SU1766526A1 - Циклонный сепаратор - Google Patents

Abstract

Использование: дл  очистки сжатого воздуха или газа от влаги, масла и механических примесей. Корпус сепаратора состоит из верхней 3 и нижней 7 цилиндрических обечаек, соединенных сферическим сегментом 5. Осева  труба вывода очищенного газа имеет на нижнем конце сферический сегмент 6, установленный эквидистантно сферическому сегменту 5 с образованием щелевого диффузора 4, К сегменту 6 присоединена отделительна  насадка 8 Б виде сферической чаши, в днище которой выполнено осевое отверстие 9. 1 з п.ф-лы, 1 ил. 1Х| О О ел ю а 3KQ Ts g S33 3S3ssss4i 0

Description

Изобретение относитс  к устройствам очистки сжатого воздуха или газа от влаги, масла и механических примесей.

Известен сепаратор, содержащий корпус , состо щий из верхней цилиндрической обечайки с тангенциальным входным соплом , нижней цилиндрической обечайки большего диаметратсоёйиненной с верхней обечайкой комическим диффузором, коаксиальный с корпусом выходной патрубок с примыкающим к нему раструбом, эквидистантным коническому диффузору. Кроме того , сепаратор содержит лопаточный завихритель дл  вторичной сепарации, установленный на выходе из конического диффузора .

Данный сепаратор обладает малым гидросопротивлением , так как разворот газового потока из корпуса в выходной патрубок осуществл етс  после восстановлени  давлени  и снижени  скорости газа в коническом диффузоре. Однако, в коническом диффузоре не обеспечиваетс  надежное прижатие газожидкостного потока к стенке, возможен отрыв потока и разбрызгивание капель жидкости. Кроме того, затруднены отделение и унос капель жидкости после вторичной сепарации в лопаточном завих- рителе.

Данный сепаратор прин т за прототип, так как наиболее близок к предложенному устройству по технической сущности.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности очистки газа за счет снижени  каплеуноса и вторичной сепарации,

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в ииклонном сепараторе, содержащем корпус , состо щий из верхней цилиндрической обечайки меньшего диаметра и нижней цилиндрической обечайки большего диаметра , соединенных между собой диффузором, тангенциальный патрубок ввода очищаемого газа, присоединенный к верхней обечайке , осевую трубу вывода очищенного газа, снабженную на нижнем конце диффузором, эквидистантным диффузору корпуса, размещенную в нижней обечайке отделительную насадку, патрубок слива отсепарированной жидкости, диффузоры выполнены в форме сферических сегментов , соотношение диаметров верхней и нижней обечаек корпуса составл ет 1,5-2,0, а отделительна  насадка выполнена в виде сферической чаши, присоединенной верх- ним краем к нижнему краю диффузора осевой трубы, при этом в днище чаши выполнено осевое отверстие дл  отвода очищенного газа. Кроме того, циклонный сепаратор патрубком отвода жидкости, присоединенным к днищу чаши, и цилиндрической вставкой, нижний край которой соединен с отверстием чаши, верхний - с нижним концом осевой трубы и имеющей заглушку, ниже которой в стенке вставки выполнены

5 тангенциальные щели, а выше в стенке осевой трубы - отверсти  дл  отвода газа.

На чертеже показано предложенное устройство .

Циклонный сепаратор содержит штуцер

0 1 подвода очищаемого газа, тангенциальный патрубок 2, верхнюю цилиндрическую обечайку 3, щелевой диффузор 4, образованный внешним сферическим сегментом 5 и эквидистантным ему сферическим сегмен5 том 6. Сегмент 5 соединен с нижней цилиндрической обечайкой 7, имеющей диаметр в 1,5...2,0 раза больший диаметра верхней обечайки 3. К нижнему краю сферического сегмента 6 присоединена отделительна  на0 садка 8, выполненна  в виде сферической чаши и имеюща  осевое отверстие 9. Внутри насадки 8 расположена цилиндрическа  вставка 10, нижний край которой соединен с отверстием 9, а верхний край имеет за5 глушку, ниже которой в стенке вставки 1, выполнены тангенциальные щели 11, совмещающие полость вставки 10 с внутренней полостью 12 насадки 8. Заглушенный край вставки 10 примыкает к нижнему концу

0 осевой трубы 13, имеющей отверсти  в стенке 14, сообщающие полость трубы 13 с внутренней полостью насадки 8, Насадка 8 содержит в своей нижней части патрубок отвода жидкости 15. В нижней части цик5 лонного сепаратора расположен патрубок слива отсепарированной жидкости 16.

Циклонный сепаратор работает следующим образом,

Очищаемый газ поступает через штуцер

0 1 и тангенциальный патрубок 2 в верхнюю цилиндрическую обечайку 3, где получает вращательное движение. Под действием центробежных сил частицы влаги, масла и механических примесей отбрасываютс  к

5 стенке обечайки 3 и движутс  вдоль нее по спиральной траектории. Затем очищаемый газ поступает в щелевой диффузор 4, где его давление восстанавливаетс , а скорость движени- уменьшаетс . Так как диффузор 4

0 образован сферическими сегментами 5 и 6, то на газ, жидкость и твердые частицы при их движении в диффузоре 4 действуют дополнительные центробежные силы, направленные от центра кривизны сфер. Эти силы

5 прижимают капли жидкости и твердые частицы к стенке диффузора 5, по которой они стекают в обечайку 7. Очищенный газовый поток, обтека  сферическую чашу 8, входит в отверстие 9. Выбор соотношени  диаметров обечаек 7 и 3, равного 1,4-2,0, обеспечивает , во-первых, снижение в 2,25-4 раза гидропотерь, св занных с разворотом газового потока (Величина гидропотерь пропорциональна квадрату скорости движени  газа , а скорость газа снижаетс  про- порционольно увеличению отношени  диаметров обечаек 7 и 3). Во-вторых, надежное прижатие жидких и твердых частиц к стенке диффузора 5 за счет дополнительных центробежных сил, величина которых обратно пропорциональна радиусу кривизны сферической стенки 5, равному радиусу обечайки 7. Следовательно, эти силы уменьшаютс  при увеличении отношени  диаметра обечайки 7 к диаметру обечайки 3. Обтекание сферической внешней поверхности насадки 8,  вл ющейс  твердой границей газового потока, позвол ет отбросить неот- сепарированные частицы от стенки насадки 8. По п. 2 формулы изобретени  отсепари- рованный газовый поток через отверстие 9 входит в цилиндрическую вставку 10 и через тангенциальные щели 11 поступает в полость 12, где происходит вторична  сепара- ци  на сферических вогнутых стенках чаши 8, и стенки диффузора 6. Обтекание вогнутых сферических поверхностей с одной стороны способствует прижатию к стенкам вторичноотсепарированныхчастиц,асдру- гой стороны уменьшает гидравлические потери на разворот газового потока на 180° дл  втекани  его через отверсти  14 в осевую трубу 13 отвода очищенного газа. Частицы , отсепарированные в полости 12, стекают по вогнутой стенке чащи 8 и удал ютс  через патрубок отвода жидкости 15 под действием силы т жести. Из циклонного сепаратора жидкость и твердые частицы удал ютс  через патрубок слива 16.

Наличие в циклонном сепараторе диффузора , образованного сферическими сегментами , по сравнению с базовым объектом, он же - прототип, позвол ет надежно прижать капли жидкости и твердые частицы к внешней стенке диффузора и от- сепарировать. Кроме того, обтекание сферических поверхностей снижает потери давлени  на повороты газового потока, что повышает уровень скоростей течени  газа и, следовательно, эффективность очистки,

Claims (2)

1.Циклонный сепаратор, содержащий корпус, состо щий из верхней цилиндрической обечайки меньшего диаметра и нижней цилиндрической обечайки большего диаметра , соединенных между собой диффузором , тангенциальный патрубок ввода очищаемого газа, присоединенный к верхней обечайки, осевую трубу вывода очищенного газа, снабженную на нижнем конце диффузором, эквидистантным диффузору корпуса, размещенную в нижней обечайке отделительную насадку, патрубок слива от- сепарированной жидкости, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности очистки газа за счет снижени  каплеуно- са, диффузоры выполнены в форме сферических сегментов, соотношение диаметров верхней и нижней обечаек корпуса составл ет 1,5-2 , а отделительна  насадка выполнена в виде сферической чаши, присоединенной верхним краем к нижнему краю диффузора осевой трубы, при этом в днище чаши выполнено осевое отверстие дл  отвода очищенного газа.

2.Сепаратор поп. 1,отличающий- с   тем, что, с целью дополнительной центробежной очистки потока, он снабжен патрубком отвода жидкости, присоединенным к днищу чаши, и цилиндрической вставкой, нижний край которой соединен с отверстием чаши, верхний-с нижним концомъсевой трубы и имеющий заглушку, ниже которой в стенке вставки выполнены тангенциальные щели, а выше в стенке осевой трубы - отверсти  дл  отвода газа.