SU1722537A1

SU1722537A1 - Vertical separation filter

Info

Publication number: SU1722537A1
Application number: SU904869573A
Authority: SU
Inventors: Федор Васильевич Козак; Любомир Михайлович Шутка; Владимир Григорьевич Овчаренко; Виталий Александрович Клюсов; Василий Борисович Щипачев
Original assignee: Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа
Priority date: 1990-07-24
Filing date: 1990-07-24
Publication date: 1992-03-30

Description

Изобретение относитс к устройствам дл отделени капельных жидкостей от газовых потоков и может быть использовано в сепарационных и массообменных аппаратах газовой, х имической, нефтехимической и смежных отрасл х промышленности.The invention relates to devices for separating drip liquids from gas streams and can be used in the separation and mass transfer apparatus of the gas, chemical, petrochemical and related industries.

Известен фильтр дл очистки газа, содержащий корпус, внутри которого размещен газораспределительный лист, снабженный коническими патрубками, на которых свободно установлены фильтрующие элементы, а пространство между патрубками и кольцом набито стекловолокном .A gas purification filter is known, comprising a housing within which a gas distribution sheet is placed, equipped with conical nozzles, on which filter elements are freely installed, and the space between the nozzles and the ring is filled with fiberglass.

Недостатком этого фильтра вл етс то, что отсепарированна жидкость стекает по наружной поверхности фильтрующего элемента сверху вниз. По мере движени тол щина пленки увеличиваетс , происходит ееThe disadvantage of this filter is that the separated liquid flows down the outer surface of the filter element from top to bottom. As the film moves, the thickness of the film increases;

.турбулизаци , отрыв струек жидкости от поверхности и их вторичный унос потоком газа .turbulization, separation of liquid streams from the surface and their secondary entrainment by gas flow.

Известен также вертикальный сепара- ционный элемент, содержащий каркас, опорный фланец с входным отверстием; верхнее донышко и сепарационный слой с дренажными каналами, расположенными внутри сло на рассто нии 1/3 толщины сло от наружной поверхности элемента и выполненными в виде концентрично размещенных вогнутых пластин, направленных в сторону входного отверсти .Also known is a vertical separation element comprising a frame, a supporting flange with an inlet; the upper bottom and the separation layer with drainage channels located inside the layer at a distance of 1/3 of the layer thickness from the outer surface of the element and made in the form of concentrically placed concave plates directed toward the inlet.

Однако дренажные каналы в виде вогнутых пластин не формируют толщину пленки жидкости, стекающей по наружной поверхности фильтрующего сло , так как они расположены в слое концентрически и параллельно оси сепарационного элемента,However, the drainage channels in the form of concave plates do not form the thickness of the film of liquid flowing along the outer surface of the filtering layer, since they are located in the layer concentrically and parallel to the axis of the separation element,

VJVj

Ю Гч СЛ GO VIYu Gch SL GO VI

уменьшают своим присутствием площадь сечени дл прохода газа. Это влечет увеличение скорости газа в промежутках между соседними дренажными каналами и, как следствие, усиление транспорта жидкой фа- зы к наружной поверхности сепарационно- го элемента.their presence reduces the cross-sectional area for the passage of gas. This entails an increase in the gas velocity in the spaces between adjacent drainage channels and, as a consequence, an increase in the transport of the liquid phase to the outer surface of the separation element.

Целью изобретени вл етс уменьшение вторичного уноса жидкой фазы и повышение эффективности сепарации.The aim of the invention is to reduce the secondary entrainment of the liquid phase and increase the separation efficiency.

Цель достигаетс тем, что в теле фильтрующего элемента дренажный канал выполнен спиралеобразным, расчлен ющим по высоте слой фильтрующего элемента на отдельные зоны и образующим с наружной поверхностью фильтрующего элемента желоб дл стекающей жидкости.The goal is achieved by the fact that in the body of the filter element the drainage channel is made spiral-shaped, which dismembers the layer of the filter element into separate zones and forms a chute for the flowing liquid with the outer surface of the filter element.

На фиг.1 изображен сепарационный фильтр, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.Figure 1 shows the separation filter, a general view; figure 2 - section aa in figure 1.

Вертикальный сепарацмонный фильтр состоит из верхней крышки 1, опорного фланца 2 с кольцевым порогом 3, стоек 8, фильтрующего сло 4, выполненного в виде намотки на каркасе рукавной мелко че- истой металлической сетки, в котором установлен спиралеобразный дренажный канал 5, завихрителей 6 и газораспределительного листа 7.The vertical separator filter consists of the top cover 1, the support flange 2 with the annular threshold 3, the pillars 8, the filtering layer 4, made in the form of winding on the frame of a tubular finely gray metal mesh in which the spiral-shaped drainage channel 5 is installed, the swirlers 6 and the gas distribution valve sheet 7.

Каркас вертикального сепарационного фильтра включает в себ верхнюю крышку 1, опорный фланец 2, которые скреплены между собой стойками 8. Внутри каркаса равномерно по высоте с одинаковым интервалом установлены лопастеобразные за- вихрители 6, придающие газожидкостному потоку вынужденное направление к внутренней поверхности фильтрующего сло по всей его длине, что обеспечивает равномерную загрузку фильтрующего сло . В то же врем установка завихрителей придает каркасу более жесткую конструкцию.The frame of the vertical separation filter includes the top cover 1, the supporting flange 2, which are fastened to each other with the pillars 8. Inside the frame, the blade-shaped dampers 6 are installed, giving the gas-liquid flow a forced direction to the inner surface of the filter layer throughout it length, which ensures uniform loading of the filter layer. At the same time, the installation of swirlers gives the frame a more rigid structure.

Спиралеобразный дренажный канал представл ет собой желоб, образованный каналом и двум буртиками: наружным и внутренним. Внутренний буртик прилегает к внутренней поверхности фильтрующего сло , а наружный отдален от наружной поверхности фильтрующего сло диаметра Д на величину 0,02 Д. Высота внешнего бур- тика составл ет две величины внутреннего буртика. Это обеспечивает . расчленение фильтрующего сло по его высоте на отдельные зоны, исключает образование на всей наружной поверхности сло сплошной пленки стекающей жидкости и способствует формированию отсепарированной пленки и капель жидкости в один поток. Это уменьшает толщину стекающей пленки на наружной поверхности фильтрующего сло заThe spiral drainage channel is a gutter formed by a channel and two shoulder: external and internal. The inner collar is adjacent to the inner surface of the filter layer, and the outer one is distant from the outer surface of the filter layer of diameter D by a value of 0.02 D. The height of the outer collar is two sizes of the inner collar. It provides. the dismemberment of the filtering layer along its height into separate zones eliminates the formation of a continuous film of flowing liquid on the entire outer surface of the layer and contributes to the formation of a separated film and liquid drops in one stream. This reduces the thickness of the flowing film on the outer surface of the filter layer behind

счет осуществлени непрерывного по высоте сло дренажа отсепарированной жидкости , что гарантирует резкое уменьшение вторичного уноса.the expense of the implementation of a continuous height of the drainage layer of the separated liquid, which guarantees a sharp decrease in secondary entrainment.

Отсепарированна жидкость, стекающа по наружной поверхности фильтрующего сло , скапливаетс в .желобе. Дл исключени попадани отсепарированной жидкости из желоба во внутреннюю полость фильтра спиральный канал нижним концом опираетс на газораспределительный лист. Кроме того, движение потока отсепарированной жидкости в канале по спирали приводит к возникновению центробежной силы, смещающей жидкость от центра к периферии . Поскольку скорость дЕлжени жидкости в канале увеличиваетс сверху вниз, то именно в нижней части элемента действие центробежной силы имеет наибольшее значение, что улучшает отвод жидкости из сло фильтрующего элемента в желоб, а из него на поверхность газораспределительного листа. Таким образом,спиральна форма канала обеспечивает повышение эффективности сепарации.The separated liquid that flows down the outer surface of the filtering layer accumulates in the emptying. In order to prevent the separated liquid from entering the chute into the internal cavity of the filter, the spiral channel with its lower end rests on the gas distribution sheet. In addition, the flow of the separated liquid in the channel in a spiral leads to a centrifugal force that displaces the liquid from the center to the periphery. Since the velocity of fluid in the channel increases from top to bottom, it is at the bottom of the element that the centrifugal force is of greatest importance, which improves the removal of liquid from the layer of filter element into the trough and from it to the surface of the gas distribution sheet. Thus, the spiral shape of the channel provides increased separation efficiency.

Организованный отвод жидкости по всей высоте фильтрующего сло дает возможность увеличить рабочую поверхность по высоте, тем самым увеличиваетс количество фильтрующей газожидкостной смеси и увеличиваетс производительность.Organized drainage over the entire height of the filtering layer makes it possible to increase the working surface in height, thereby increasing the amount of filtering gas-liquid mixture and increasing productivity.

Шаг спиралеобразного канала выбираетс из услови равенства, т.е. он должен равн тьс наружному диаметру фильтрующего сло Д.The pitch of the spiral channel is selected from the condition of equality, i.e. it must be equal to the outer diameter of the filtering layer D.

Вертикальный сепарационный фильтр работает следующим образом.Vertical separation filter works as follows.

Поток газожидкостной смеси, проход снизу и попада на завихрители 6, закручиваетс и движетс по спирали. Это способствует более равномерному распределению потока по поверхности сепарации и увеличению пути потока в слое фильтрующего сло 4, По мере прохождени газожидкостной смеси через фильтрующий слой происходит отделение и коагул ци капель, которые под действием силы т жести стекают в спиралеобразный дренажный канал 5 с боковыми буртиками. Буртики преп тствуют стеканию жидкости в боковых направлени х . Образовавша с пленка жидкости по дренажному каналу 5 стекает вниз на газораспределительный лист 7 и отводитс от него. Кольцевой порог 3 преп тствует попаданию жидкости с газораспределительного листа 7 в подтарелочное пространство , что преп тствует возврату жидкости на сепарационный фильтр.The flow of the gas-liquid mixture, the passage from below and falling on the swirlers 6, twists and spirals. This contributes to a more uniform distribution of the flow over the separation surface and an increase in the flow path in the layer of the filtering layer 4. As the gas-liquid mixture passes through the filtering layer, droplets are separated and coagulated, which, under the influence of gravity, flow into the spiral-shaped drainage channel 5 with side shoulders. The shoulder prevents flow of fluid in lateral directions. Formed with a film of fluid through the drainage channel 5 flows down to the gas distribution sheet 7 and is discharged from it. The annular threshold 3 prevents the ingress of liquid from the gas distribution sheet 7 into the sub-plate space, which prevents the liquid from returning to the separation filter.

Предлагаемый сепарационный фильтр обеспечивает значительную эффективностьThe proposed separation filter provides significant efficiency.

улавливани капель жидкости из газожидкостного потока и резкое уменьшение вторичного уноса жидкой фазы.trapping liquid droplets from the gas-liquid flow and a sharp decrease in the secondary entrainment of the liquid phase.

Claims

Claim 1. Vertical separation filter containing gas distribution sheet, annular threshold, swirlers and filter element with a drainage channel dividing in height the inner surface of the element that distinguishes 0

so that, in order to reduce the secondary entrainment of the liquid phase and increase the separation efficiency, the drainage channel is made spiral-shaped as a groove, the lower end of which is installed on the gas distribution sheet.

2. The filter according to claim 1, about tl and h and y and the fact that the pitch of the turns of the spiral channel is equal to the outer diameter of the filter element.