Газожидкостной сепаратор

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 801047493 А ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ Н АВТОРСК ВИДЕТЕЛЬСТВУ в ода газожидко торы отвода жи новленными на венно лиофиль пористыми пере ч а ю щ и й с снижения массы ции, повышения например, в ус он снабжен пер ной в плане оп фильная перего внешних ветвях ная - на внутр(54)57) ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СЕПАРАТОР,соцержащий корпус с коллектором под стной смеси и коллекдкости и газа с устаих входах соответстой и лиофобной тонко- городкамио т л и я тем, что, с цельюи упрощения конструкпроизводительности, ловиях. невесомости, форированной Ч-образ- орной решеткой, лиородка размещена на решетки, а лиофобенних ветвях решетки.Изобретение относится к химической технологии и может быть исполь зовано для разделения газожидкостной смеси в условиях невесомости.Известен газожидкостной сепаратор, содержащий корпус с коллекто 5 ром подвода газожидкостной смеси и коллекторы отвода жидкости и газа с установленными на их входах в стенке корпуса соответственно гидрофильной и гидрофобной тонкопористыми перегородками. Гидрофильная и гидрофобная пористые перегородки установлены последовательно, Газ, отделенный от жидкости с помощью вертикальной гидрофильной перегородки, эа тем удаляется через коллектор, на входе, в который установлена гидро,фобная пористая перегородка 1 .Недостатками известного газожидкостного сепаратора являются значи О тельная сложность конструкции и недостаточная производительность.Придвижении газожкдкостногопотока вдоль вертикальной гидрофильной пористой перегородки жидкость йроходит сквозь нее, а газ постепенно накапливается на перегородке и блокирует значительную долю ее поверхности. Этот процесс усиливается по мере отвода жидкости и снижает производительность. Кроме того, .известный сепараторпредназначен для использования только в условиях обычной гравитации, так как удаление газовых пузырьков, накапливающихся на гидрофильной вертикальной пористой перегородке и особенно на ее верхней части, проходит за счет всплывания их в жидкости под действием подъемной силы, обусловленной разностью плотностей жидкости и газа и наличием силы тяжести. 40Наиболее близким к изобретению является газожидкостной сепаратор, содержащий корпус с коллектором подвода газожидкостной смеси и коллекторы отвода жидкости и газа с установлен ными на их входах соответственно лиофильной и лиофобной тонкопористыми перегородками. Таких перегородок три, они размещены последовательно на одной иэ стенок корпуса и установлены так, что две одинаковые из них находятся по обеим сторонам третьей.Другая стенка. корпуса выполнена непроницаемой и расположена параллельно первой. При движении газожидкостной смеси вдоль стенки с размещенными на ней последовательно лиофильной и лиофобной пористыми перегородками происходит последовательный отвод жидкости и газа сквозь соответствующие прЬ- ницаемые для них перегородки и удаленйе их по коллекторам Г 2 3.Недостатки известного гаэожидкостного сепаратора - значительная масса, сложность конструкции и низкая. производительность. При движении газожид- б 5 костного потока последовательно вдоль лиофильной и лиофобной пористых перегородок не проходящая через эти перегородки фаза смеси непрерывно накапливается на этих перегородках и существенно блокирует их поверхность. Этот процесс усиливается по мере отвода одной из фаз и вызываемого этим увеличения содержания в потоке другой фазы и снижения продольной скорости потока, сносящего агрегаты не проходящей через эту перегородку фазы с ее поверхности за счет динамического воздействия. Кроме того, в условиях невесомости практически полностью блокируется последняя по потоку пористая перегородка не.проходящей через нее фазой. Эта фаза постепенно накапливается в тупиковом конце корпуса и перекрывает путь другой фазе, для которой последняя пористая перегородка проницаемаЦель изобретения - снижение массы и упрощение конструкции, повышение производительности, например, в условиях невесомости.Указанная цель достигается тем, что газожидкостной сепаратор, содер-. жащий корпус с коллектором подвода газожидкостной смеси и коллекторы отвода жидкости и газас установленными на их входах соответственно лио фильной и лиофобной тонкопориетыми перегородками, снабжен перфорированный И-образный в плане опорной решеткой, лиофильная перегородка размецена на выемках внешних ветвях решетки., а лиофобная - на внутренних ветвях решетки.Предложенная конструкция позволяет предельно снизить массу, упростить конструкцию и повысить производительность газожидкостного сепаратора, например, в условиях невесомости. Перфорированная решетка является несущей конструкцией для пористых перегородок и выдерживает создаваемый перепад давления, Это дает возможность предельно уменьшить толщину пористых перегородок, а следовательно, снизить их массу и гидравлическое сопротивление и тем самым повысить производительность.Перфорированная решетка с размещенными на ней друг против друга лиофильной и лиофобной перегородками образует сходящийся канал для гаэожидкостной смеси, одна из стенок которого проницаема только для жидкости, другая - только для газа.При движении газожидкостной смеси вдоль такого канала происходит непрерывный одновременный, отвод обеих фаэ через соответствующие проницаемые для них перегородки. Накапливающиеся на непроницаемых для них пористых перегородках дисперсные агрегаты фаз капли жидкости на лиофобной .Заказ 7797/5 Тираж 688 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 перегородке и пузырьки газа на лиофильной) постепенно увеличиваются в размерах за счет слияния, отрываются от этой перегородки за счет динамического воздействия потока и сносятся им вдоль перегородки в угол при вершине канала, Как только эти дисперсные агрегаты каждой фазы достигают сечения канала, где их размер равен локальной ширине сходящегося канала, эти агрегаты касаются поверхности проницаемой для них пористой перегородки, растекаются по ней и проходят сквозь нее. Поэтому в данном сепараторе отсутствует накопление и блокирование пористой перегородки в конце канала фазой, не проходящей через эту перегородку. Производительность единицы поверхности пористой перегородки возрастает вследствие уменьшения бло кирующего эффекта не проходящей через нее фазой при улучшении условий ее удаления эа счет непрерывного отвода через противоположную проницаемую для этой фазы перегороДку. Кроме того, выполнение проницаемыми обеих стенок канала при прочих равных условиях удваивает производительность.Тонкопористая лиофобная перегородка может быть изготовлена из пористых фторопласта, полихлорвинила, полиэтилена, фторопластовых.тканей или тканей,обработанных лиофобными составами. Наиболее подходящим материалом для лиофильной пористой перегородки является мелкоячеистая металлическая сетка, которая для уменьшения среднего размера отверстий может быть сложена в несколько слоев, опрессована и спечена.На чертеже изображен схематически газожидкостной сепаратор.Газожидкостной сепаратор содержит корпус 1,коллектор 2 подвода гаэожидкостной смеси, коллектор 3 отвода жидкости и коллектор 4 отвода газа, Коллекторы 3 и 4 отделены от подводящего коллектора 2 перфориро-ванной решеткой 5 ц-образной в плане.На решетке 5 размещены друг противдруга лиофильная 6 и лиофобная 7тонкопористые перегородки. Газожидкостной сепаратор может иметь цилиндрическую (чертеж) и плоскую форму.Газожидкостной сепаратор работаетследующим образом.Газожидкостная смесь подается 10 под давлением по подводящему коллектору 2. При движении смеси междуветвями решетки 5, на которых размещены друг против друга лиофильная6 и лиофобная 7 тонкопористые пере .городки, происходит непрерывный отвод жидкости через лиофильную пористую перегородку 6 в коллектор 3 и га.за сквозь лиофобную пористую перегородку 7 в коллектор 4. Накапливающиеся на непроницаемых для них пористых перегородках дисперсные агрегаты фаз (капли жидкости на лиофобнойперегородке 7 и пузырьки газа на лиофильной перегородке 6) увеличиваются в размерах, открываются за счетдинамического воздействия и сносятся вдоль перегородки в угол сходящегося канала, образованного лиофильной 6 и лиофобной 7 пористыми перегородками. Как только эти дисперсныеагрегаты каждой фазы достигают сече,ния канала, где их размер равен.ширине канала, эти агрегаты касаютсяповерхности проницаемых для них пористых перегородок, растекаются по 35 ним и проходят сквозь них. Предлагаемый газожидкостной сепаратор отличается предельной простотой и легкостью конструкции. Ис пользование предлагаемого газожидкостного сепаратора обеспечивает посравнению с известными следующие преимущества: предельное упрощение иснижение массы конструкции; повы шение производительности и полнотыразделения газожидкостной смеси,например, в условиях невесомости.