RU72417U1 - GAS VORTEX VALVE SEPARATOR (OPTIONS) - Google Patents
GAS VORTEX VALVE SEPARATOR (OPTIONS) Download PDFInfo
- Publication number
- RU72417U1 RU72417U1 RU2007146023/22U RU2007146023U RU72417U1 RU 72417 U1 RU72417 U1 RU 72417U1 RU 2007146023/22 U RU2007146023/22 U RU 2007146023/22U RU 2007146023 U RU2007146023 U RU 2007146023U RU 72417 U1 RU72417 U1 RU 72417U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- separator
- deflector
- vortex
- horizontal partition
- Prior art date
Links
Landscapes
- Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
Abstract
Полезная модель предназначена для улавливания мелкодисперсных и аэрозольных жидких и твердых частиц из газового потока, и применяется в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности.The utility model is designed to capture fine and aerosol liquid and solid particles from a gas stream, and is used in the oil, gas, chemical and other industries.
Достигается уменьшение количества уловленной жидкости, находящейся в камере дополнительной сепарации, более полное и надежное ее выведение из этой камеры.Achieving a reduction in the amount of trapped liquid in the additional separation chamber, its more complete and reliable removal from this chamber.
Сепаратор содержит вертикальный цилиндрический корпус с верхним и нижним днищами, разделенный горизонтальной кольцевой перегородкой на вихревую и дополнительную камеры. Вихревая камера снабжена входным и сливным патрубками, дефлектором с отражательной пластиной, сепарационным пакетом с карманом-ловушкой. Дополнительная камера снабжена выходным патрубком, средством улавливания жидкости и гидравлическим карманом. Горизонтальная перегородка содержит переходное и дренажное отверстия, последнее из которых гидравлически связано с гидравлическим карманом. По первому варианту вихревая камера снабжена изогнутой дренажной трубкой. Одним концом дренажная трубка прикреплена снизу к горизонтальной перегородке и перекрывает дренажное отверстие, а вторым свободным концом размещена по ходу вихревого движения потока. По второму варианту вихревая камера снабжена каплевидным обтекателем, прикрепленным снизу к горизонтальной перегородке, перекрывающим дренажное отверстие, и снабженным отверстием у нижней точки, гидравлически связанным с дренажным отверстием.The separator contains a vertical cylindrical body with upper and lower bottoms, divided by a horizontal annular partition into a vortex and an additional chamber. The vortex chamber is equipped with inlet and drain pipes, a deflector with a reflective plate, a separation bag with a trap pocket. The additional chamber is equipped with an outlet pipe, liquid trapping means and a hydraulic pocket. The horizontal partition contains the transition and drainage holes, the last of which is hydraulically connected to the hydraulic pocket. According to the first embodiment, the vortex chamber is equipped with a curved drainage tube. At one end, the drainage tube is attached from below to the horizontal partition and overlaps the drainage hole, and the second free end is placed along the vortex of the flow. According to the second embodiment, the vortex chamber is provided with a teardrop-shaped fairing attached from below to a horizontal partition overlapping the drainage hole and provided with a hole at the lower point hydraulically connected to the drainage hole.
Свободный конец дренажной трубки предпочтительно размещать в направляющем канале. Дренажную трубку или обтекатель желательно размещать в дефлекторе или в области выхода дефлектора. Средство улавливания жидкости выполняют в виде конусообразных направляющих конфузоров или тонкослойного отбойника. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 илл.The free end of the drainage tube is preferably placed in the guide channel. It is desirable to place the drainage tube or fairing in the deflector or in the outlet area of the deflector. The liquid trapping means is made in the form of cone-shaped guiding confusers or a thin layer chipper. 2 n. and 12 s.p. f-ly, 8 ill.
Description
Полезная модель предназначена для улавливания мелкодисперсных и аэрозольных жидких и твердых частиц из газового потока, и применяется в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности.The utility model is designed to capture fine and aerosol liquid and solid particles from a gas stream, and is used in the oil, gas, chemical and other industries.
Из описаний изобретений к патентам РФ №2136350 (МПК 6 B01D 45/12, 1999 [1]) и №2188062 (МПК 7 B01D 45/12, 2002 [2]) известен сепаратор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, разделенный кольцевой перегородкой на нижнюю и верхнюю сепарационные камеры, входной и выходной патрубки, дефлектор, сепарационный элемент с вертикальными пластинами, составляющими щелевые каналы, отражатель. Сепаратор также снабжен ложным и плоским днищами, соединенными радиальными пластинами. Верхняя сепарационная камера в нижней части снабжена отверстием, соединенным сливной трубой с гидрозатвором, расположенным в нижней части корпуса.From the descriptions of inventions to the patents of the Russian Federation No. 2136350 (IPC 6 B01D 45/12, 1999 [1]) and No. 2188062 (IPC 7 B01D 45/12, 2002 [2]), a separator is known containing a vertical cylindrical body divided by an annular partition into the lower and upper separation chambers, inlet and outlet pipes, a deflector, a separation element with vertical plates constituting slotted channels, a reflector. The separator is also equipped with false and flat bottoms connected by radial plates. The upper separation chamber in the lower part is provided with an opening connected by a drain pipe to a water seal located in the lower part of the housing.
Недостатком известного устройства является наружное размещение сливной трубы. Это при эксплуатации приводит к снижению эффективности сепаратора при понижении температуры окружающей среды. Температура сливной трубы равна температуре окружающей среды. В холодную погоду происходит обледенение внутреннего канала сливной трубы и замерзание гидравлического затвора, что приводит к скоплению жидкости в верхней сепарационной камере. Указанная жидкость уносится в выходной патрубок, что и обуславливает снижение эффективности сепарации. Кроме того, наличие гидравлического затвора приводит к наличию в верхней сепарационной камере жидкости, уровень которой равен уровню жидкости в гидравлическом затворе. При выходе из строя гидрозатвора, например, при забивании механическими примесями или попадании вязкой жидкости, происходит его запирание и перекрытие. При остановке сепаратора в холодный период сливная труба перемерзает.A disadvantage of the known device is the external placement of the drain pipe. This during operation leads to a decrease in the efficiency of the separator while lowering the ambient temperature. The temperature of the drain pipe is equal to the ambient temperature. In cold weather, the internal channel of the drain pipe freezes and the hydraulic shutter freezes, which leads to accumulation of liquid in the upper separation chamber. The specified liquid is carried into the outlet pipe, which leads to a decrease in the separation efficiency. In addition, the presence of a hydraulic shutter leads to the presence of liquid in the upper separation chamber, the level of which is equal to the liquid level in the hydraulic shutter. If the hydraulic lock fails, for example, when it is clogged with mechanical impurities or a viscous liquid enters, it closes and closes. When the separator stops during the cold period, the drain pipe freezes.
Из описания изобретений к патенту РФ №2304455 (МПК B01D 45/12, 2007 [3]) известна также группа газовых сепараторов вихревого типа, каждый из которых содержит вертикальный цилиндрический корпус, верхнее и нижнее днища, входной, выходной и сливной патрубки, дефлектор с отражательной пластиной, 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 From the description of the inventions to the patent of the Russian Federation No. 2304455 (IPC B01D 45/12, 2007 [3]), a group of gas vortex type separators is also known, each of which contains a vertical cylindrical body, upper and lower bottoms, inlet, outlet and drain pipes, a deflector with a reflection plate, a separation package consisting of vertical flat curved separation plates, which form slotted channels, a false bottom, a trap pocket located in the upper part of the separation in the overlap zone
пакета. При этом сепаратор разделен горизонтальной перегородкой на нижнюю и верхнюю сепарационные камеры, а верхняя камера содержит емкость для сбора уловленной жидкости. Указанная емкость гидравлически связана с нижней частью сепаратора с помощью дренажной трубки, снабженной внизу гидрозатвором.package. In this case, the separator is divided by a horizontal partition into the lower and upper separation chambers, and the upper chamber contains a container for collecting the trapped liquid. The specified capacity is hydraulically connected to the lower part of the separator using a drainage tube equipped with a water seal at the bottom.
Недостатком указанного сепаратора является наличие гидравлического затвора на нижнем конце дренажной трубки. Это приводит к наличию жидкости в емкости для сбора уловленной жидкости верхней сепарационной камеры. Уровень этой жидкости равен уровню жидкости в гидравлическом затворе. При накоплении механических примесей или вязкой жидкости в гидрозатворе, происходит его запирание и перекрытие. При этом жидкость перестает отводиться из емкости для сбора уловленной жидкости верхней сепарационной камеры. Это приводит к практической неработоспособности верхней сепарационной камеры до очистки гидрозатвора. Кроме того, при остановке сепаратора в холодное время года сливная труба перемерзает, что также приводит к накоплению жидкости в емкости для сбора уловленной жидкости верхней сепарационной камеры и неработоспособности этой камеры в начальный период эксплуатации сепаратора.The disadvantage of this separator is the presence of a hydraulic shutter at the lower end of the drainage tube. This leads to the presence of fluid in the tank for collecting the trapped fluid of the upper separation chamber. The level of this fluid is equal to the fluid level in the hydraulic shutter. With the accumulation of mechanical impurities or a viscous liquid in the hydraulic lock, it locks and overlaps. In this case, the liquid ceases to be discharged from the tank to collect the trapped liquid of the upper separation chamber. This leads to the practical inoperability of the upper separation chamber until the valve is cleaned. In addition, when the separator stops during the cold season, the drain pipe freezes, which also leads to accumulation of liquid in the tank for collecting the trapped liquid of the upper separation chamber and the inoperability of this chamber in the initial period of operation of the separator.
Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемой полезной моделью, является уменьшение количества уловленной жидкости, находящейся в камере дополнительной сепарации, более полное и надежное ее выведение из этой камеры.The technical result provided by the claimed utility model is to reduce the amount of trapped liquid in the additional separation chamber, its more complete and reliable removal from this chamber.
Сущность полезной модели по варианту 1 состоит в том, что сепаратор газовый вихревого типа содержит вертикальный цилиндрический корпус с верхним и нижним днищами, разделенный горизонтальной кольцевой перегородкой на вихревую и дополнительную камеры. При этом вихревая камера снабжена входным и сливным патрубками, дефлектором с отражательной пластиной, сепарационным пакетом с карманом-ловушкой, а дополнительная камера снабжена выходным патрубком, средством улавливания жидкости и гидравлическим карманом. При этом горизонтальная перегородка содержит переходное и дренажное отверстия, последнее из которых гидравлически связано с гидравлическим карманом. При этом вихревая камера снабжена изогнутой дренажной трубкой. Одним концом дренажная трубка прикреплена снизу к горизонтальной перегородке и перекрывает упомянутое дренажное отверстие, а вторым свободным концом размещена по ходу вихревого движения потока.The essence of the utility model according to option 1 is that the gas vortex type separator comprises a vertical cylindrical body with upper and lower bottoms, separated by a horizontal annular partition into a vortex and an additional chamber. In this case, the vortex chamber is equipped with an inlet and a discharge pipe, a deflector with a reflective plate, a separation bag with a trap pocket, and the additional chamber is equipped with an output pipe, a liquid trap and a hydraulic pocket. In this case, the horizontal partition contains the transition and drainage holes, the last of which is hydraulically connected to the hydraulic pocket. In this case, the vortex chamber is equipped with a curved drainage tube. At one end, the drainage tube is attached from below to the horizontal partition and overlaps the mentioned drainage hole, and the second free end is placed along the swirling flow.
Второй свободный конец дренажной трубки предпочтительно размещать в направляющем канале. Дренажную трубку желательно размещать в дефлекторе The second free end of the drainage tube is preferably placed in the guide channel. It is desirable to place the drainage tube in the deflector
или в области выхода дефлектора.or in the area of the deflector exit.
Сепаратор допустимо выполнять с вертикально расположенным выходным патрубком. Средство улавливания жидкости предпочтительно выполнять при этом в виде конусообразных направляющих конфузоров, расположенных между переходным отверстием и выходным патрубком и соосно с ними. При этом направляющие конфузоры следует располагать один над другим с частичным перекрытием, с образованием в зоне перекрытия кольцевых зазоров. Нижний направляющий конфузор целесообразно размещать в переходном отверстии так, чтобы его нижний край располагался ниже горизонтальной перегородки.The separator is permissible to carry out with a vertically located outlet pipe. The liquid trapping means is preferably carried out in the form of cone-shaped guide confusers located between the transition hole and the outlet pipe and aligned with them. In this case, the guide confusers should be placed one above the other with partial overlap, with the formation of annular gaps in the overlap zone. It is advisable to place the lower guide confuser in the transition hole so that its lower edge is below the horizontal partition.
Сепаратор возможно выполнять с горизонтально расположенным выходным патрубком. Средство улавливания жидкости желательно выполнять при этом в виде тонкослойного отбойника, содержащего соосно расположенные над горизонтальной перегородкой конусообразные пластины разного размера, и кольцевой гидравлический карман. При этом сепаратор также должен содержать перепускную трубку, расположенную в улавливающем кармане и гидравлически соединяющую гидравлический карман с дренажным отверстием горизонтальной перегородки. Перепускная трубка и изогнутая дренажная трубка конструктивно могут быть выполнены в виде одной трубки.The separator can be performed with a horizontally located outlet pipe. It is desirable to carry out the liquid trapping means in this case in the form of a thin-layer chipper containing cone-shaped plates of different sizes coaxially located above the horizontal partition and an annular hydraulic pocket. At the same time, the separator should also contain a bypass tube located in the catching pocket and hydraulically connecting the hydraulic pocket to the drainage hole of the horizontal partition. The overflow pipe and the curved drain pipe can be structurally designed as a single pipe.
Предпочтительно выполнять сепарационный пакет цилиндрической формы и располагать его в корпусе сепаратора со смещением в направлении от дефлектора на расстояние, равное половине среднего расстояния от дефлектора до корпуса сепаратора.It is preferable to carry out a separation package of a cylindrical shape and place it in the separator body with an offset in the direction from the deflector by a distance equal to half the average distance from the deflector to the separator body.
Сущность полезной модели по варианту 2 состоит в том, что сепаратор газовый вихревого типа содержит вертикальный цилиндрический корпус с верхним и нижним днищами, разделенный горизонтальной кольцевой перегородкой на вихревую и дополнительную камеры. При этом вихревая камера снабжена входным и сливным патрубками, дефлектором с отражательной пластиной, сепарационным пакетом с карманом-ловушкой, а дополнительная камера снабжена выходным патрубком, средством улавливания жидкости и гидравлическим карманом. При этом горизонтальная перегородка содержит переходное и дренажное отверстия, последнее из которых гидравлически связано с гидравлическим карманом. При этом вихревая камера снабжена каплевидным обтекателем, прикрепленным снизу к горизонтальной перегородке, перекрывающим дренажное отверстие, и снабженным отверстием у нижней точки, гидравлически связанное с дренажным отверстием.The essence of the utility model according to option 2 is that the gas vortex type separator contains a vertical cylindrical body with upper and lower bottoms, divided by a horizontal annular partition into a vortex and an additional chamber. In this case, the vortex chamber is equipped with an inlet and a discharge pipe, a deflector with a reflective plate, a separation bag with a trap pocket, and the additional chamber is equipped with an output pipe, a liquid trap and a hydraulic pocket. In this case, the horizontal partition contains the transition and drainage holes, the last of which is hydraulically connected to the hydraulic pocket. In this case, the vortex chamber is equipped with a teardrop-shaped fairing attached from the bottom to the horizontal partition overlapping the drainage hole and provided with a hole at the lower point hydraulically connected to the drainage hole.
Каплевидный обтекатель желательно размещать в дефлекторе или в области выхода дефлектора.The teardrop-shaped fairing is preferably placed in the deflector or in the outlet area of the deflector.
Сепаратор допустимо выполнять с вертикально расположенным выходным патрубком. Средство улавливания жидкости предпочтительно выполнять при этом в виде конусообразных направляющих конфузоров, расположенных между переходным отверстием и выходным патрубком и соосно с ними. При этом направляющие конфузоры следует располагать один над другим с частичным перекрытием, с образованием в зоне перекрытия кольцевых зазоров. Нижний направляющий конфузор целесообразно размещать в переходном отверстии так, чтобы его нижний край располагался ниже горизонтальной перегородки.The separator is permissible to carry out with a vertically located outlet pipe. The liquid trapping means is preferably carried out in the form of cone-shaped guide confusers located between the transition hole and the outlet pipe and aligned with them. In this case, the guide confusers should be placed one above the other with partial overlap, with the formation of annular gaps in the overlap zone. It is advisable to place the lower guide confuser in the transition hole so that its lower edge is below the horizontal partition.
Сепаратор возможно выполнять с горизонтально расположенным выходным патрубком. Средство улавливания жидкости желательно выполнять при этом в виде тонкослойного отбойника, содержащего соосно расположенные над горизонтальной перегородкой конусообразные пластины разного размера, и кольцевой гидравлический карман. При этом сепаратор также должен содержать перепускную трубку, расположенную в улавливающем кармане и гидравлически соединяющую гидравлический карман с дренажным отверстием горизонтальной перегородки.The separator can be performed with a horizontally located outlet pipe. It is desirable to carry out the liquid trapping means in this case in the form of a thin-layer chipper containing cone-shaped plates of different sizes coaxially located above the horizontal partition and an annular hydraulic pocket. At the same time, the separator should also contain a bypass tube located in the catching pocket and hydraulically connecting the hydraulic pocket to the drainage hole of the horizontal partition.
Предпочтительно выполнять сепарационный пакет цилиндрической формы и располагать его в корпусе сепаратора со смещением в направлении от дефлектора на расстояние, равное половине среднего расстояния от дефлектора до корпуса сепаратора.It is preferable to carry out a separation package of a cylindrical shape and place it in the separator body with an offset in the direction from the deflector by a distance equal to half the average distance from the deflector to the separator body.
На фигуре 1 показана схема сепаратора, пример 1 по обоим вариантам, продольный разрез (сечение Б-Б фиг.2, фиг.7); на фиг.2 - схема сепаратора по варианту 1, поперечный разрез (сечение А-А фиг.1); на фиг.3 - схема размещения дренажной трубки по варианту 1, пример 1 (сечение В-В фиг.2); на фиг.4 - схема размещения дренажной трубки по варианту 1, пример 2; на фиг.5 - схема сепаратора, продольный разрез, пример 3 по обоим вариантам (сечение Б-Б фиг.2); на фиг.6 - схема размещения дренажной трубки по варианту 2, пример 3; на фиг.7 - схема сепаратора по варианту 2, поперечный разрез (сечение А-А фиг.1, фиг.5); на фиг.8 - схема каплеобразного обтекателя по варианту 2 (сечение В-В фиг.7).The figure 1 shows a diagram of the separator, example 1 for both options, a longitudinal section (section BB of figure 2, figure 7); figure 2 is a diagram of the separator according to option 1, a cross section (section aa of figure 1); figure 3 - layout of the drainage tube according to option 1, example 1 (section BB of figure 2); figure 4 - layout of the drainage tube according to option 1, example 2; figure 5 is a diagram of the separator, a longitudinal section, example 3 for both options (section BB figure 2); figure 6 - layout of the drainage tube according to option 2, example 3; Fig.7 is a diagram of the separator according to option 2, a cross section (section AA of Fig.1, Fig.5); in Fig.8 is a diagram of a droplet-shaped fairing according to option 2 (section BB of Fig.7).
Сепаратор газовый вихревого типа по варианту 1 (фиг.1, 2) содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с верхним 2 и нижним 3 днищами. Горизонтальной кольцевой перегородкой 4 корпус 1 разделен на нижнюю The gas vortex type separator according to option 1 (FIGS. 1, 2) comprises a vertical cylindrical body 1 with upper 2 and lower 3 bottoms. Horizontal annular partition 4 housing 1 is divided into lower
вихревую 5 и верхнюю дополнительную 6 камеры. Сепаратор также содержит (фиг.1, 2) размещенные в области вихревой камеры 5 входной 7 и сливной 8 патрубки, дефлектор 9 с отражательной пластиной 10, сепарационный пакет 11 с карманом-ловушкой 12, ложное днище 13. В области дополнительной камеры 6 сепаратор содержит выходной 14 патрубок, средство улавливания жидкости (не обозначено) и гидравлический карман 15.vortex 5 and upper additional 6 chambers. The separator also contains (FIGS. 1, 2) nozzles placed in the region of the vortex chamber 5 of the inlet 7 and drain 8, a deflector 9 with a reflection plate 10, a separation bag 11 with a trap pocket 12, a false bottom 13. In the region of the additional chamber 6, the separator contains outlet 14 pipe, liquid trapping means (not indicated) and hydraulic pocket 15.
Входной патрубок 7 жестко закреплен в цилиндрическом корпусе 1 сепаратора ниже горизонтальной перегородки 4 и расположен в нем со смещением, так, что его ось лежит в плоскости поперечного сечения корпуса 1 и не пересекает ось корпуса 1.The inlet pipe 7 is rigidly fixed in the cylindrical housing 1 of the separator below the horizontal partition 4 and is located in it with an offset so that its axis lies in the plane of the cross section of the housing 1 and does not intersect the axis of the housing 1.
Дефлектор 9 расположен у входного патрубка 7 и предназначен для формирования вращательного (вихревого) движения газового потока внутри сепаратора. Дефлектор 9 также препятствует поступлению газового потока в осевую зону сепаратора без его предварительного разделения. Дефлектор 9 образован изогнутой пластиной 16, внутренней стенкой корпуса 1 и отражательной пластиной 10, и при этом ограничен сверху горизонтальной кольцевой перегородкой 4, а снизу - нижней крышкой 17. При этом дефлектор 9 выполнен с постепенно увеличивающейся высотой.The deflector 9 is located at the inlet pipe 7 and is designed to form a rotational (vortex) movement of the gas stream inside the separator. The deflector 9 also prevents the flow of gas into the axial zone of the separator without prior separation. The deflector 9 is formed by a curved plate 16, the inner wall of the housing 1 and the reflective plate 10, and at the same time it is bounded from above by a horizontal annular partition 4, and from below by a lower cover 17. Moreover, the deflector 9 is made with gradually increasing height.
Внутренняя стенка корпуса 1, нижняя крышка 17 дефлектора 9 и отражательная пластина 10 образуют открытый снизу улавливающий карман 18 (фиг.2). Карман 18 предназначен для отвода из вихревого потока движущихся жидкости и механических примесей, прижатых центробежной силой к внутренней стенке корпуса 1 сепаратора, и их транспортировки в нижнюю накопительную часть сепаратора.The inner wall of the housing 1, the lower cover 17 of the deflector 9 and the reflective plate 10 form an open bottom catch pocket 18 (figure 2). Pocket 18 is designed to drain moving fluid and mechanical impurities from the vortex flow, pressed by centrifugal force to the inner wall of the separator housing 1, and transport them to the lower storage part of the separator.
Сливной патрубок 8 расположен в нижнем днище 3 сепаратора.A drain pipe 8 is located in the lower bottom 3 of the separator.
Сепарационный пакет 11 выполнен цилиндрической формы и содержит плоские изогнутые сепарационные пластины 19, расположенные в его образующей поверхности, и формирующие в зоне нахлестки одинаковые и постоянные по размеру щелевые каналы 20. Плоские изогнутые пластины 19 жестко закреплены в верхней части к горизонтальной перегородке 4. В нижней части эти пластины 19 жестко закреплены к нижнему осевому диску 21. Диск 21 жестко закреплен к пальцу 22, конец которого расположен без зазора в отверстии ложного днища 13, расположенного с кольцевым зазором к вертикальному корпусу 1, и жестко закрепленного к корпусу 1 с помощью Г-образных пластин 23. При этом сепарационный пакет 11 расположен в осевой зоне сепаратора так, что The separation package 11 is made of a cylindrical shape and contains flat curved separation plates 19 located in its forming surface, and forming identical and constant slotted channels 20 in the overlap zone. Flat curved plates 19 are rigidly fixed in the upper part to the horizontal partition 4. In the lower parts of these plates 19 are rigidly fixed to the lower axial disk 21. The disk 21 is rigidly fixed to the finger 22, the end of which is located without a gap in the hole of the false bottom 13, located with an annular gap to vertical housing 1, and rigidly fixed to the housing 1 using the L-shaped plates 23. In this case, the separation package 11 is located in the axial zone of the separator so that
ось сепарационного пакета 11 параллельна оси цилиндрического корпуса 1 сепаратора и смещена относительно нее.the axis of the separation bag 11 is parallel to the axis of the cylindrical body 1 of the separator and offset relative to it.
Над нижним осевым диском 21 расположен верхний осевой диск 24, соединенный с ним посредством радиальных пластин 25. Пластины 25 также предназначены для исключения вращения газового потока ниже зоны их расположения.Above the lower axial disk 21 is located the upper axial disk 24, connected to it by means of radial plates 25. The plates 25 are also designed to prevent rotation of the gas stream below the zone of their location.
В перепускном отверстии горизонтальной перегородки 4, расположенном соосно с сепарационным пакетом 11, размещена труба 26, жестко соединенная с горизонтальной перегородкой 4. В верхней части сепарационного пакета 11 между наружной поверхностью трубы 26 и внутренней поверхностью верхней части плоских изогнутых пластин 19 образован кольцевой зазор, который совместно с нижней поверхностью горизонтальной пластины 4 сформировал карман-ловушку 12.In the bypass hole of the horizontal partition 4, located coaxially with the separation package 11, there is a pipe 26 rigidly connected to the horizontal partition 4. In the upper part of the separation package 11, an annular gap is formed between the outer surface of the pipe 26 and the inner surface of the upper part of the flat curved plates 19, which together with the lower surface of the horizontal plate 4 formed a pocket-trap 12.
Горизонтальная кольцевая перегородка 4 содержит дренажное отверстие 27 для сброса жидкости из дополнительной камеры 6 в вихревую камеру 5 (фиг.2, 3). Указанное отверстие 27 гидравлически связано с гидравлическим карманом 15, находящимся в дополнительной камере 6. Снизу в этом отверстии 27 закреплена изогнутая дренажная трубка 28. Свободный конец дренажной трубки 28 ориентирован по ходу движения вихревого потока в вихревой камере 5 и размещен вблизи внутренней поверхности корпуса 1 сепаратора. Такая ориентация дренажной трубки 28 при использовании сепаратора создает разряжение на ее свободном конце, что способствует полному и скорейшему выводу уловленной жидкости из дополнительной камеры. Дренажная трубка 28 размещена внутри дефлектора 9 или в области выхода из дефлектора 9. Такое размещение дренажной трубки 28 обусловлено желанием обеспечить наибольшее разряжение на ее конце. Это разряжение тем больше, чем выше скорость вихревого потока, охватывающего дренажную трубку 28. В соответствии с уравнением неразрывности среды (ρ1S1v1=ρ2S2v2), где ρ - плотность среды, S - площадь поперечного сечения канала, v - скорость потока среды, указанный поток имеет наибольшую скорость внутри дефлектора 9, имеющего меньшую площадь поперечного сечения, чем вихревой канал вокруг сепарационного пакета 11, или вблизи выхода из дефлектора 9. Горизонтальная часть дренажной трубки 28 может быть прямой или изогнутой по линии тока вихревого движения газожидкостного потока.The horizontal annular partition 4 contains a drainage hole 27 for discharging fluid from the additional chamber 6 into the vortex chamber 5 (Fig.2, 3). The specified hole 27 is hydraulically connected to the hydraulic pocket 15 located in the additional chamber 6. A curved drainage tube 28 is fixed below in this hole 27. The free end of the drainage tube 28 is oriented along the vortex flow in the vortex chamber 5 and is located near the inner surface of the separator body 1 . This orientation of the drainage tube 28 when using the separator creates a vacuum at its free end, which contributes to the complete and speedy removal of the trapped fluid from the additional chamber. The drainage tube 28 is placed inside the deflector 9 or in the area of the outlet of the deflector 9. This placement of the drainage tube 28 is due to the desire to provide the greatest discharge at its end. This vacuum is greater, the higher the speed of the vortex flow covering the drain pipe 28. In accordance with the continuity equation (ρ 1 S 1 v 1 = ρ 2 S 2 v 2 ), where ρ is the density of the medium, S is the cross-sectional area of the channel , v is the flow rate of the medium, said flow has the highest speed inside the deflector 9, having a smaller cross-sectional area than the vortex channel around the separation package 11, or near the outlet of the deflector 9. The horizontal part of the drain tube 28 can be straight or curved along the stream line vortex dv zheniya liquid flow.
Примеры конкретного выполнения.Examples of specific performance.
Пример 1.Example 1
Средство улавливания жидкости в дополнительной камере (фиг.1) выполнено в виде расположенного в верхней части этой камеры 6 тонкослойного отбойника (не обозначено), содержащего соосно расположенные конусообразные пластины 29 разного размера, и гидравлический карман 15. Пластины 29 расположены соосно с сепарационным пакетом 11 и образуют кольцевые зазоры 30.The liquid trapping means in the additional chamber (Fig. 1) is made in the form of a thin-layer chipper (not indicated) located in the upper part of this chamber 6, containing coaxially arranged cone-shaped plates 29 of different sizes, and a hydraulic pocket 15. The plates 29 are arranged coaxially with the separation bag 11 and form annular gaps 30.
Выходной патрубок 14 расположен горизонтально и жестко закреплен в цилиндрическом корпусе 1 сепаратора между горизонтальной перегородкой 4 и гидравлическим карманом 15.The outlet pipe 14 is located horizontally and is rigidly fixed in the cylindrical housing 1 of the separator between the horizontal partition 4 and the hydraulic pocket 15.
Сепаратор содержит также перепускную трубку 31 (фиг.1, 3), один конец которой расположен в отверстии для сброса жидкости гидравлического кармана 15, а другой конец - в дренажном отверстии 27 горизонтальной перегородки 4.The separator also contains a bypass tube 31 (Fig.1, 3), one end of which is located in the hole for discharging fluid from the hydraulic pocket 15, and the other end is in the drain hole 27 of the horizontal partition 4.
Пример 2.Example 2
Сепаратор по примеру 1, в котором перепускная 31 и дренажная 28 трубки конструктивно выполнены как одна трубка.The separator according to example 1, in which the bypass 31 and drain 28 tubes are structurally made as one tube.
Пример 3.Example 3
Средство улавливания жидкости в дополнительной камере 6 (фиг.5, 6) выполнено в виде конусообразных направляющих конфузоров 32, расположенных преимущественно над горизонтальной перегородкой 4. Конфузоры 32 расположены соосно с сепарационным пакетом 11 и вертикальным выходным патрубком 14. Конфузоры 32 расположены один над другим с частичным перекрытием. Нижний конфузор расположен в переходном отверстии горизонтальной перегородки 4. Верхний конфузор расположен под выходным патрубком 14 и частично перекрывает его. В зоне взаимного перекрытия и перекрытия с выходным патрубком 14 конфузоры 32 образуют кольцевые зазоры 33, расположенные навстречу движения газового потока, и предназначенные для отвода пленочной жидкости с поверхности конфузоров 32 в гидравлический карман 15. Указанный карман 15 образован корпусом 1, верхней поверхностью горизонтальной перегородки 4 и внешней поверхностью нижнего конфузора 32.The liquid trapping means in the additional chamber 6 (Figs. 5, 6) is made in the form of cone-shaped guiding confusers 32 located mainly above the horizontal partition 4. The confusers 32 are located coaxially with the separation package 11 and the vertical outlet pipe 14. The confusers 32 are located one above the other partial overlap. The lower confuser is located in the through opening of the horizontal partition 4. The upper confuser is located under the outlet pipe 14 and partially overlaps it. In the zone of mutual overlap and overlap with the outlet pipe 14, the confusers 32 form annular gaps 33, located opposite the movement of the gas stream, and designed to divert the film fluid from the surface of the confusers 32 into the hydraulic pocket 15. The specified pocket 15 is formed by the housing 1, the upper surface of the horizontal partition 4 and the outer surface of the lower confuser 32.
Труба 26, установленная в горизонтальной перегородке 4 и формирующая карман-ловушку, конструктивно выполнена в виде нижней части нижнего конфузора 32.The pipe 26, mounted in a horizontal partition 4 and forming a pocket-trap, is structurally made in the form of the lower part of the lower confuser 32.
Пример 4.Example 4
Для целей уменьшения разбрызгивания жидкости, высасываемой из дренажной трубки 28, ее свободный конец размещен в цилиндрическом In order to reduce the spraying of liquid sucked from the drainage tube 28, its free end is placed in a cylindrical
направляющем канале 34 (фиг.4). Наличие указанного канала 34 приводит к повышению однородности потока, охватывающего дренажную трубку 28, что уменьшает разбрызгивание исходящей из нее жидкости. Направляющий канал 34 и горизонтальная часть дренажной трубки 28 выполнены прямыми.the guide channel 34 (figure 4). The presence of the specified channel 34 leads to an increase in the uniformity of the flow covering the drainage tube 28, which reduces the spatter of the outgoing fluid. The guide channel 34 and the horizontal part of the drainage tube 28 are made straight.
Пример 5.Example 5
Ось сепарационного пакета 11 смещена относительно оси корпуса 1 сепаратора так, чтобы сепарационный пакет 11 находился в центре внутреннего пространства между изогнутой пластиной 16 дефлектора 9 и корпусом 1 сепаратора (фиг.8).The axis of the separation package 11 is offset relative to the axis of the separator housing 1 so that the separation package 11 is located in the center of the inner space between the bent plate 16 of the deflector 9 and the separator housing 1 (Fig. 8).
Концы плоских изогнутых пластин 19 направлены в разные стороны по касательной к окружностям, расположенным в поперечном сечении сепаратора, одна из которых описана вокруг сепарационного пакета 11, а другая вписана в сепарационный пакет 11.The ends of the flat curved plates 19 are directed in different directions tangentially to the circles located in the cross section of the separator, one of which is described around the separation package 11, and the other is inscribed in the separation package 11.
Реализация конструктивных элементов заявляемой полезной модели не ограничивается приведенными выше примерами.The implementation of the structural elements of the claimed utility model is not limited to the above examples.
Заявляемый газовый сепаратор вихревого типа по варианту 1 работает следующим образом.The inventive gas vortex type separator according to option 1 operates as follows.
Газ, подлежащий очистке (сырой газ), подводят в аппарат через входной патрубок 7. Установка входного патрубка 7, смещенного по горизонтали относительно осевой линии корпуса 1, позволяет создать скользящий удар об изогнутую пластину 16 дефлектора 9.The gas to be cleaned (crude gas) is fed into the apparatus through the inlet pipe 7. Installing the inlet pipe 7, which is horizontally offset relative to the center line of the housing 1, allows you to create a sliding impact on the curved plate 16 of the deflector 9.
Дефлектор 9 плавно изменяет направление движения газа, и формирует вихревое движение газа вокруг сепарационного пакета 11. В дефлекторе 9 из газового потока выделяется основная масса жидкости и механические примеси. Капли жидкости и механическая примесь отбрасываются центробежной силой на стенки корпуса 1 сепаратора и под действием гравитационных сил движутся вдоль этой стенки по нисходящей спирали по ходу вращения газового потока. Основная часть жидкости и механических примесей попадает при этом в улавливающий карман 18, и стекает по его стенкам вниз, к ложному днищу 13.The deflector 9 smoothly changes the direction of gas movement, and forms a vortex gas movement around the separation package 11. In the deflector 9, the bulk of the liquid and mechanical impurities are released from the gas stream. Liquid droplets and a mechanical impurity are discarded by centrifugal force on the walls of the separator housing 1 and, under the influence of gravitational forces, move along this wall in a downward spiral in the direction of rotation of the gas stream. The main part of the liquid and mechanical impurities falls into the trap pocket 18, and flows down its walls down to the false bottom 13.
Мелкодисперсная капельная жидкость, не осевшая на стенке корпуса 1, попадает на наружную поверхность плоских изогнутых пластин 19, и транспортируется газовым потоком через щелевые каналы 20 на их внутреннюю поверхность. Опускаясь по внутренней поверхности пластин 19, частицы жидкости, приблизившись к нижним кромкам этих пластин 19, соскальзывают с них и попадают на поверхность ложного днища 13.A finely divided droplet liquid that has not settled on the wall of the housing 1 enters the outer surface of the flat curved plates 19 and is transported by gas flow through the slotted channels 20 to their inner surface. Descending along the inner surface of the plates 19, the liquid particles, approaching the lower edges of these plates 19, slide off them and fall on the surface of the false bottom 13.
Через кольцевой зазор 35 между корпусом 1 и ложным днищем 13 жидкость и механические примеси транспортируются к сливному патрубку 8.Through the annular gap 35 between the housing 1 and the false bottom 13, the liquid and mechanical impurities are transported to the drain pipe 8.
Вращаясь в направлении газового потока, неотсепарированная пленочная часть жидкости захватывается карманом-ловушкой 12, (ее наружный диаметр больше внутреннего диаметра сепарационного пакета 11), и, продолжая свое вращательное движение в направлении газового потока, и будучи прижатой к горизонтальной перегородке 4, под действием центробежной силы, прижимается к верхней внутренней части пластин 19. После накопления в кармане-ловушке 12 достаточного количества жидкости, она под действием силы тяжести стекает вниз по пластинам 19, и далее транспортируется на ложное днище 13, а затем - к сливному патрубку 8.Rotating in the direction of the gas stream, the unseparated film part of the liquid is captured by the trap pocket 12, (its outer diameter is larger than the inner diameter of the separation bag 11), and, continuing its rotational movement in the direction of the gas stream, and being pressed against the horizontal partition 4, under the action of centrifugal force, is pressed to the upper inner part of the plates 19. After the accumulation in the pocket-trap 12 of a sufficient amount of liquid, it flows under the influence of gravity down the plates 19, and then trans ported on a false bottom 13, and then - to a drain pipe 8.
Оставшаяся более легкая пленочная часть жидкости, не задержанная карманом-ловушкой 12, поступает через перепускное отверстие вместе с выходным газовым потоком в дополнительную камеру 6 сепарации. Двигаясь в направлении газового потока, пленочная жидкость задерживается средством улавливания жидкости и попадает в гидравлический карман 15, гидравлически связанный с дренажной трубкой 28. В плоскости свободного конца дренажной трубки 28 создается разряжение благодаря его расположению по ходу вращения потока в вихревой камере 5. Это приводит к постоянному принудительному оттоку жидкости из гидравлического кармана 15 в вихревую камеру 5. Попав в вихревую камеру 5, жидкость прижимается центробежными силами в стенке корпуса 1, по которой стекает в нижнюю часть сепаратора, а оттуда - к сливному патрубку 8.The remaining lighter film part of the liquid, not retained by the pocket-trap 12, enters through the bypass hole together with the outlet gas stream into the additional separation chamber 6. Moving in the direction of the gas flow, the film fluid is retained by the liquid trapping means and enters a hydraulic pocket 15 hydraulically connected to the drain tube 28. In the plane of the free end of the drain tube 28, a vacuum is created due to its location along the rotation of the flow in the vortex chamber 5. This leads to continuous forced outflow of fluid from the hydraulic pocket 15 into the vortex chamber 5. Once in the vortex chamber 5, the fluid is pressed by centrifugal forces in the wall of the housing 1, along which pushes into the bottom of the separator, and from there to the drain pipe 8.
Очищенный газовый поток направляется в выходной патрубок 14.The purified gas stream is sent to the outlet pipe 14.
В заявляемой полезной модели заявляемый технический результат: "уменьшение количества уловленной жидкости, находящейся в камере дополнительной сепарации, более быстрое и надежное ее выведение из этой камеры" достигается за счет того, что сепаратор газовый вихревого типа содержит вертикальный цилиндрический корпус с верхним и нижним днищами, разделенный горизонтальной кольцевой перегородкой на вихревую и дополнительную камеры. При этом вихревая камера снабжена входным и сливным патрубками, дефлектором с отражательной пластиной, сепарационным пакетом с карманом-ловушкой, а дополнительная камера снабжена выходным патрубком, средством улавливания жидкости и гидравлическим карманом. При этом горизонтальная перегородка содержит переходное и дренажное отверстия, последнее из которых гидравлически связано с гидравлическим карманом. При In the claimed utility model, the claimed technical result is: "reducing the amount of trapped liquid in the additional separation chamber, its faster and more reliable removal from this chamber" is achieved due to the fact that the gas vortex type separator contains a vertical cylindrical body with upper and lower bottoms, divided by a horizontal annular partition into a vortex and an additional chamber. In this case, the vortex chamber is equipped with an inlet and a discharge pipe, a deflector with a reflective plate, a separation bag with a trap pocket, and the additional chamber is equipped with an output pipe, a liquid trap and a hydraulic pocket. In this case, the horizontal partition contains the transition and drainage holes, the last of which is hydraulically connected to the hydraulic pocket. At
этом вихревая камера снабжена изогнутой дренажной трубкой. Одним концом дренажная трубка прикреплена снизу к горизонтальной перегородке и перекрывает упомянутое дренажное отверстие, а вторым свободным концом размещена по ходу вихревого движения потока. В дренажной трубке создается разрежение (эжекция), которое возникает при наличии движения газожидкостной смеси за счет того, что трубка ориентирована по ходу этого движения. Величина разрежения зависит от скорости потока и его плотности.this vortex chamber is equipped with a curved drainage tube. At one end, the drainage tube is attached from below to the horizontal partition and overlaps the mentioned drainage hole, and the second free end is placed along the swirling flow. A vacuum (ejection) is created in the drainage tube, which occurs when there is a movement of the gas-liquid mixture due to the fact that the tube is oriented along this movement. The amount of rarefaction depends on the flow velocity and its density.
Сепаратор газовый вихревого типа по варианту 2 (фиг.1, 7) содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с верхним 2 и нижним 3 днищами. Горизонтальной кольцевой перегородкой 4 корпус разделен на нижнюю вихревую 5 и верхнюю дополнительную 6 камеры. Сепаратор также содержит размещенные в области вихревой камеры 5 входной 7 и сливной 8 патрубки, дефлектор 9 с отражательной пластиной 10, сепарационный пакет 11 с карманом-ловушкой 12, ложное днище 13. В области дополнительной камеры 6 сепаратор содержит выходной 14 патрубок, средство улавливания жидкости (не обозначено) и гидравлический карман 15.The gas vortex type separator according to option 2 (FIGS. 1, 7) comprises a vertical cylindrical body 1 with upper 2 and lower 3 bottoms. With a horizontal annular partition 4, the casing is divided into lower vortex 5 and upper additional 6 chambers. The separator also contains inlet 7 and drain 8 located in the region of the vortex chamber 5, a deflector 9 with a reflecting plate 10, a separation bag 11 with a pocket-trap 12, a false bottom 13. In the area of the additional chamber 6, the separator contains an outlet 14, a means for collecting liquid (not indicated) and hydraulic pocket 15.
Входной патрубок 7 жестко закреплен в цилиндрическом корпусе 1 сепаратора ниже горизонтальной перегородки 4 и расположен в нем со смещением, так, что его ось лежит в плоскости поперечного сечения корпуса 1 и не пересекает ось корпуса 1.The inlet pipe 7 is rigidly fixed in the cylindrical housing 1 of the separator below the horizontal partition 4 and is located in it with an offset so that its axis lies in the plane of the cross section of the housing 1 and does not intersect the axis of the housing 1.
Дефлектор 9 расположен у входного патрубка 7 и предназначен для формирования вращательного (вихревого) движения газового потока внутри сепаратора. Дефлектор 9 также препятствует поступлению газового потока в осевую зону сепаратора без его предварительного разделения. Дефлектор 9 образован изогнутой пластиной 16, внутренней стенкой корпуса 1 и отражательной пластиной 10, и при этом ограничен сверху горизонтальной кольцевой перегородкой 4, а снизу - нижней крышкой 17. При этом дефлектор 9 выполнен с постепенно увеличивающейся высотой.The deflector 9 is located at the inlet pipe 7 and is designed to form a rotational (vortex) movement of the gas stream inside the separator. The deflector 9 also prevents the flow of gas into the axial zone of the separator without prior separation. The deflector 9 is formed by a curved plate 16, the inner wall of the housing 1 and the reflective plate 10, and at the same time it is bounded from above by a horizontal annular partition 4, and from below by a lower cover 17. Moreover, the deflector 9 is made with gradually increasing height.
Внутренняя стенка корпуса 1, нижняя крышка 17 дефлектора 9 и отражательная пластина 10 образуют открытый снизу улавливающий карман 18. Карман 18 предназначен для отвода из вихревого потока движущихся жидкости и механических примесей, прижатых центробежной силой к внутренней стенке корпуса 1 сепаратора, и их транспортировки в нижнюю накопительную часть сепаратора.The inner wall of the housing 1, the lower cover 17 of the deflector 9 and the reflective plate 10 form a trap pocket 18 open from the bottom. The pocket 18 is designed to divert moving fluid and solids pressed by a centrifugal force from the vortex from the inner wall of the separator housing 1 and transport them to the lower cumulative part of the separator.
Сливной патрубок 8 расположен в нижнем днище 3 сепаратора.A drain pipe 8 is located in the lower bottom 3 of the separator.
Сепарационный пакет 11 выполнен цилиндрической формы и содержит плоские изогнутые сепарационные пластины 19, расположенные в его образующей поверхности, и формирующие в зоне нахлестки одинаковые и постоянные по размеру щелевые каналы 20. Плоские изогнутые пластины 19 жестко закреплены в верхней части к горизонтальной перегородке 4. В нижней части эти пластины 19 жестко закреплены к нижнему осевому диску 21. Диск 21 жестко закреплен к пальцу 22, конец которого расположен без зазора в отверстии ложного днища 13, расположенного с кольцевым зазором к вертикальному корпусу 1, и жестко закрепленного к корпусу 1 с помощью Г-образных пластин 23. При этом сепарационный пакет 11 расположен в осевой зоне сепаратора так, что ось сепарационного пакета 11 параллельна оси цилиндрического корпуса 1 сепаратора и смещена относительно нее.The separation package 11 is made of a cylindrical shape and contains flat curved separation plates 19 located in its forming surface, and forming identical and constant slotted channels 20 in the overlap zone. Flat curved plates 19 are rigidly fixed in the upper part to the horizontal partition 4. In the lower parts of these plates 19 are rigidly fixed to the lower axial disk 21. The disk 21 is rigidly fixed to the finger 22, the end of which is located without a gap in the hole of the false bottom 13, located with an annular gap to vertical housing 1, and rigidly fixed to the housing 1 by means of L-shaped plates 23. In this case, the separation package 11 is located in the axial zone of the separator so that the axis of the separation package 11 is parallel to the axis of the cylindrical body 1 of the separator and offset relative to it.
Над нижним осевым диском 21 расположен верхний осевой диск 24, соединенный с ним посредством радиальных пластин 25. Пластины 25 также предназначены для исключения вращения газового потока ниже зоны их расположения.Above the lower axial disk 21 is located the upper axial disk 24, connected to it by means of radial plates 25. The plates 25 are also designed to prevent rotation of the gas stream below the zone of their location.
В перепускном отверстии горизонтальной перегородки 4, расположенном соосно с сепарационным пакетом 11, размещена труба 26, жестко соединенная с горизонтальной перегородкой 4. В верхней части сепарационного пакета 11 между наружной поверхностью трубы 26 и внутренней поверхностью верхней части плоских изогнутых пластин 19 образован кольцевой зазор, который совместно с нижней поверхностью горизонтальной пластины 4 сформировал карман-ловушку 12.In the bypass hole of the horizontal partition 4, located coaxially with the separation package 11, there is a pipe 26 rigidly connected to the horizontal partition 4. In the upper part of the separation package 11, an annular gap is formed between the outer surface of the pipe 26 and the inner surface of the upper part of the flat curved plates 19, which together with the lower surface of the horizontal plate 4 formed a pocket-trap 12.
Горизонтальная кольцевая перегородка 4 содержит дренажное отверстие 27 для сброса жидкости из дополнительной камеры 6 в вихревую камеру 5 (фиг.7, 8). Указанное отверстие 27 гидравлически связано с гидравлическим карманом 15, находящимся в дополнительной камере 6. Снизу это отверстие 27 закрыто каплевидным обтекателем 36, имеющим выходное отверстие 37 в его нижней точке, гидравлически связанное с дренажным отверстием 27 горизонтальной перегородки 4. При использовании сепаратора набегающий на каплевидный обтекатель 36 поток создает разряжение, имеющее наибольшее значение в его нижней точке, где расположено выходное отверстие 37, что способствует полному и скорейшему выводу уловленной жидкости из дополнительной камеры 6. При обходе обтекателя 36 частицы потока, обтекающие его криволинейную поверхность, проходят за тот же промежуток времени больший путь, чем частицы, The horizontal annular partition 4 contains a drainage hole 27 for discharging fluid from the additional chamber 6 into the vortex chamber 5 (Fig.7, 8). The specified hole 27 is hydraulically connected to the hydraulic pocket 15 located in the additional chamber 6. From below, this hole 27 is closed by a teardrop-shaped fairing 36 having an outlet 37 at its lower point, hydraulically connected to the drainage hole 27 of the horizontal partition 4. When using the separator, it runs onto the teardrop the flow fairing 36 creates a vacuum having the greatest value at its lower point, where the outlet 37 is located, which contributes to the complete and speedy withdrawal of the trapped liquid and of the additional chamber 6. When crawling fairing 36 particle flow flowing around its curved surface extend over the same period of time longer path than the particles
проходящие ниже обтекателя и, следовательно, имеют большую скорость. Согласно уравнению Бернулли там, где скорость частиц больше, давление среды меньше и наоборот.passing below the fairing and, therefore, have a high speed. According to the Bernoulli equation, where the particle velocity is higher, the pressure of the medium is lower and vice versa.
Каплевидный обтекатель 36 размещен внутри дефлектора 9 или в области выхода из дефлектора. Такое размещение каплевидного обтекателя 36 обусловлено желанием обеспечить наибольшее разряжение на его выходном отверстии 37. Это разряжение тем больше, чем выше скорость вихревого потока, набегающего на обтекатель 36. В соответствии с уравнением неразрывности среды (ρ1S1v1=ρ2S2v2), где ρ - плотность среды, S - площадь поперечного сечения канала, v - скорость потока среды, указанный поток имеет наибольшую скорость внутри дефлектора 9, имеющего меньшую площадь поперечного сечения, чем вихревой канал вокруг сепарационного пакета 11, или вблизи выхода из дефлектора 9.The teardrop-shaped fairing 36 is placed inside the deflector 9 or in the area of exit from the deflector. This arrangement of the teardrop-shaped fairing 36 is due to the desire to provide the greatest vacuum at its outlet 37. This vacuum is the greater, the higher the speed of the vortex flow running on the fairing 36. In accordance with the continuity equation (ρ 1 S 1 v 1 = ρ 2 S 2 v 2 ), where ρ is the density of the medium, S is the cross-sectional area of the channel, v is the flow velocity of the medium, the specified flow has the highest speed inside the deflector 9, which has a smaller cross-sectional area than the vortex channel around the separation package 11, or near exit the deflector 9.
Примеры конкретного выполнения.Examples of specific performance.
Пример 1.Example 1
Средство улавливания жидкости в дополнительной камере (фиг.1) выполнено в виде расположенного в верхней части этой камеры тонкослойного отбойника (не обозначено), содержащего соосно расположенные конусообразные пластины 29 разного размера, и гидравлический карман 15. Пластины 29 расположены соосно с сепарационным пакетом 11 и образуют кольцевые зазоры 30.The liquid trapping means in the additional chamber (Fig. 1) is made in the form of a thin-layer chipper (not indicated) located in the upper part of this chamber, containing coaxially arranged cone-shaped plates 29 of different sizes, and a hydraulic pocket 15. The plates 29 are arranged coaxially with the separation bag 11 and form annular gaps 30.
Выходной патрубок 14 расположен горизонтально и жестко закреплен в цилиндрическом корпусе 1 сепаратора между горизонтальной перегородкой 4 и гидравлическим карманом 15.The outlet pipe 14 is located horizontally and is rigidly fixed in the cylindrical housing 1 of the separator between the horizontal partition 4 and the hydraulic pocket 15.
Сепаратор содержит также перепускную трубку 31 (фиг.8), один конец которой расположен в отверстии для сброса жидкости гидравлического кармана 15, а другой конец - в дренажном отверстии 27 горизонтальной перегородки 4.The separator also contains a bypass tube 31 (Fig. 8), one end of which is located in the hole for discharging fluid from the hydraulic pocket 15, and the other end is in the drain hole 27 of the horizontal partition 4.
Пример 2.Example 2
Ось сепарационного пакета 11 смещена относительно оси корпуса 1 сепаратора так, чтобы сепарационный пакет 11 находился в центре внутреннего пространства между изогнутой пластиной 16 дефлектора 9 и корпусом 1 сепаратора.The axis of the separation package 11 is offset relative to the axis of the separator housing 1 so that the separation package 11 is located in the center of the inner space between the bent plate 16 of the deflector 9 and the separator housing 1.
Концы плоских изогнутых пластин 19 направлены в разные стороны по касательной к окружностям, расположенным в поперечном сечении сепаратора, одна из которых описана вокруг сепарационного пакета 11, а другая вписана в сепарационный пакет 11.The ends of the flat curved plates 19 are directed in different directions tangentially to the circles located in the cross section of the separator, one of which is described around the separation package 11, and the other is inscribed in the separation package 11.
Пример 3.Example 3
Средство улавливания жидкости в дополнительной камере (фиг.5) выполнено в виде конусообразных направляющих конфузоров 32, расположенных преимущественно над горизонтальной перегородкой 4. Конфузоры 32 расположены соосно с сепарационным пакетом 11 и вертикальным выходным патрубком 14. Конфузоры 32 расположены один над другим с частичным перекрытием. Нижний конфузор расположен в переходном отверстии горизонтальной пластины 4. Верхний конфузор расположен под выходным патрубком 14 и частично перекрывает его. В зоне взаимного перекрытия и перекрытия с выходным патрубком конфузоры 32 образуют кольцевые зазоры 33, расположенные навстречу движения газового потока, и предназначенные для отвода пленочной жидкости с поверхности конфузоров 32 в гидравлический карман 15. Указанный карман 15 образован корпусом 1, верхней поверхностью горизонтальной перегородки 4 и внешней поверхностью нижнего конфузора 32.The liquid trapping means in the additional chamber (Fig. 5) is made in the form of cone-shaped guiding confusers 32, located mainly above the horizontal partition 4. The confusers 32 are located coaxially with the separation package 11 and the vertical outlet pipe 14. The confusers 32 are located one above the other with partial overlap. The lower confuser is located in the through hole of the horizontal plate 4. The upper confuser is located under the outlet pipe 14 and partially overlaps it. In the zone of mutual overlap and overlap with the outlet pipe, the confusers 32 form annular gaps 33, located opposite the movement of the gas stream, and designed to divert the film fluid from the surface of the confusers 32 into the hydraulic pocket 15. The specified pocket 15 is formed by the housing 1, the upper surface of the horizontal partition 4 and the outer surface of the lower confuser 32.
Труба 26, установленная в горизонтальной перегородке 4 и формирующая карман-ловушку 12, конструктивно выполнена в виде нижней части нижнего конфузора 32.The pipe 26 installed in the horizontal partition 4 and forming a pocket-trap 12 is structurally made in the form of the lower part of the lower confuser 32.
Реализация конструктивных элементов заявляемой полезной модели не ограничивается приведенными выше примерами.The implementation of the structural elements of the claimed utility model is not limited to the above examples.
Заявляемый газовый сепаратор вихревого типа по варианту 2 работает следующим образом.The inventive gas vortex type separator according to option 2 works as follows.
Газ, подлежащий очистке (сырой газ), подводят в аппарат через входной патрубок 7. Установка входного патрубка 7, смещенного по горизонтали относительно осевой линии корпуса 1, позволяет создать скользящий удар об изогнутую пластину 16 дефлектора 9.The gas to be cleaned (crude gas) is fed into the apparatus through the inlet pipe 7. Installing the inlet pipe 7, which is horizontally offset relative to the center line of the housing 1, allows you to create a sliding impact on the curved plate 16 of the deflector 9.
Дефлектор 9 плавно изменяет направление движения газа, и формирует вихревое движение газа вокруг сепарационного пакета 11. В дефлекторе 9 из газового потока выделяется основная масса жидкости и механические примеси. Капли жидкости и механическая примесь отбрасываются центробежной силой на стенки корпуса 1 сепаратора и под действием гравитационных сил движутся вдоль этой стенки по нисходящей спирали по ходу вращения газового потока. Основная часть жидкости и механических примесей попадает при этом в улавливающий карман 18, и стекает по его стенкам вниз, к ложному днищу 13.The deflector 9 smoothly changes the direction of gas movement, and forms a vortex gas movement around the separation package 11. In the deflector 9, the bulk of the liquid and mechanical impurities are released from the gas stream. Liquid droplets and a mechanical impurity are discarded by centrifugal force on the walls of the separator housing 1 and, under the influence of gravitational forces, move along this wall in a downward spiral in the direction of rotation of the gas stream. The main part of the liquid and mechanical impurities falls into the trap pocket 18, and flows down its walls down to the false bottom 13.
Мелкодисперсная капельная жидкость, не осевшая на стенке корпуса 1, попадает на наружную поверхность плоских изогнутых пластин 19, и A finely divided droplet liquid that has not settled on the wall of the housing 1 enters the outer surface of the flat curved plates 19, and
транспортируется газовым потоком через щелевые каналы 20 на их внутреннюю поверхность. Опускаясь по внутренней поверхности пластин 19, частицы жидкости, приблизившись к нижним кромкам этих пластин 19, соскальзывают с них и попадают на поверхность ложного днища 13.is transported by a gas stream through the slotted channels 20 to their inner surface. Descending along the inner surface of the plates 19, the liquid particles, approaching the lower edges of these plates 19, slide off them and fall on the surface of the false bottom 13.
Через кольцевой зазор 35 между корпусом 1 и ложным днищем 13 жидкость и механические примеси транспортируются к сливному патрубку 8.Through the annular gap 35 between the housing 1 and the false bottom 13, the liquid and mechanical impurities are transported to the drain pipe 8.
Вращаясь в направлении газового потока, неотсепарированная пленочная часть жидкости захватывается карманом-ловушкой 12, (ее наружный диаметр больше внутреннего диаметра сепарационного пакета 11), и, продолжая свое вращательное движение в направлении газового потока, и будучи прижатой к горизонтальной перегородке 4, под действием центробежной силы, прижимается к верхней внутренней части пластин 19. После накопления в кармане-ловушке 12 достаточного количества жидкости, она под действием силы тяжести стекает вниз по пластинам 19, и далее транспортируется на ложное днище 13, а затем - к сливному патрубку 8.Rotating in the direction of the gas stream, the unseparated film part of the liquid is captured by the trap pocket 12, (its outer diameter is larger than the inner diameter of the separation bag 11), and, continuing its rotational movement in the direction of the gas stream, and being pressed against the horizontal partition 4, under the action of centrifugal force, is pressed to the upper inner part of the plates 19. After the accumulation in the pocket-trap 12 of a sufficient amount of liquid, it flows under the influence of gravity down the plates 19, and then trans ported on a false bottom 13, and then - to a drain pipe 8.
Оставшаяся более легкая пленочная часть жидкости, не задержанная карманом-ловушкой 12, поступает через перепускное отверстие вместе с выходным газовым потоком в дополнительную камеру 6 сепарации. Двигаясь в направлении газового потока, пленочная жидкость задерживается средством улавливания жидкости и попадает в гидравлический карман 15, гидравлически связанный с каплевидным обтекателем 36. В выходном отверстии 37 каплевидного обтекателя 36 создается разряжение благодаря его форме и расположению в движущемся потоке вихревой камеры 5. Это приводит к постоянному принудительному оттоку жидкости из гидравлического кармана 15 в вихревую камеру 5. Попав в вихревую камеру 5, жидкость прижимается центробежными силами в стенке корпуса 1, по которой стекает в нижнюю часть сепаратора, а оттуда - к сливному патрубку 8.The remaining lighter film part of the liquid, not retained by the pocket-trap 12, enters through the bypass hole together with the outlet gas stream into the additional separation chamber 6. Moving in the direction of the gas flow, the film fluid is retained by the liquid trapping means and enters a hydraulic pocket 15 hydraulically connected to the teardrop cowl 36. A discharge is created in the outlet 37 of the teardrop cowl 36 due to its shape and location in the moving stream of the vortex chamber 5. This leads to continuous forced outflow of fluid from the hydraulic pocket 15 into the vortex chamber 5. Once in the vortex chamber 5, the fluid is pressed by centrifugal forces in the wall of the housing 1, to Torah flows down to the bottom of the separator, and then - to the discharge pipe 8.
Очищенный газовый поток направляется в выходной патрубок 14.The purified gas stream is sent to the outlet pipe 14.
В заявляемой полезной модели заявляемый технический результат: "уменьшение количества уловленной жидкости, находящейся в камере дополнительной сепарации, более полное и надежное ее выведение из этой камеры" достигается за счет того, что сепаратор газовый вихревого типа содержит вертикальный цилиндрический корпус с верхним и нижним днищами, разделенный горизонтальной кольцевой перегородкой на вихревую и дополнительную камеры. При этом вихревая камера снабжена входным и In the claimed utility model, the claimed technical result is: "reducing the amount of liquid trapped in the additional separation chamber, its more complete and reliable removal from this chamber" is achieved due to the fact that the gas vortex type separator contains a vertical cylindrical body with upper and lower bottoms, divided by a horizontal annular partition into a vortex and an additional chamber. In this case, the vortex chamber is equipped with an input and
сливным патрубками, дефлектором с отражательной пластиной, сепарационным пакетом с карманом-ловушкой, а дополнительная камера снабжена выходным патрубком, средством улавливания жидкости и гидравлическим карманом. При этом горизонтальная перегородка содержит переходное и дренажное отверстия, последнее из которых гидравлически связано с гидравлическим карманом. При этом вихревая камера снабжена каплевидным обтекателем, прикрепленным снизу к горизонтальной перегородке, перекрывающим дренажное отверстие, и снабженным отверстием у нижней точки, гидравлически связанное с дренажным отверстием. Каплевидный обтекатель расположен в области поля высоких скоростей, что позволяет за счет высокой скорости движения газожидкостного потока в низшей точке каплевидного обтекателя снизить давление в этой точке до минимального, что в свою очередь позволяет удаляться жидкости, находящейся в камере дополнительной сепарации, через дренажное отверстие и выходное отверстие обтекателя.drain pipes, a deflector with a reflective plate, a separation bag with a pocket-trap, and the additional chamber is equipped with an outlet pipe, a means of trapping liquids and a hydraulic pocket. In this case, the horizontal partition contains the transition and drainage holes, the last of which is hydraulically connected to the hydraulic pocket. In this case, the vortex chamber is equipped with a teardrop-shaped fairing attached from the bottom to the horizontal partition overlapping the drainage hole and provided with a hole at the lower point hydraulically connected to the drainage hole. The teardrop-shaped fairing is located in the high-velocity field region, which allows, due to the high velocity of the gas-liquid flow at the lowest point of the teardrop-shaped fairing, to reduce the pressure at this point to the minimum, which in turn allows the liquid in the additional separation chamber to be removed through the drainage hole and the outlet fairing hole.
Авторами изготовлены опытные образцы заявляемого сепаратора, лабораторные исследования которого подтвердили достижение заявленного технического результата.The authors made prototypes of the inventive separator, laboratory tests which confirmed the achievement of the claimed technical result.
Заявляемый газовый сепаратор вихревого типа может быть изготовлен на машиностроительном предприятии.The inventive gas vortex-type separator can be manufactured at a machine-building enterprise.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.INFORMATION SOURCES.
1. Описание изобретения к патенту РФ №2136350, МПК 6 B01D 45/12, 1999.1. Description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2136350, IPC 6 B01D 45/12, 1999.
2. Описание изобретения к патенту РФ №2188062, МПК 7 B01D 45/12, 2002.2. Description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2188062, IPC 7 B01D 45/12, 2002.
3. Описание изобретения к патенту РФ №2304455, МПК B01D 45/12, 2007.3. Description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2304455, IPC B01D 45/12, 2007.
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007146023/22U RU72417U1 (en) | 2007-12-13 | 2007-12-13 | GAS VORTEX VALVE SEPARATOR (OPTIONS) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007146023/22U RU72417U1 (en) | 2007-12-13 | 2007-12-13 | GAS VORTEX VALVE SEPARATOR (OPTIONS) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU72417U1 true RU72417U1 (en) | 2008-04-20 |
Family
ID=39454203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007146023/22U RU72417U1 (en) | 2007-12-13 | 2007-12-13 | GAS VORTEX VALVE SEPARATOR (OPTIONS) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU72417U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2635159C1 (en) * | 2017-01-17 | 2017-11-09 | Акционерное общество "ГМС Нефтемаш" | Vortex-type gas separator |
| RU187522U1 (en) * | 2018-09-18 | 2019-03-11 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Уральский электромеханический завод" | Dehumidifier |
-
2007
- 2007-12-13 RU RU2007146023/22U patent/RU72417U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2635159C1 (en) * | 2017-01-17 | 2017-11-09 | Акционерное общество "ГМС Нефтемаш" | Vortex-type gas separator |
| RU187522U1 (en) * | 2018-09-18 | 2019-03-11 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Уральский электромеханический завод" | Dehumidifier |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3885934A (en) | Centrifugal tuyere for gas separator | |
| CA2687349C (en) | Induced vortex particle separator | |
| US4755194A (en) | Method for introducing a mixture of gas and liquid into a separator vessel | |
| RU2666414C1 (en) | Separator centrifugal gas-liquid yugas (cgs) | |
| RU58379U1 (en) | GAS VORTEX VALVE SEPARATOR (OPTIONS) | |
| RU2612741C1 (en) | Liquid-gas separator | |
| RU2304455C1 (en) | Vortex gas separator | |
| RU2356600C1 (en) | Vortex type gas separator (versions) | |
| RU72417U1 (en) | GAS VORTEX VALVE SEPARATOR (OPTIONS) | |
| RU2366489C1 (en) | Vortex-type gas separator | |
| RU73801U1 (en) | SEPARATOR GAS-LIQUID VERTICAL VORTEX TYPE | |
| RU52731U1 (en) | GAS-LIQUID VERTICAL SEPARATOR SEPARATOR SWIRL TYPE SVTs-6 | |
| RU2346727C1 (en) | Gas separator of vortex type | |
| RU87100U1 (en) | GAS-LIQUID SEPARATOR | |
| RU2299756C1 (en) | Vortex type gaseous ejection separator (versions) | |
| RU66972U1 (en) | GAS VORTEX VALVE SEPARATOR | |
| US11571701B2 (en) | Cyclone separator and methods of using same | |
| RU2221625C1 (en) | Small-sized highly-efficient separator | |
| RU2454266C1 (en) | Vortex-type gas separator (versions) | |
| RU2618708C1 (en) | Cyclone for purifying gas flow of liquid phase droplets | |
| RU59436U1 (en) | GAS VORTEX TYPE EJECTION SEPARATOR (OPTIONS) | |
| RU90701U1 (en) | GAS VORTEX VALVE SEPARATOR (OPTIONS) | |
| RU72415U1 (en) | GAS VORTEX VALVE SEPARATOR | |
| SU1066629A1 (en) | Separator | |
| RU71560U1 (en) | GAS-LIQUID VERTICAL SEPARATOR SEPARATE SWIRL TYPE STsV-8 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MG1K | Anticipatory lapse of a utility model patent in case of granting an identical utility model |
Ref document number: 2007146021 Country of ref document: RU Effective date: 20090527 |
|
| QB1K | Licence on use of utility model |
Free format text: LICENCE Effective date: 20081121 |