SU853313A1 - Вихрева труба - Google Patents

Description

(54) ВИХРЕВАЯ ТРУБА

I

Изобретение относитс  к устройствам дл  энергетического разделени  газов и газожидкостных систем, в частности к вихревым трубам. Оно может быть применено в химической, нефтехимической и газовой промышленности дл  разделени  углеводородных смесей.

Известна вихрева  труба, содержаща  корпус с сопловым вводом, диафрагму дл  вывода холодного потока и устройство дл  регулировани  количественного соотношени  расходов потоков газа,, выполненное в виде упругой пластины, закрепленной с двух сторон на одной из стенок ввода и взаимодействующей со штоком, имеющим возвратно-поступательное перемещение 1.

Недостатком указанной конструкции вихревой трубы  вл етс  то, что она предназначена дл  электрического разделени  газов , не содержащих капельную жидкость, так как устройство дл  регулировани  расхода сжатого газа содержит только выход дл  газа. Это не позвол ет эффективно осуществл ть энергетическое разделение газов, содержащих капельную жидкость.

Известна также вихрева  труба, включающа  корпус с сопловым вводом и параллельно установленными кольцевыми диафрагмами на охлаждаемом гор чем конце , в которой дл  повышени  холодопроизводительности между диафрагмами помещены кольцевые шайбы, образующие внутренние и наружное оребрение гор чего конца трубы 2.

Недостатком этой конструкции вихревой трубы также  вл етс  отсутствие уст10 ройства, позвол ющего осуществл ть разделение газожидкостных смесей, с выделением из них капельной жидкости и отвода этой жидкости, что также не позвол ет эффективно раздел ть газожидкостные смеси.

Известны и вихревые трубы, содержа15 щие корпус с сопловым вводой, диафрагму дл  вывода холодного потока, устройство дл  регулировани  количественного соотношени  расходов холодного и гор чего потоков и отвода капельной жидкости. В таких

20 вихревых трубах устройство дл  регулировани  количественного соотношени  расходов холодного и гор чего потоков и отвода кацельной жидкости состоит из параллельно установленных кольцевых диафрагм на охлаждаемом, гор чем конце, между которыми помещены кольцевые шайбы, образующие внутреннее и наружное оребрение гор чего конца; диафрагмы на участках, нримыкающих к шайбам с их внутренней стороны, имеют перфорацию дл  вывода капельной жидкости через гор чий конец 3.

Недостатком конструкции  вл етс  то, что отвод капельной жидкости, содержащейс  в газе, осуществл етс  через перфорацию , имеющую посто нное сечение, что не позвол ет эффективно отводить эту жидкость , а следовательно, и достигать максимальной холодоцроизводительности вихревой трубы.

Наиболее близкой к изобретению  вл етс  вихрева  труба дл  разделени  газожидкостной смеси, содержаща  корпус с сопловым вводом, камеру энергетического разделени  и соосно установленную в -ей подвижную цилиндрическую перфорированную вставку, образующую со стенкой камеры кольцевую полость, подключенную к сливному патрубку. Дл  обеспечени  подвижности вставки последн   выполнена с турбинными лопатками, вращающимис  под действием газового потока 4.

Однако эта вихрева  труба также не обеспечивает необходимой холодопроизводительности и достаточно высокой термодинамической эффективности из-за невозможности регулировани  количественного соотношени  расходов холодного и гор чего потоков и капельной жидкости.

Изобретение имеет целью повыщение термодинамической эффективности и холодопроизводительности .

Цель достигаетс  тем, что внутренн   поверхность камеры со стороны, примыкающей к корпусу, выполнена конической, а вставка снабжена приводом возвратнона с образованием между ее торцом и конической поверхностью камеры регулируемого кольцевого зазора дл  отвода капельной жидкости через полость в сливной патрубок .

На фиг. 1 дан общий вид вихревой трубы в продольном сечении; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Вихрева  труба содержит корпус I, сопловый ввод 2 в виде «улитки дл  ввода газожидкостной смеси, диафрагму 3, патрубок 4 дл  вывода холодного потока, камеру 5 энергетического разделени  с коническим участком 6, соединенным с корпусом 1, внутри которой находитс  цилиндрическа  вставка 7, возвратно-поступательное перемещение которой осуществл етс  штоком 8. Шток 8 соединен с подвижной вставкой в ее торцовой части 9, имеющей сквозные «окна 10 дл  прохода газа в устройство дл  регулировани  расходов

холодного и гор чего потоков, состо щее из камеры 11, подвижного щтока 12 с конусом 13 и патрубка 14 дл  вывода гор чего потока. Между коническим участком 6 и подвижной цилиндрической вставкой 7

имеетс  регулируемый зазор 15 дл  прохода капельной жидкости в полость 16, имеющую дл  ее отвода сливной патрубок 17. Дл  уменьшени  прилипани  жидкой фазы смеси внутренн   поверхность камеры 5 и наружна  поверхность вставки 7 имеют фторопластовые покрыти .

Вихрева  труба работает следующим образом .

Исходна  газожидкостна  смесь поступает в сопловый ввод 2, где сжата  газожидкостна  смесь образует вихрь, который приобретает вращательное движение, а затем в результате расщирени  раздел етс  на два потока: холодный и гор чий. Гор чий поток (с температурой значительно большей,

чем температура исходного потока) отводитс  с противоположного конца трубы, последо вательно проход  конический участок б, внут реннюю полость цилиндрической вставки 7, сквозные «окна 10. После этого гор чий поток поступает в камеру 11, из которой выводитс  через патрубок 14, выходное сечение которого регулируетс  с помощью осевого перемещени  конуса 13, при вращении щтока 12. В результате вращающегос  движени  газожидкостной смеси на выходе из ввода 2 содержаща с  в ней капельна  жидкость накапливаетс  в периферийных сло х (так как эти слои характеризуютс  наибольшими тангенциальными скорост ми ) и, обтека  конусную поверхность учасп-ка 6, проходит через регулируемый -кольце5 вой зазор 15, поступает в полость 16, а затем выходит в виде жидкой фазы через патрубок 17. Возможность регулировани  кольцевого зазора между неподвижным коническим участком и подвижной цилиндрической вставкой позвол ет отбирать в

0 зависимости от содержани  капельной жидкости в исходной смеси максимальное количество жидкости.

Кроме того, вихрева  труба дает возможность исключить необходимость применени  дополнительного аппарата - газожидкостного сепаратора.

Claims (4)

1. Авторское свидетельство СССР 515000, кл. F 25 В 9/02, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР 456118, кл. F 25 В 9/02, 1973.

3.Авторское свидетельство СССР 470684, кл. F 25 В 9/02, 1973.

4.Авторское свидетельство СССР 578090, кл. F 25 В 9/02, I97I.