RU2630525C1 - Газожидкостный сепаратор (варианты) - Google Patents
Газожидкостный сепаратор (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2630525C1 RU2630525C1 RU2016112064A RU2016112064A RU2630525C1 RU 2630525 C1 RU2630525 C1 RU 2630525C1 RU 2016112064 A RU2016112064 A RU 2016112064A RU 2016112064 A RU2016112064 A RU 2016112064A RU 2630525 C1 RU2630525 C1 RU 2630525C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- liquid
- liquid mixture
- cavity
- blades
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
- B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/26—Drying gases or vapours
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
- B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
- B04C5/08—Vortex chamber constructions
- B04C5/103—Bodies or members, e.g. bulkheads, guides, in the vortex chamber
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
- Cyclones (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к устройствам для разделения газожидкостных смесей. Согласно первому варианту газожидкостный сепаратор содержит полость для разделения газожидкостной смеси с входным отверстием для газожидкостной смеси, сообщенным с магистральным трубопроводом, лопасти, полость для сбора жидкости, выходное отверстие для выхода очищенного газа. Над полостью для сбора жидкости, выполненной в виде закрытой емкости с патрубком для слива жидкости, расположена полость для разделения газожидкостной смеси, выполненная в виде логарифмического спиралеобразного канала с основанием и с вертикальной стенкой, по внутренней стороне которой по всему периметру спирали вертикально установлены лопасти с уклоном их внешних граней под углом 100 110° к вертикальной плоскости и расположены на расстоянии друг от друга с возможностью образования турбулентного завихрения. При этом под внутренними гранями лопастей в основании полости расположены отверстия для слива жидкости в полость для сбора жидкости. Полость для разделения газожидкостной смеси имеет крышку, в которой расположено выходное отверстие для выхода очищенного газа. При этом поперечное сечение входного отверстия для газожидкостной смеси, образованное основаниями полостей и внешней стенкой полости для разделения газожидкостной смеси, соизмеримо с поперечным сечением магистрального трубопровода. Согласно другому варианту газожидкостный сепаратор содержит полость для разделения газожидкостной смеси с входным отверстием для газожидкостной смеси, сообщенным с магистральным трубопроводом, лопасти, полость для сбора жидкости и выходное отверстие для выхода очищенного газа. Полость для сбора жидкости расположена под полостью для разделения газожидкостной смеси, основания которых выполнены в виде полуколец с расположенными по их дугам внешними и внутренними вертикальными стенками. При этом полость для сбора жидкости выполнена в виде закрытой емкости с патрубком для слива жидкости, а полость для разделения газожидкостной смеси имеет крышку, в которой расположено выходное отверстие для выхода очищенного газа. В полости для разделения газожидкостной смеси по всему периметру дуги внешней стенки с ее внутренней стороны вертикально установлены лопасти с уклоном их внешних граней под углом 100 110° к вертикальной плоскости и расположены на расстоянии друг от друга с возможностью образования турбулентного завихрения. Под внутренними гранями лопастей в основании полости расположены отверстия для слива жидкости в полость для сбора жидкости. Поперечное сечение входного отверстия для газожидкостной смеси, образованное основаниями полостей и внешней и внутренней стенками полости для разделения газожидкостной смеси, соизмеримо с поперечным сечением магистрального трубопровода. Техническим результатом группы изобретений является повышение эффективности очищения газа. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам для разделения газожидкостных смесей.
Известен центробежный сепаратор, содержащий ротор, внутри которого образована камера разделения, причем в камере разделения имеется набор разделительных дисков, образующих разделительные каналы между соседними разделительными дисками, вход, функционально соединенный с ротором для непрерывной подачи смеси текучей среды, подлежащей разделению, в камеру разделения, первый выход для отделенного более легкого первого компонента смеси текучей среды, проходящий от радиально внутренней части (см. патент РФ №2566144, кл. МПК В04В 5/08, 2015 г.).
Также известна центрифуга, содержащая ротор с полостью разделения газожидкостной смеси, которая с одной стороны сообщается с магистральным трубопроводом через входное отверстие для подачи газожидкостной смеси и полостью для сбора осадка, а с другой стороны сообщается с выходным отверстием для отвода газа. Ротор со стороны входного отверстия снабжен лопастями, образующими радиально-осевые каналы, сообщающиеся с направляющим аппаратом, сообщенным с входным отверстием и выполненным с возможностью закрутки потока газожидкостной смеси (патент РФ №2301114, кл. В04В 5/08, 2007 г., прототип).
Известные устройства для разделения газожидкостных смесей эффективно осуществляют разделение, однако имеют сложную конструкцию за счет наличия ротора с вспомогательными элементами.
Техническим результатом является упрощение конструкции и повышение эффективности очищения газа.
Технический результат достигается тем, что в первом варианте в газожидкостном сепараторе, содержащем полость для разделения газожидкостной смеси с входным отверстием для газожидкостной смеси, сообщенным с магистральным трубопроводом, лопасти, полость для сбора жидкости, выходное отверстие для выхода очищенного газа, согласно изобретению над полостью для сбора жидкости, выполненной в виде закрытой емкости с патрубком для слива жидкости, расположена полость для разделения газожидкостной смеси, выполненная в виде логарифмического спиралеобразного канала с основанием и с вертикальной стенкой по внутренней стороне, в которой по всему периметру спирали вертикально установлены лопасти с уклоном их внешних граней под углом 100-110° к вертикальной плоскости и расположены на расстоянии друг от друга с возможностью образования турбулентного завихрения, при этом под внутренними гранями лопастей в основании полости расположены отверстия для слива жидкости в полость для сбора жидкости, а полость для разделения газожидкостной смеси имеет крышку, в которой расположено выходное отверстие для выхода очищенного газа, при этом поперечное сечение входного отверстия для газожидкостной смеси, образованное основаниями полостей и внешней стенкой полости для разделения газожидкостной смеси, соизмеримо с поперечным сечением магистрального трубопровода.
По второму варианту в газожидкостном сепараторе, содержащем полость для разделения газожидкостной смеси с входным отверстием для газожидкостной смеси, сообщенным с магистральным трубопроводом, лопасти, полость для сбора жидкости, выходное отверстие для выхода очищенного газа, согласно изобретению, полость для сбора жидкости расположена под полостью для разделения газожидкостной смеси, основания которых выполнены в виде полуколец с расположенными по их дугам внешними и внутренними вертикальными стенками, при этом полость для сбора жидкости выполнена в виде закрытой емкости с патрубком для слива жидкости, а полость для разделения газожидкостной смеси имеет крышку, в которой расположено выходное отверстие для выхода очищенного газа, а также в полости для разделения газожидкостной смеси по всему периметру дуги внешней стенки с ее внутренней стороны вертикально установлены лопасти с уклоном их внешних граней под углом 100-110° к вертикальной плоскости и расположенные на расстоянии друг от друга с возможностью образования турбулентного завихрения, причем под внутренними гранями лопастей в основании полости расположены отверстия для слива жидкости в полость для сбора жидкости, при этом поперечное сечение входного отверстия для газожидкостной смеси образованное основаниями полостей и внешней и внутренней стенками полости для разделения газожидкостной смеси соизмеримо с поперечным сечением магистрального трубопровода.
Новизна заявляемого предложения заключается в упрощении конструкции, а именно - отсутствие вращательных элементов и повышение эффективности очищения газа при малых энергозатрат, используя внутреннюю энергию потока газожидкостной смеси и явление переноса импульса движения внутри потока.
По данным научно-технической и патентной литературы не обнаружена аналогичная заявляемой совокупность признаков, позволяющая получить технический результат, который ранее не достигался известными средствами, что позволяет судить об изобретательском уровне заявляемого предложения.
Предлагаемый газожидкостный сепаратор работоспособен и может быть использован для технологических процессов с целью очищения газа, что соответствует критерию «промышленная применимость».
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 - изображен общий вид газожидкостного сепаратора, вид сбоку (1-й вариант); на фиг. 2 - то же, сечение А-А; на фиг. 3 - изображен фрагмент прямолинейного участка полости для разделения газожидкостной смеси с распределением слоев по скоростям; на фиг. 4 - изображено распределение скоростей слоев потока газожидкостной смеси вдоль сечения полости для разделения газожидкостной смеси; на фиг. 5 - изображен общий вид газожидкостного сепаратора, вид сбоку (2-й вариант); на фиг. 6 - то же, сечение В-В.
Газожидкостный сепаратор по первому варианту содержит полость 1 для разделения газожидкостной смеси с входным отверстием 2 для газожидкостной смеси, сообщенным с магистральным трубопроводом (на фиг. не показано), и лопастями 3. Полость 4 для сбора жидкости выполнена в виде закрытой емкости с патрубком 5 для слива жидкости. Полость 1 для разделения газожидкостной смеси выполнена в виде логарифмического спиралеобразного канала с основанием 6 и вертикальной стенкой 7, по внутренней стороне которой по всему периметру спирали вертикально установлены лопасти 3, расположенные друг от друга на расстоянии с возможностью образования турбулентного завихрения и с уклоном внешних граней 8 лопастей 3 под углом 100-110° к вертикальной плоскости, относительно поступающей газожидкостной смеси. Такой угол уклона внешних граней 8 лопастей 3 обеспечивает образование турбулентного завихрения потока в области внутренних граней 9 лопастей 3. Расстояние между лопастями друг от друга обеспечивает возможность образования турбулентного завихрения и примерно равно двойной ширине лопастей 3, т.к. половина расстояния, приходящаяся на внутреннюю грань, необходима для образования турбулентного завихрения потока, а другая половина расстояния, приходящаяся на внешнюю грань лопастей, необходима для воздействия поступающей газожидкостной смеси. Ширина лопастей 3 равна не более 1/5 ширины потока газожидкостной смеси, проходящего через полость 1. Под внутренними гранями 9 лопастей 3 в основании 6 полости 1 расположены отверстия 10 для слива жидкости в емкость 4 для сбора жидкости. Полость 1 для разделения газожидкостной смеси имеет крышку 11, в которой расположено выходное отверстие 12 для выхода очищенного газа. Поперечное сечение входного отверстия 2 для газожидкостной смеси образованное основанием 6 полости 1 и внешней стенкой 7 полости 4 для разделения газожидкостной смеси, должно быть соизмеримо с поперечным сечением магистрального трубопровода, из которого газожидкостная смесь поступает во входное отверстие 2. Если поперечное сечение входного отверстия 2 будет меньше поперечного сечения магистрального трубопровода, то напор потока газожидкостной смеси увеличится, а если меньше, то наоборот напор уменьшится. То есть, в том и другом случае эффективность очистки газожидкостной смеси будет низкая.
Во втором варианте в газожидкостном сепараторе полость 4 для сбора жидкости расположена под полостью 1 для разделения газожидкостной смеси и их основания 6 и 13 выполнены в виде полуколец с расположенными по их дугам внешними 14 и внутренними 15 вертикальными стенками, при этом полость 4 для сбора жидкости выполнена в виде закрытой емкости с патрубком 5 для слива жидкости, а полость 1 для разделения газожидкостной смеси имеет крышку 11, в которой расположено выходное отверстие 12 для выхода очищенного газа, а также по всему периметру дуги внешней стенки 14 полости 1 с ее внутренней стороны вертикально установлены лопасти 3 с уклоном их внешних граней 8 под углом 100-110° к вертикальной плоскости и расположенные на расстоянии друг от друга с возможностью образования турбулентного завихрения. Ширина лопастей 3 равна не более 1/5 ширины потока газожидкостной смеси, проходящего через полость 1. Под внутренними гранями 9 лопастей 3 в основании полости 1 расположены отверстия 10 для слива жидкости в емкость для сбора жидкости, при этом поперечное сечение входного отверстия 2 для газожидкостной смеси образованное основаниями полостей и внешней и внутренней стенками полости для разделения газожидкостной смеси, соизмеримо с поперечным сечением магистрального трубопровода.
Газожидкостный сепаратор работает следующим образом.
Поток газожидкостной смеси (на фиг. 2 показано прямой стрелкой) через входное отверстие 2 поступает в полость 1 в спиралеобразный канал, где он закручивается. Газожидкостная смесь является вязкой и обладает внутренним трением, которое препятствует относительному перемещению слоев жидкости или газа относительно друг друга, т.е. имеет разную скорость. Тот слой, а именно первый слой потока газожидкостной смеси, который взаимодействует с лопастями, имеет меньшую скорость за счет внутреннего трения об лопасти 3, следующий слой потока за счет явления переноса импульса движения имеет большую скорость, и так до центра потока скорости слоев потока увеличиваются V0<V2<V3, а затем скорости слоев потока начинают уменьшаться (фиг. 3). Если линейно аппроксимировать на прямолинейные участки периметр спиралеобразного канала, по которому проходит поток, то первый слой потока со скоростью V0 взаимодействует с первым прямолинейным участком канала (фиг. 4) и ударяется о внешние грани 8 лопастей 3, образуя турбулентное завихрение потока (на фиг. 2 показано круговой стрелкой) в области внутренних граней 9 лопастей 3. В образованном вращающемся потоке жидкая фаза смеси под действием центробежных сил приобретает радиальное движение от центра вращающегося потока к его периферии, скапливается в виде осадка на поверхности внутренней грани 9, стекает по ее поверхности и выводится через отверстие 10 в полость 4 для сбора жидкости. Далее следующий слой потока со скоростью V1 взаимодействует со следующим прямолинейным участком канала (фиг. 4) и ударяется о внешние грани лопастей с последующим разделением газожидкостной смеси, затем слой потока со скоростью V2 взаимодействует с соответствующим прямолинейным участком канала (фиг. 4) и процесс повторяется до конца спиралеобразного канала. Таким образом, все слои потока газожидкостной смеси, за счет закручивания потока, последовательно взаимодействуют с лопастями и, пройдя, через спиралеобразный канал, газожидкостная смесь полностью очищается от жидкой фазы и очищенный газ покидает полость 1 через отверстие 10.
Что касается работы газожидкостного сепаратора по 2-му варианту, то он предназначен для газожидкостной смеси, содержащей малый объем жидкой фазы, и работает по такому же принципу, как и газожидкостный сепаратор по 1-му варианту.
Claims (2)
1. Газожидкостный сепаратор, содержащий полость для разделения газожидкостной смеси с входным отверстием для газожидкостной смеси, сообщенным с магистральным трубопроводом, лопасти, полость для сбора жидкости, выходное отверстие для выхода очищенного газа, отличающийся тем, что над полостью для сбора жидкости, выполненной в виде закрытой емкости с патрубком для слива жидкости, расположена полость для разделения газожидкостной смеси, выполненная в виде логарифмического спиралеобразного канала с основанием и с вертикальной стенкой, по внутренней стороне которой по всему периметру спирали вертикально установлены лопасти с уклоном их внешних граней под углом 100 110° к вертикальной плоскости и расположены на расстоянии друг от друга с возможностью образования турбулентного завихрения, при этом под внутренними гранями лопастей в основании полости расположены отверстия для слива жидкости в полость для сбора жидкости, а полость для разделения газожидкостной смеси имеет крышку, в которой расположено выходное отверстие для выхода очищенного газа, при этом поперечное сечение входного отверстия для газожидкостной смеси, образованное основаниями полостей и внешней стенкой полости для разделения газожидкостной смеси, соизмеримо с поперечным сечением магистрального трубопровода.
2. Газожидкостный сепаратор, содержащий полость для разделения газожидкостной смеси с входным отверстием для газожидкостной смеси, сообщенным с магистральным трубопроводом, лопасти, полость для сбора жидкости, выходное отверстие для выхода очищенного газа, отличающийся тем, что полость для сбора жидкости расположена под полостью для разделения газожидкостной смеси, основания которых выполнены в виде полуколец с расположенными по их дугам внешними и внутренними вертикальными стенками, при этом полость для сбора жидкости выполнена в виде закрытой емкости с патрубком для слива жидкости, а полость для разделения газожидкостной смеси имеет крышку, в которой расположено выходное отверстие для выхода очищенного газа, а также в полости для разделения газожидкостной смеси по всему периметру дуги внешней стенки с ее внутренней стороны вертикально установлены лопасти с уклоном их внешних граней под углом 100 110° к вертикальной плоскости и расположены на расстоянии друг от друга с возможностью образования турбулентного завихрения, причем под внутренними гранями лопастей в основании полости расположены отверстия для слива жидкости в полость для сбора жидкости, при этом поперечное сечение входного отверстия для газожидкостной смеси, образованное основаниями полостей и внешней и внутренней стенками полости для разделения газожидкостной смеси, соизмеримо с поперечным сечением магистрального трубопровода.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016112064A RU2630525C1 (ru) | 2016-03-30 | 2016-03-30 | Газожидкостный сепаратор (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016112064A RU2630525C1 (ru) | 2016-03-30 | 2016-03-30 | Газожидкостный сепаратор (варианты) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2630525C1 true RU2630525C1 (ru) | 2017-09-11 |
Family
ID=59893750
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016112064A RU2630525C1 (ru) | 2016-03-30 | 2016-03-30 | Газожидкостный сепаратор (варианты) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2630525C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU44876A1 (ru) * | 1934-03-25 | 1935-10-31 | В.И. Курносов | Центробежный пылеуловитель |
US3853512A (en) * | 1972-11-29 | 1974-12-10 | Nissan Motor | Air purifier |
US4278550A (en) * | 1979-12-14 | 1981-07-14 | Watts John Dawson | Fluid separator |
RU2022180C1 (ru) * | 1991-03-05 | 1994-10-30 | Комсомольский-на-Амуре политехнический институт | Гидровихревой сепаратор |
RU2079380C1 (ru) * | 1991-11-13 | 1997-05-20 | Юрий Вяйнович Гявгянен | Циклон |
RU2457039C1 (ru) * | 2010-11-08 | 2012-07-27 | Открытое акционерное общество "Сибирский химический комбинат" | Циклон |
-
2016
- 2016-03-30 RU RU2016112064A patent/RU2630525C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU44876A1 (ru) * | 1934-03-25 | 1935-10-31 | В.И. Курносов | Центробежный пылеуловитель |
US3853512A (en) * | 1972-11-29 | 1974-12-10 | Nissan Motor | Air purifier |
US4278550A (en) * | 1979-12-14 | 1981-07-14 | Watts John Dawson | Fluid separator |
RU2022180C1 (ru) * | 1991-03-05 | 1994-10-30 | Комсомольский-на-Амуре политехнический институт | Гидровихревой сепаратор |
RU2079380C1 (ru) * | 1991-11-13 | 1997-05-20 | Юрий Вяйнович Гявгянен | Циклон |
RU2457039C1 (ru) * | 2010-11-08 | 2012-07-27 | Открытое акционерное общество "Сибирский химический комбинат" | Циклон |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8333283B2 (en) | Cyclone separator | |
US5866000A (en) | Apparatus for separating dispersed liquid from a continuous fluid | |
US3977977A (en) | Separating device | |
RU58380U1 (ru) | Вихревой газодинамический сепаратор | |
RU2320395C2 (ru) | Высокоэффективный жидкостно-газовый сепаратор "сцв-7" | |
RU174445U1 (ru) | Элемент центробежный сепарационный | |
RU2385756C1 (ru) | Сепаратор газа | |
RU2630525C1 (ru) | Газожидкостный сепаратор (варианты) | |
RU2379121C1 (ru) | Вихревой центробежный сепаратор | |
RU2221625C1 (ru) | Малогабаритный высокоэффективный сепаратор сцв-5 | |
US20140251145A1 (en) | Device for separating two immiscible fluids of different densities by centrifugation | |
EP3083007B1 (en) | Method and wet scrubber for removing particles from gases | |
RU173966U1 (ru) | Вихревой газосепаратор | |
RU157602U1 (ru) | Приемный сепаратор установки комплексной подготовки газа | |
CN202725358U (zh) | 一种脱水型旋流器 | |
RU2188062C1 (ru) | Сепаратор сцв-5 | |
RU2545559C1 (ru) | Центрифуга для очистки газа | |
RU2582314C1 (ru) | Газожидкостной сепаратор | |
RU2459653C1 (ru) | Устройство для очистки газа | |
RU2349370C2 (ru) | Сепаратор | |
RU2376054C1 (ru) | Сепаратор | |
RU2022180C1 (ru) | Гидровихревой сепаратор | |
SU1066629A1 (ru) | Сепаратор | |
RU52574U1 (ru) | Сепаратор газожидкостный вертикальный вихревого типа | |
RU2810912C1 (ru) | Способ работы установки лопастного насоса со скважинным сепаратором механических примесей - укрупнителем газовой фазы (варианты) и погружная установка лопастного насоса для его осуществления (варианты) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190331 |