RU2660120C1 - Устройство для очистки жидкости от газовых примесей (деаэратор, дегазатор, испаритель) - Google Patents
Устройство для очистки жидкости от газовых примесей (деаэратор, дегазатор, испаритель) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2660120C1 RU2660120C1 RU2017118492A RU2017118492A RU2660120C1 RU 2660120 C1 RU2660120 C1 RU 2660120C1 RU 2017118492 A RU2017118492 A RU 2017118492A RU 2017118492 A RU2017118492 A RU 2017118492A RU 2660120 C1 RU2660120 C1 RU 2660120C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cyclone chamber
- vapor
- liquid
- cochlea
- diameter
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 title claims abstract description 4
- 238000005276 aerator Methods 0.000 title 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 11
- 210000003477 cochlea Anatomy 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 3
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 abstract description 2
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 abstract description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 241000237858 Gastropoda Species 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000003348 petrochemical agent Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/20—Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области энергетики, нефтехимии и может быть использовано в системах питания котельных установок, в теплофикационных системах, системах разделения жидких и газовых фаз, а также в других отраслях народного хозяйства (например, в пищевой, молочной, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности). Устройство для очистки жидкости от газовых примесей содержит корпус с расположенными в нем патрубками выхода жидкости и пара, установленную в нем циклонную камеру с тангенциальными патрубками ввода деаэрируемой парожидкостной смеси. Устройство выполнено так, что на тангенциальных патрубках циклонной камеры установлен по меньшей мере один перфорированный диск для снижения давления деаэрируемой среды, а нижняя часть циклонной камеры оснащена средством восстановления давления в виде улитки. Технический результат: повышение эффективности отделения парогазовой фазы посредством инициирования вскипания потока парожидкостной смеси на входе в циклонную камеру. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к области энергетики, нефтехимии и может быть использовано в системах питания котельных установок, в теплофикационных системах, системах разделения жидких и газовых фаз, а также в других отраслях народного хозяйства (например, в пищевой, молочной, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности).
Известен деаэратор, в цилиндрическом корпусе которого размещены элементы, которые включают подвод воды, распределительный коллектор, перепускные короба, тарелки с отверстиями, по которым вода последовательно стекает из распределительного коллектора, и барботажный лист.
В корпусе предусмотрен отсек для подвода греющей среды, при входе в который вода закипает, отделившийся пар поступает под барботажный лист и отводится (см. Каталог-справочник "Деаэраторы вакуумные", стр. 7, фиг. 5, 18, 7, 71, НИИИнформаш, М., 1972).
Существует также атмосферный деаэратор смешивающего типа (См. Руководящие указания по эксплуатации атмосферных деаэраторов смешивающего типа.,стр. 8, фиг. 5, М., Л., 1947 г. ), основной поток деаэрируемой воды в котором поступает в распределительную колонку, дальше последовательно проходит через четыре расположенные одно под вторым корыта с отверстиями, существует также подвод греющего пара.
Во избежание смятия корпуса, деаэратор должен иметь гидравлические затворы. Во избежание чрезмерного повышения давления в деаэраторе предусмотрена установка предохранительного клапана.
Анализ обоих деаэраторов показал, что они сложны по конструкции, имеют большие габариты и вес, а также довольно низкую эксплуатационную надежность.
Наиболее близким техническим решением к заявленному по совокупности признаков и достигаемому результату является деаэратор (циклон, который отделяет пар), включающий корпус с соосно расположенными патрубками выхода воды и пара, и установленную в корпусе циклона камеру с тангенциальным патрубком ввода в нее деаэрируемой парожидкостной смеси (см. авторское свидетельство СССР №643202, дата подачи 11.04.1977, опубл. 25.01.1979, МПК В04С 5/10). Этот деаэратор принят в качестве прототипа.
Недостаток его состоит в низкой эффективности, поскольку процесс отделения пара от деаэрируемого потока совершается при исходном давлении и исходной температуре - к циклонной камере подводится парожидкостная смесь, то есть с постоянным количеством пара.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности отделения парогазовой фазы посредством инициирования вскипания потока парожидкостной смеси на входе в циклонную камеру.
Технический результат достигается тем, что устройство для очистки жидкости от газовых примесей (деаэратор), содержащее корпус с расположенными в нем патрубками выхода жидкости и выпара, установленную в нем циклонную камеру с тангенциальными патрубками ввода деаэрируемой парожидкостной смеси, выполнено так, что на тангенциальных патрубках упомянутой циклонной камеры установлен по меньшей мере один перфорированный диск для снижения давления деаэрируемой среды, а нижняя часть циклонной камеры оснащена средством восстановления давления (улиткой), причем общая площадь отверстий перфорации в диске составляет 20-50% от площади поперечного сечения тангенциального патрубка, а расстояние, на котором расположен диск относительно оси циклонной камеры и перфорация в нем определяются соотношениями
где
D - диаметр поперечного сечения тангенциального патрубка ввода;
L - длина рабочего патрубка.
где
l - толщина перфорированного диска;
d - диаметр отверстия;
где:
f - площадь отверстий в диске;
F - площадь поперечного сечения тангенциального патрубка ввода;
β - объемное газосодержание (значение β находится в диапазоне от 0,4 до 0,95).
Кроме того, отличительной особенностью предлагаемого деаэратора является то, что на улитке параллельно патрубку ввода установлен патрубок выхода деаэрируемой среды, причем геометрические размеры улитки, а также угол входа в улитку деаэрируемой среды определяются соотношениями
где α - угол входа воды в улитку;
Dц- диаметр циклона;
Dр - диаметр улитки;
Н - высота циклона.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид деаэратора, на фиг. 2 - разрез по А-А, на фиг. 3 - разрез по Б-Б, на фиг. 4 - вид С (увеличено, повернуто).
Деаэратор содержит корпус 1 с расположенными на нем патрубками 2 и 3 соответственно выхода воды и выпара, циклонную камеру 4, с тангенциальными патрубками 5 ввода деаэрируемой парожидкостной смеси, диска 6 с отверстиями 7, расположенного во фланцах разъема патрубка 5. Место установки диска 6 и размер отверстий 7 в нем, а также геометрические размеры улитки 8 определяются из приведенных выше соотношений.
Работа деаэратора осуществляется таким образом: исходная вода (с начальными параметрами давления и температуры) проходит через отверстия 7 диска 6 и вскипает в тангенциальном патрубке 5 за счет резкого снижения давления на решетке. Давление снижается ниже давления насыщения на 5-20%. Парожидкостный поток из патрубка 5 поступает в циклонную камеру 4, где обеспечивается закрутка парожидкостного потока с переходом всего потока во вращательное движение, благодаря чему давление жидкости в центре потока снижается, здесь создается граница раздела фаз. Толщина слоя жидкости определяется центробежными силами. Парогазовая смесь отделяется от слоя жидкости и отводится через патрубок 3 корпуса, а жидкость цельным закрученным потоком поступает через патрубок 2 в улитку 8.
Преимущества заявленного деаэратора по сравнению с прототипом состоят в инициировании вскипания потока на входе в рабочий участок и разделении парогазовой смеси и жидкости в циклоне.
Указанный эффект достигается размещением устройства снижения давления (местного сопротивления) на рабочем участке, который выполнен в виде перфорированного диска (диска с отверстиями, решетки), где площадь отверстий решетки составляет: f=F⋅(1-β). В потоке парожидкостной смеси прошедшем через местное сопротивление (отверстия диска) снижается давление до уровня более низкого, чем давление насыщения, на 5-20%. При этом происходит мгновенное вскипание потока и часть его переходит в парогазовую фазу.
В циклонную камеру 4 поступает парожидкостный поток и осуществляется механическое отделение парогазовой фазы от жидкости. В улитке 8 происходит восстановление давления жидкости. Давление после деаэратора 1 ниже давления до деаэратора на 22-37%.
Эффективность деаэратора обусловлена выбором конкретного места расположения перфорированного диска 6 на патрубке ввода в циклонную камеру 4 и площадью отверстий в перфорированном диске 6.
Максимальное достижение технического результата мгновенного вскипания жидкости и, как следствие, повышение эффективности устройства, определяется вышеприведенными соотношениями.
Если в первом соотношении допустить, что D/L меньше 0,76, то произойдет неполное вскипание потока, а газовая фаза не успеет отделиться от жидкости из-за невозможности формирования гомогенного газожидкостного режима течения. При данном соотношении больше 10 повышается гидравлическое сопротивление потока, уменьшается скорость, а парообразование не происходит.
Если взять за левую границу другого соотношения: l/d≤0,5, то появится недостаточное паросодержание, резко уменьшится паропроизводительность и образование парогазовой фазы в потоке.
За правой границей соотношения (если l/d≥2,4) увеличится гидравлическое сопротивление потока, уменьшится скорость и резко уменьшится паропроизводительность и образование парогазовой фазы в потоке.
Соотношением объемного паросодержания 0,4÷0,95 определяется площадь проходного сечения отверстий 7 перфорированного диска 6, и как следствие, производительность деаэратора и количество генерируемого пара.
Таким образом, технический результат заявленного устройства максимально эффективно будет проявляться при соблюдении приведенных выше соотношений в указанных границах. Однако при выходе за эти границы, как доказано выше, этот результат будет значительно хуже или не будет достигнут совсем.
Claims (18)
1. Устройство для очистки жидкости от газовых примесей, содержащее корпус с расположенными в нем патрубками выхода жидкости и пара, установленную в нем циклонную камеру с тангенциальными патрубками ввода деаэрируемой парожидкостной смеси, причем упомянутое устройство выполнено так, что на тангенциальных патрубках циклонной камеры установлен по меньшей мере один перфорированный диск для снижения давления деаэрируемой среды, а нижняя часть циклонной камеры оснащена средством восстановления давления в виде улитки, причем общая площадь отверстий перфорации в диске составляет 20-50% от площади поперечного сечения тангенциального патрубка, причем
где D - диаметр рабочего патрубка ввода,
L - длина рабочего патрубка ввода,
где l - толщина упомянутого перфорированного диска,
d - диаметр упомянутого отверстия перфорации в диске, и
где f - площадь отверстий в диске;
F - площадь подводящего патрубка;
β - объемное газосодержание,
причем значение β находится в диапазоне от 0,4 до 0,95.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что угол входа деаэрируемой среды в улитку и ее диаметр выбираются из соотношений
где α - угол входа воды в улитку;
Dц - диаметр циклонной камеры;
Dp - диаметр улитки;
Н - высота циклонной камеры.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017118492A RU2660120C1 (ru) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | Устройство для очистки жидкости от газовых примесей (деаэратор, дегазатор, испаритель) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017118492A RU2660120C1 (ru) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | Устройство для очистки жидкости от газовых примесей (деаэратор, дегазатор, испаритель) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2660120C1 true RU2660120C1 (ru) | 2018-07-05 |
Family
ID=62815739
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017118492A RU2660120C1 (ru) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | Устройство для очистки жидкости от газовых примесей (деаэратор, дегазатор, испаритель) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2660120C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112064603A (zh) * | 2020-09-03 | 2020-12-11 | 宋闯 | 一种垂钓式水面油污吸附钓台 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU643202A1 (ru) * | 1977-04-11 | 1979-01-25 | Prilutskij Yakov Kh | Циклонный пароотделитель |
RU93690U1 (ru) * | 2010-02-12 | 2010-05-10 | Зинк.Ком Инк. | Устройство для разделения гетерогенных сред |
US7942955B2 (en) * | 2005-12-21 | 2011-05-17 | Sulzer Chemtech Ag | Static devolatilisation apparatus and method for a liquid containing polymers |
RU146187U1 (ru) * | 2014-06-18 | 2014-10-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тех Сервис" | Газожидкостный сепаратор |
-
2017
- 2017-05-29 RU RU2017118492A patent/RU2660120C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU643202A1 (ru) * | 1977-04-11 | 1979-01-25 | Prilutskij Yakov Kh | Циклонный пароотделитель |
US7942955B2 (en) * | 2005-12-21 | 2011-05-17 | Sulzer Chemtech Ag | Static devolatilisation apparatus and method for a liquid containing polymers |
RU93690U1 (ru) * | 2010-02-12 | 2010-05-10 | Зинк.Ком Инк. | Устройство для разделения гетерогенных сред |
RU146187U1 (ru) * | 2014-06-18 | 2014-10-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тех Сервис" | Газожидкостный сепаратор |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112064603A (zh) * | 2020-09-03 | 2020-12-11 | 宋闯 | 一种垂钓式水面油污吸附钓台 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9873067B1 (en) | Desanding, flow splitting, degassing vessel | |
US2342950A (en) | Treating tank | |
WO2005035995A1 (en) | Fluid phase distribution adjuster | |
RU2660120C1 (ru) | Устройство для очистки жидкости от газовых примесей (деаэратор, дегазатор, испаритель) | |
EP3177568B1 (en) | Water treating equipment providing coalescence and flotation within a single vessel | |
JP2016198757A (ja) | 熱効率の高い3相セパレーター | |
KR20170094334A (ko) | 가열, 응축, 혼합, 탈기 및 펌핑을 위한 다상 장치 및 시스템 | |
GB2067919A (en) | Apparatus for venting and dearating a liquid circuit | |
US10800986B1 (en) | Paraffin control unit | |
EP3173695B1 (en) | Deaerator | |
US9744489B2 (en) | Phase separator using pressure differential | |
RU2007110879A (ru) | Устройство для измерения количества нефти и нефтяного газа | |
RU124375U1 (ru) | Конденсатор теплофикационной паровой турбоустановки | |
RU2494308C1 (ru) | Универсальная вакуумно-атмосферная деаэрационная установка | |
US11305296B2 (en) | Multiphase fluid dispenser | |
WO2021044317A1 (en) | Inline demulsification device | |
CN107469370A (zh) | Mvr蒸发器以及mvr蒸发系统 | |
RU2438756C1 (ru) | Сепаратор | |
RU2473667C1 (ru) | Способ обессоливания газоконденсатов | |
RU2438755C1 (ru) | Сепаратор | |
US11583786B2 (en) | Immersed plate heater separation system | |
RU2594740C2 (ru) | Устройство для обработки эмульсии сырой нефти и способ работы такого устройства | |
RU2603450C1 (ru) | Вертикальный кожухотрубчатый теплообменник | |
RU96337U1 (ru) | Вертикальный отстойник для разделения водонефтегазовой эмульсии | |
RU87096U1 (ru) | Устройство для разделения фаз |