WO2017095272A1 - Центробежный сепарационный элемент - Google Patents
Центробежный сепарационный элемент Download PDFInfo
- Publication number
- WO2017095272A1 WO2017095272A1 PCT/RU2016/050074 RU2016050074W WO2017095272A1 WO 2017095272 A1 WO2017095272 A1 WO 2017095272A1 RU 2016050074 W RU2016050074 W RU 2016050074W WO 2017095272 A1 WO2017095272 A1 WO 2017095272A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- shell
- gas distributor
- blades
- adjacent
- blade
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
- B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
Definitions
- the utility model relates to devices for separating dispersed particles from gases or vapors, and can be used in the energy, oil refining, petrochemical and chemical industries.
- the disadvantage of this device is the increased complexity of the manufacture of the device, due to the need to manufacture a multi-lead screw columns.
- the device has a simplified design compared to [2] due to the assembly of parts of a simple form.
- the disadvantage of this device is the low efficiency of the deposition of the aqueous phase, due to the passage of part of the cleaned gas in the center of the device without significant deposition of the aqueous phase.
- the disadvantage is the low productivity, due to the fact that the flows of precipitated liquid flow down the blades down and their possible capture the gas flow directed upwards does not significantly increase the flow rate, and accordingly, the productivity of the device.
- the disadvantage is the low energy efficiency of the known device, due to the stepped profile of the gas movement, requiring large energy costs.
- the technical result of the invention is to increase the deposition efficiency, productivity, energy efficiency.
- the centrifugal separation element comprising a rectangular casing and an axial blade swirl of four inclined blades fixed in it
- a gas distributor gas distribution insert
- the blades have the appearance of polygons, with the number of angles of more than three, the sides of which are adjacent to the rectangular body and gas spreader, above the blade swirler is a shell connected to the swirl confuser part.
- the lateral faces of the gas distributor can be parallel to the walls of the casing, the blades are made in the form of trapeziums, the large bases of which are adjacent to the inner surface of the rectangular casing, the smaller bases are to the external side of the gas distributor.
- the specified implementation will simplify the cutting of the blades and reduce waste during production.
- a horizontal plate may adjoin the upper side of each blade, and a vertical plate may adjoin the lower side of each blade.
- the specified implementation of the plates will increase tangential component of the outgoing gas at relatively low energy consumption.
- a ring-shaped protective visor can be located in the upper part of the shell, adjoining a large diameter to the shell, a cylinder (cylindrical cup) adjacent to the shell is adjacent to the small diameter, the cylinder diameter being smaller than the shell diameter, and a protective disk is located inside the shell below the cylinder.
- the specified implementation of the upper part of the separation element will improve the conditions of deposition of the aqueous phase and prevent the ingress of external gases into the upper part of the separation element, which reduce the stability of the device.
- FIG. 1 partial sectional view
- FIG. 2 a central part with a gas distributor and vanes is shown in FIG. 2, where:
- the device operates as follows:
- the device has a rectangular housing 1, inside which a gas distributor 3 is located, and between the gas distributor and the body are blades 2.
- the gas distributor distributes the flow of incoming gas between the blades.
- the gas distributor can be made in the form of a closed (sealed) parallelepiped, or in the form of a parallelepiped open from below.
- the simplest form of the valve with the upper base in the form of a square the housing can also have a square horizontal section. If the walls of the casing are parallel to the walls of the gas distributor, the blades are in the form of trapeziums, the large base adjoining the inner wall of the casing, and small to the outer wall of the gas distributor.
- a shell 4 is located above the rectangular casing, connected to the rectangular casing by the confuser part 5.
- a horizontal plate 6 is adjacent to the upper side of the blades 6.
- a vertical plate is adjacent to the lower side of the blades 7. Plates 6 and 7 can be formed by bending the edges of the blades 2.
- a cylinder 8 is located, connected to the upper part of the shell by a protective peak 10.
- a protective disk 9 can be located inside the volume of the shell.
- the direction of flow of the gas to be cleaned is shown in pos. 11.
- the direction of flow of the purified gas is shown in pos. 12.
- the gas to be cleaned is deflected by the blades 2 and the plates 6 and 7, acquiring a horizontal rotational component.
- drops are separated, which are deposited on the inner side of the shell.
- the dripping of liquid drops occurs on the inner surface of the shell, then along the confuser part, concentrating in the corners of the confuser part, falling into the upper corners of the rectangular case, then flowing down along the edge of the blade, to the area below the separation element.
- the increase in productivity is due to the deposition of liquid on the surface of the shell and the blades in the form of a polygon, the water drains along the junction line of the insert and the blade, where the gas flow rate is reduced due to the aerodynamic shadow, which allows to increase the speed the flow of gas to be purified and, accordingly, the performance of the device.
- each part (of four) of the gas flow separated by the gas distributor collides with only one blade in the form of a polygon, and tangentially collides with the inner surface of the confuser part and the shell, which reduces energy costs for redirecting the flow and reduces energy costs to create a gas stream.
- the technical result is an increase in the efficiency of the deposition of the water phase is achieved by shifting the gas distributor of the entire mass of gas to the periphery and effectively swirling (twisting) the entire mass of gas with blades in the form of polygons, as well as by increasing the area of interaction of the rotating gas stream with the inner surface of the confuser part and the shell.
- Separation elements can be used, among other things, as stacking elements of the droplet separation part of scrubbers located above the emulsifier, while the separated water is returned from all separation elements by gravity to the emulsifier pulp located below.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройствам отделения дисперсных частиц от газов или паров и может быть использовано в энергетике, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности. Центробежный сепарационный элемент включает прямоугольный корпус и закрепленный в нем аксиальный лопастной завихритель из четырех наклонных лопастей. Во внутренней части завихрителя расположен газораспределитель в форме параллелепипеда, а лопасти имеют вид многоугольников с числом углов более трех, стороны которых примыкают к прямоугольному корпусу и газораспределителю. Выше лопастного завихрителя расположена обечайка, соединенная с завихрителем конфузорной частью. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение эффективности осаждения жидкой фазы и производительности устройства.
Description
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАРАЦИОННЫЙ ЭЛЕМЕНТ
Описание полезной модели
Полезная модель относится к устройствам отделения дисперсных частиц от газов или паров, и может быть использовано в энергетике, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности.
Известен «ПРЯМОТОЧНЫЙ СПИРАЛЬНЫЙ СЕПАРАТОР» U 2424846 [2], содержащий корпус с входным и выходным патрубками, многозаходную винтовую колонну внутри входного патрубка установлена распределительная вставка, винтовая многозаходная колонна закрыта обечайкой в виде цилиндрического патрубка, заглушённого с одной стороны, внутри обечайки соосно на выходном патрубке установлено отсекающее устройство, в верхней части обечайки установлен каплеуловитель.
Недостатком устройства является повышенная сложность изготовления устройства, обусловленная необходимостью изготовления многозаходной винтовой колонны.
Наиболее близким техническим решением является «ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КАПЛЕУЛОВИТЕЛЬ ДЛЯ ЖИДКОСТНЫХ ГАЗООЧИСТИТЕЛЕЙ» RU 2116820 [1], включающий корпус и закрепленный в нем аксиальный лопастной завихритель, расположенный внутри корпуса в форме параллелепипеда, лопастной завихритель выполнен из четырех наклонных лопастей.
Устройство обладает упрощенной конструкцией по сравнению с [2] благодаря сборке из деталей простой формы.
Недостатком устройства является низкая эффективность осаждения водяной фазы, обусловленная прохождением части очищаемого газа по центру устройства без существенного осаждения водяной фазы. Недостатком также является низкая производительность, обусловленная тем, что потоки осажденной жидкости стекают по лопастям вниз и возможный их захват
потоком газа, направленным вверх, не позволяет существенно увеличить скорость потока, и соответственно, производительность устройства. Недостатком также является низкая энергоэффективность известного устройства, обусловленная ступенчатым профилем движения газа, требующим больших энергозатрат.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности осаждения, производительности, энергоэффективности.
Технический результат достигается тем, что центробежный сепарационный элемент, включающий прямоугольный корпус и закрепленный в нем аксиальный лопастной завихритель из четырех наклонных лопастей, характеризуется тем, что во внутренней части завихрителя расположен газораспределитель (газораспределительная вставка) в форме параллелепипеда (например, с квадратным верхним основанием и отсутствующей нижней гранью), а лопасти имеют вид многоугольников, с числом углов более трех, стороны которых примыкают к прямоугольному корпусу и газораспределителю, выше лопастного завихрителя расположена обечайка, соединенная с завихрителем конфузорной частью.
Боковые грани газораспределителя могут быть параллельны стенкам корпуса, лопасти выполнены в форме трапеций, большие основания которых примыкают к внутренней поверхности прямоугольного корпуса, меньшие основания к внешней боковой грани газораспределителя. Указанное выполнение позволит упростить раскрой лопастей и снизить отходы при производстве.
К верхней стороне каждой лопасти может примыкать горизонтальная пластина, а к нижней стороне каждой лопасти может примыкать вертикальная пластина. Указанное выполнение пластин позволит увеличить
тангенциальную составляющую выходящего газа при относительно небольших энергозатратах.
В верхней части обечайки может быть расположен защитный козырек в форме кольца, примыкающее большим диаметром к обечайке, к малому диаметру примыкает цилиндр (цилиндрический стакан), соосный с обечайкой, причем диаметр цилиндра меньше диаметра обечайки, а внутри обечайки ниже цилиндра расположен защитный диск. Указанное выполнение верхней части сепарационного элемента позволит улучшить условия осаждения водяной фазы и предотвратить попадание внешних газов внутрь верхней части сепарационного элемента, снижающих стабильность работы устройства.
Устройство, выполненное по П.П.1 - 5 схематически показано на фиг. 1 (частичный разрез), центральная часть с газораспределителем и лопастями показана на фиг. 2, где:
1 - прямоугольный корпус;
2 - лопасти;
3 - газораспределитель;
4 - обечайка;
5 - конфузорная часть;
6 - горизонтальная пластина;
7 - вертикальная пластина;
8 - цилиндр;
9 - защитный диск;
10 - защитный козырек.
11 - направление входящего (очищаемого) газа;
12 - направление отходящего (очищенного) газа.
Устройство действует следующим образом: Устройство имеет прямоугольный корпус 1, внутри которого расположен газораспределитель 3,
а между газораспределителем и корпусом расположены лопасти 2. Газораспределитель распределяет поток входящего газа между лопастями. Газораспределитель может быть выполнен как в форме закрытого (герметичного) параллелепипеда, так и в форме открытого снизу параллелепипеда. Наиболее простая форма газораспределителя с верхним основанием в форме квадрата, корпус может также иметь квадратное горизонтальное сечение. Если стенки корпуса параллельны стенкам газораспределителя, лопасти имеют форму трапеций, большим основанием примыкающих к внутренней стенке корпуса, а малым к внешней стенке газораспределителя. Выше прямоугольного корпуса расположена обечайка 4, соединенная с прямоугольным корпусом конфузорной частью 5. К верхней стороне лопастей примыкает горизонтальная пластина 6. К нижней стороне лопастей примыкает вертикальная пластина 7. Пластины 6 и 7 могут быть образованы отгибом краев лопастей 2. В верхней части обечайки может располагаться цилиндр 8, соединенный с верхней частью обечайки защитным козырьком 10. Внутри объема обечайки может располагаться защитный диск 9. Направление потока очищаемого газа показано поз. 11. Направление потока очищенного газа показано поз. 12.
Очищаемый газ отклоняется лопастями 2 и пластинами 6 и 7, приобретая горизонтальную вращательную компоненту. При вращении газа происходит сепарация капель, которые осаждаются на внутренней стороне обечайки. Стекание капель жидкости происходит по внутренней поверхности обечайки, затем по конфузорной части, концентрируясь в углах конфузорной части, попадая в верхние углы прямоугольного корпуса, далее стекая по краю лопасти, в область ниже сепарационного элемента.
Повышение производительности обусловлено осаждением жидкости на поверхности обечайки и лопастях в виде многоугольника, вода сливается вдоль линии примыкания вставки и лопасти, где скорость потока газа снижена благодаря аэродинамической тени, что позволяет повысить скорость
потока очищаемого газа и, соответственно, производительность устройства.
Повышение энергоэффективности обусловлено тем, что каждая часть (из четырех) потока газа, разделенного газораспределителем, сталкивается только с одной лопастью в форме многоугольника, и по касательной сталкивается с внутренней поверхностью конфузорной части и обечайки, что снижает энергетические расходы на перенаправление потока и снижает энергетические расходы на создание потока газов.
Технический результат - повышение эффективности осаждения водяной фазы достигается смещением газораспределителем всей массы газа к периферии и эффективному завихрению (закручиванию) всей массы газа лопастями в форме многоугольников, а также увеличением площади взаимодействия вращающегося потока газов с внутренней поверхностью конфузорной части и обечайки.
Промышленная применимость. Заявляемое конструкторско- техническое решение может с успехом применяться при производстве центробежных сепарационных элементов для скрубберов. Сепарационные элементы могут применяться в том числе и как наборные элементы каплеотделительной части скрубберов, расположенной выше эмульгатора, при этом отсепарированная вода возвращается со всех сепарационных элементов самотеком в расположенную ниже пульпу эмульгатора.
Claims
1. Центробежный сепарационный элемент, включающий прямоугольный корпус и закрепленный в нем аксиальный лопастной завихритель из четырех наклонных лопастей, отличающийся тем, что во внутренней части завихрителя расположен газораспределитель в форме параллелепипеда, а лопасти имеют вид многоугольников, с числом углов более трех, стороны которых примыкают к прямоугольному корпусу и газораспределителю, выше лопастного завихрителя расположена обечайка, соединенная с завихрителем конфузорной частью.
2. Центробежный сепарационный элемент по ПЛ . отличающийся тем, что боковые грани газораспределителя параллельны стенкам корпуса, лопасти выполнены в форме трапеций, большие основания которых примыкают к внутренней поверхности прямоугольного корпуса, меньшие основания к внешней боковой грани газораспределителя.
3. Центробежный сепарационный элемент по ПЛ . отличающийся тем, что к верхней стороне каждой лопасти примыкает горизонтальная пластина, а к нижней стороне каждой лопасти примыкает вертикальная пластина.
4. Центробежный сепарационный элемент по ПЛ . отличающийся тем, что в верхней части обечайки расположен защитный козырек в форме кольца, примыкающее большим диаметром к обечайке, к малому диаметру примыкает цилиндр, соосный с обечайкой, причем диаметр цилиндра меньше диаметра обечайки, а внутри обечайки ниже цилиндра расположен защитный диск.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015151719 | 2015-12-02 | ||
| RU2015151719 | 2015-12-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2017095272A1 true WO2017095272A1 (ru) | 2017-06-08 |
Family
ID=58797542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2016/050074 WO2017095272A1 (ru) | 2015-12-02 | 2016-11-24 | Центробежный сепарационный элемент |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2017095272A1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988001894A1 (en) * | 1986-09-16 | 1988-03-24 | Ukrainsky Nauchno-Issledovatelsky Institut Prirodn | Contact-separation element |
| RU2116820C1 (ru) * | 1994-01-19 | 1998-08-10 | Юрий Александрович Панарин | Центробежный каплеуловитель для жидкостных газоочистителей |
| RU94479U1 (ru) * | 2010-02-15 | 2010-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУ ВПО "КубГТУ") | Прямоточный спиральный сепаратор |
| RU146288U1 (ru) * | 2014-06-10 | 2014-10-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" | Центробежный сепарационный элемент |
-
2016
- 2016-11-24 WO PCT/RU2016/050074 patent/WO2017095272A1/ru active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988001894A1 (en) * | 1986-09-16 | 1988-03-24 | Ukrainsky Nauchno-Issledovatelsky Institut Prirodn | Contact-separation element |
| RU2116820C1 (ru) * | 1994-01-19 | 1998-08-10 | Юрий Александрович Панарин | Центробежный каплеуловитель для жидкостных газоочистителей |
| RU94479U1 (ru) * | 2010-02-15 | 2010-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУ ВПО "КубГТУ") | Прямоточный спиральный сепаратор |
| RU146288U1 (ru) * | 2014-06-10 | 2014-10-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" | Центробежный сепарационный элемент |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2698682C1 (ru) | Комплект лопаток для улавливания тумана и удаления пыли | |
| JP6336478B2 (ja) | サイクロン、サイクロン式ミスト除去装置および使用方法 | |
| KR101434063B1 (ko) | 다단 기수 분리 장치 및 기수 분리기 | |
| CN206881174U (zh) | 一种可拆式高效气液分离装置 | |
| TWI665005B (zh) | 用於濕法脫硫的除塵除霧裝置及機電耦合濕式除塵除霧器 | |
| CN102670134A (zh) | 过滤筒及具有该过滤筒的灰尘分离单元 | |
| RU164523U1 (ru) | Центробежный сепарационный элемент | |
| CA2805108C (en) | Pocketed cyclonic separator | |
| CN105413317A (zh) | 应用于精馏塔的液雾除沫器 | |
| RU2536991C1 (ru) | Устройство для очистки газа от жидких и твердых частиц | |
| WO2017095272A1 (ru) | Центробежный сепарационный элемент | |
| CN105879501A (zh) | 汽水分离器 | |
| WO2017078575A1 (ru) | Центробежный сепарационный элемент | |
| CN213132295U (zh) | 进出口水平对置的汽水分离装置 | |
| JP2013039501A (ja) | 多段型気水分離器 | |
| JPH0566163B2 (ru) | ||
| KR102014405B1 (ko) | 사이클론 타입의 미스트 익스트랙터 | |
| CN207445880U (zh) | 带丝网的螺旋气液分离器 | |
| RU198228U1 (ru) | Сепарационный элемент | |
| JP2013063388A (ja) | 気液分離器 | |
| CN108654267A (zh) | 湿式除尘器排水结构 | |
| CN204447635U (zh) | 风液双相离心式除尘器 | |
| RU2737657C1 (ru) | Сепарационный элемент | |
| CN220004453U (zh) | 一种油料旋风分离器 | |
| JP5774334B2 (ja) | 気液分離器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 16871135 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 32PN | Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established |
Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 25.10.2018) |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 16871135 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |