SU1404097A1

SU1404097A1 - Струйно-центробежный сепаратор

Info

Publication number: SU1404097A1
Application number: SU864155536A
Authority: SU
Inventors: Александр Андреевич Лакомкин; Василий Васильевич Ходневский; Геннадий Васильевич Турунцев; Мечислав Иванович Шибутович
Original assignee: Гродненское производственное объединение "Азот" им.С.О.Притыцкого
Priority date: 1986-12-03
Filing date: 1986-12-03
Publication date: 1988-06-23

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл разделени газожидкостных систем и может использоватьс в химической , газовой, металлургической и других отрасл х промьшшенности с целью увеличени эффективности сепарации , расширени диапазона эффективности работы в услови х колебани нагрузок по газу и жидкости за счет посто нства скорости газа в устройстве и устранени образовани отложений. Струйно-центробежный сепаратор включает цилиндрический корпус 1, в нижней части которого установлен бункер сбора жидкости (БЖ) 2 с входным патрубком 3. Внутри корпуса 1 размещен завихритель 4, выполненный из набора однонаправленных лопастей, закрепленных нижним концом на БЖ 2,. а верхним - на отбойном диске (ОД). Лопасти выполнены из упругого материала с зигзагообразным профилем по длине, при этом высота зиг уменьшаетс к верхнему концу лопастей, зиги ориентированы по ходу движени газа и под острым углом к касательной ОД. Газожидкостной поток поступает в устройство через а &amp; (Л

Description

tk

О QD

патрубок 3 и натекает на ОД. Благодар тому, что лопасти выполнены из упругого материала, ОД может подниматьс или опускатьс в зависимости от количества обрабатываемой среды, что позвол ет направл ть газожидкостной поток преимущественно в периферийную область завихрител 4. При этом на ОД капли сепарируютс за счет инерционных сил и, перетека с лопасти

на лопасть, отвод тс в БЖ 2. Окончательное отделение капель происходит на корпусе 1, куда они отбрасываютс за счет центробежных сил инерции, возникающих при закрутке выход щего из завихрител А газового потока. Оптимальна скорость разделени поддерживаетс за счет автоматического изменени площадей проходных сечений путем подъема ОД. 4 ил.

1

Изобретение относитс к устройствам дл разделени газа и жидкости И может использоватьс на конечной стадии проведени тепломассообменных пылегазоочистных процессов, в том числе сопровождающихс образованием отложений, в химической, газовой, металлургической и других отрасл х промышленности .

Цель изобретени - увеличение эф- фективности сепарации, расширение диапазона эффективности работы в услови х колебани нагрузок по газу и жидкости за счет посто нства скорости газа в устройстве и устранени образо вани отложений.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - лопасть завихрител , аксонометри j на фиг.4 узел I на фиг.- 3.

Струйнр-центробежный сепаратор содержит цилиндрический корпус I, в нижней части которого установлен бункер 2 сброса жидкости с входным пат- рубком 3. Внутри корпуса 1 размещен завихритель 4, выполненный из набора однонаправленных лопастей 5, жестко закрепленных нижним концом на бункере 2 сбора жидкости, верхним - на от- бойнсм диске 6. Лопасти 5 выполнены из упругого материала и с зигзагообразным профилем- по длине, при этом высота зиг уменьшаетс к верхнему концу лопастей 5, а сами зиги ориен- тированы в нисход щем направлении по ходу движени газа и под острым углом к касательной отбойного диска 6.

Сепаратор работает следующим образом .

Восход щий газовый поток поступает в сепаратор через входной патрубок 3 и натекает на отбойный диск 6. Благодар тому, что лопасти 5 вьтолнены с зигзагообразным профилем по длине и из упругого материала, происходит подъем опускание) отбойного диска 6 до момента уравновешивани динамической силы газа силой т жести диска, и упругой силой лопастей 5. За счет уменьшени высоты зиг по высоте завихрител обеспечиваетс в зоне креплени диска 6 и лопастей 5 сужение проходного сечени газа так, что газ, растека сь в объеме завихрител 4, направл етс преимущественно в периферийную область завихрител 4. При этом на отбойном диске 6 сепарируетс капельна жидкость за счет инерционных сил, перемещаетс радиально и перебрасываетс на внешнюю сторону соседних лопастей 5 по ходу движени газа. Так как зиги ориентированы в нисход щем направлении по ходу движени газа, происходит перетекание жидкости с лопасти на лопасть и, в ко- - нечном итоге, в бункер 2 сбора жидкости . При этом движение жидкости по лопаст м происходит в гидродинамически застойных (по отношению к газу) зонах, что не приводит к уносу жидкости и исключает образование отложений в этих зонах.

Газовьй поток натекает на лопасти завихрител 4 и при этом раздел етс на отдельные струи, что приводит к по влению по длине лопастей 5 чередующихс , участков высоких и низкчх скоростей газа. В высокоскорост- ные струи вовлекаетс мелкодисперсна

влага (за счет эффекта Магнуса) и коагулируетс в них в крупнодисперсные капли за счет турбулентных пульсаций газового потока. Крупнодисперсна влага оседает на лопаст х 5, движетс в виде капель или пленки по лопаст м по ходу движени газа и с кра лопастей по кромке перетекает на внешнюю сторону и движетс с ранее отсе- парированной жидкостью описанным образом . Газовый поток выходит из завих- рител 4 в нисход щем направлении в виде струй, что придает транспортируемым в потоке капл м нисход щее инерционное движение, а это способствует их быстрому вьщелению из потока на корпусе 1, откуда они стекают в бункер 2. Газовые струи из завихрител

25

осуществл етс в заданном оптимальн гидродинамическом режиме в широком диапазоне изменени нагрузок по газ и жидкости, при этом неподверженнос зарастанию продуктами очистки повыш надежность работы сепаратора и знач тельно расшир ет диапазон его приме нени .

Claims

30 Формула изобретени

4 достигают корпуса 1 и образуют вра- 20 в том, что в нем процесс сепарации щающийс поток. За счет возникающих при этом центробежных сил происходит окончательное выделение капель из потока на корпусе 1, которые стекают гравитационно в бункер 2 сбора жидкости , а очищенный от жидкости газ покидает устройство в его верхней части.

При работе сепаратора в услови х колебаний нагрузок по газу происходит изменение объема завихрител 4, привод щее к изменению площади проходного сечени газа в межлопастных зонах. Так, при возрастании нагрузки по газу происходит подъем диска 6, раст жение лопастей 5 и, следовательно, увеличение площади проходного сечени , при снижении газовой нагрузки - наоборот . Это обеспечивает автоматическое регулирование скорости газа в завих- 40 рителе в области оптимальных значений , что позвол ет вести процесс сепа- рации в высокоэффективном режиме в широком диапазоне газовых нагрузок.

При работе сепаратора в услови х 45 неизменной газовой нагрузки и существенного Снижени нагрузки по жидкости , склонной к кристаллизации, происходит постепенное отложение продуктов очистки на лопаст х 5 в зонах движени жидкости. Однако имеет место пульсирование завихрител 4 благодар его высокой чувствительности к пульсаци м газового потока, что приводит даже при неизменной газовой нагрузке

Струйно-центробежный сепаратор, включающий цилиндрический корпус, в нижней части которого установлен бу

35 кер сбора жидкости с входным патруб ком, завихритель из набора однонаправленных профилированных лопастей жестко соединенных нижним концом с бункером сбора жидкости и верхним концом с отбойным диском, отличающийс тем, что, с целью увеличени эффективности сепарации, расширени диапазона эффективной работы в услови х колебани нагрузо по газу и жидкости за счет посто нс ва скорости газа в устройстве и уст ранени образовани отложений, лопа ти завихрител выполнены из упругог материала с зигзагообразным профиле по длине, -причем высота зиг выполне на переменной и уменьшающейс к вер нему концу лопастей, при этом зиги ориентированы по ходу движени газа и под острым углом к касательной от

gg бойкого диска.

50

к стохаетическому раст жению-сжатию лопастей 5, а это разрушает целостность отложений, которые затем вовлекаютс в газовый поток гидродинамическими силами (Магнуса) и выдел ютс из него после завихрител аналогично капл м. Кроме того, в услови х значительного орошени завихритель 4 интен0 сивно омываетс жидкостью, при этом вибрации практически отсутствуют за счет непрерьшного увеличени веса завихрител 4 из-за наличи отсепари- рованной жидкости, что не приводит к

5 захвату жидкости силами Магнуса и в этом диапазоне нагрузок обеспечивает также высокоэффективный режим работы. Преимущество предлагаемого сепаратора по сравнению с известным состоит

осуществл етс в заданном оптимальном гидродинамическом режиме в широком диапазоне изменени нагрузок по газу и жидкости, при этом неподверженность зарастанию продуктами очистки повышает надежность работы сепаратора и значительно расшир ет диапазон его применени .

в том, что в нем процесс сепарации

30 Формула изобретени

40

Струйно-центробежный сепаратор, включающий цилиндрический корпус, в нижней части которого установлен бункер сбора жидкости с входным патрубком , завихритель из набора однонаправленных профилированных лопастей, жестко соединенных нижним концом с - бункером сбора жидкости и верхним концом с отбойным диском, отличающийс тем, что, с целью увеличени эффективности сепарации, расширени диапазона эффективной работы в услови х колебани нагрузок по газу и жидкости за счет посто нства скорости газа в устройстве и устранени образовани отложений, лопасти завихрител выполнены из упругого материала с зигзагообразным профилем по длине, -причем высота зиг выполнена переменной и уменьшающейс к верхнему концу лопастей, при этом зиги ориентированы по ходу движени газа и под острым углом к касательной отбойкого диска.

Фиг.