation of inhomogeneous gas-liquid systems of "mist" type |
RU2659988C1 (en) * | 2017-11-08 | 2018-07-04 | Андрей Владиславович Курочкин | Gas-dynamic vortex separator (options) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3461652A (en) * | 1965-10-19 | 1969-08-19 | Hitachi Ltd | Steam separator of axial flow and centrifugal separation type |
SU719672A1 (en) * | 1978-08-25 | 1980-03-05 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Проектный Институт Алюминиевой, Магниевой И Электродной Промышленности | Cyclone separator for liquid |
SU986460A1 (en) * | 1981-07-13 | 1983-01-07 | Кубанский Ордена Трудового Красного Знамени Сельскохозяйственный Институт | Separator for cleaning gas |
SU1565496A1 (en) * | 1987-12-28 | 1990-05-23 | С. К. Федоренко | Apparatus for cleaning gas |
RU8276U1 (en) * | 1998-02-03 | 1998-11-16 | Дочернее открытое акционерное общество "Оргэнергогаз" | DEVICE FOR GAS LIQUID SEPARATION |
RU58379U1 (en) * | 2006-05-10 | 2006-11-27 | Валерий Григорьевич Биндас | GAS VORTEX VALVE SEPARATOR (OPTIONS) |
-
2012
- 2012-09-17 RU RU2012139723/05A patent/RU2528675C2/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3461652A (en) * | 1965-10-19 | 1969-08-19 | Hitachi Ltd | Steam separator of axial flow and centrifugal separation type |
SU719672A1 (en) * | 1978-08-25 | 1980-03-05 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Проектный Институт Алюминиевой, Магниевой И Электродной Промышленности | Cyclone separator for liquid |
SU986460A1 (en) * | 1981-07-13 | 1983-01-07 | Кубанский Ордена Трудового Красного Знамени Сельскохозяйственный Институт | Separator for cleaning gas |
SU1565496A1 (en) * | 1987-12-28 | 1990-05-23 | С. К. Федоренко | Apparatus for cleaning gas |
RU8276U1 (en) * | 1998-02-03 | 1998-11-16 | Дочернее открытое акционерное общество "Оргэнергогаз" | DEVICE FOR GAS LIQUID SEPARATION |
RU58379U1 (en) * | 2006-05-10 | 2006-11-27 | Валерий Григорьевич Биндас | GAS VORTEX VALVE SEPARATOR (OPTIONS) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2577055C1 (en) * | 2014-10-20 | 2016-03-10 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Vertical separator for separation of inhomogeneous gas-liquid systems of "mist" type |
RU2577055C9 (en) * | 2014-10-20 | 2016-12-20 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Vertical separator for separation of inhomogeneous gas-liquid systems of “mist” type |
RU2659988C1 (en) * | 2017-11-08 | 2018-07-04 | Андрей Владиславович Курочкин | Gas-dynamic vortex separator (options) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012139723A (en) | 2014-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1441833B1 (en) | Vertically arranged separator for separating liquid from a gas flow | |
CA2687349C (en) | Induced vortex particle separator | |
US5112375A (en) | Radial vane demisting system in a separator for removing entrained droplets from a gas stream | |
RU2536991C1 (en) | Device for gas purification from liquid and solid particles | |
US2580317A (en) | Purger | |
US20130312609A1 (en) | Apparatus and methods for filtration of solid particles and separation of liquid droplets and liquid aerosols from a gas stream | |
RU2528675C2 (en) | Impact-inertial gas cleaner | |
US3483678A (en) | Apparatus for removing suspended particles from gases | |
RU2379121C1 (en) | Vortex centrifugal separator | |
RU2577055C1 (en) | Vertical separator for separation of inhomogeneous gas-liquid systems of "mist" type | |
RU2519418C1 (en) | Gas-liquid separator | |
RU2366489C1 (en) | Vortex-type gas separator | |
RU2635126C1 (en) | Device for separation of vapour-liquid mixtures | |
RU2299757C2 (en) | Screen-separator | |
RU185045U1 (en) | Drip tray | |
RU48277U1 (en) | SEPARATOR | |
RU2346727C1 (en) | Gas separator of vortex type | |
US2998100A (en) | Entrainment separator | |
RU2509886C1 (en) | Natural gas cleaning separator | |
RU90701U1 (en) | GAS VORTEX VALVE SEPARATOR (OPTIONS) | |
RU2418616C1 (en) | Device to separate fluid particles from gas-fluid flow | |
RU2226421C1 (en) | A device for purification of air and gases from moisture, oils and mechanical impurities | |
RU2573469C1 (en) | Settler for separation of gas(vapour)-fluid inhomogeneous system | |
RU183828U1 (en) | GAS CLEANING SEPARATOR | |
RU2176056C1 (en) | Separator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20180418 |