Вихревой сепаратор

п 457479 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. В 51 с присоединением зая 2) Приоритет Гасударственнын комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий иковано 25,01.75, Бюллетень(72) Авторы изобретени Р. Х. Мухутдийов и О. И. Прокопов Уфимский нефтяной институт(54) В ИХРЕВО Й СЕПАРАТО 2 сепараторам для х в нем твердых может быть прирера 6 атывающей, ностроительной и 5 ости как для очивания из них тех , одновременно с ано для темпера 10 Известный вихревой сепаратор, включающий корпус, входные тангенциальные сопла, камеру отвода хладагента с конусообразным обтекателем и конусным отбойником, харак теризуется недостаточной эффективностью. Это связано с тем, что вихревое движение газа в корпусе сепаратора испытывает большое тормозное влияние, возникающее за счет трения в зоне контактирования газастена корпу са. Это явление снижает угловую скорость газа и турбулирует его.В предлагаемом устройстве для повышения разделения и очистки газов в корпусе установлен конусньш ротор, в верхней части которого размещены завихритель газового потока и лопасти, расположенные на его наружной поверхности, а нижняя часть ротора выполнена с отбортовкой, над которой укреплен профилированный отбойник. ЗО Изобретение относится к очистки газов от взвешеннь частиц и капель жидкости и менено в газовой, нефтепе химической, пищевой, маши других отраслях промышленн стки газов, так и для улавли или иных ценных продуктов этим может быть использов турного разделения газов. Кроме того, в камере отвода хладагента установлена кольцевая перегородка, верхняя кромка которой размещена между отбортовкой и профилированным отбойником ротора.На чертеже изображен предлагаемый вихревой сепаратор, продольный разрез.Вихревой сепаратор состоит из конического ротора 1, закрепленного на опорах вращения 2 и 3 и снабженного завихрителем 4 газового потока, который содержит винтовой канал 5, заключенный в кольцевой кожух 6, трубу 7 для подвода газа на очистку и трубу 8 для вывода холодного газа, и лопастей 9, размещенных на наружной поверхности ротора. Ротор установлен в корпусе 10, который снабжен коллектором 11 с тангенциальным вводом хладагента (труба 12) и соплами 13, установленными против лопастей 9 ротора 1, тангенциально к нему и под некоторым острым углом к его образующей. Снизу ротора на его оси расположен конусный обтекатель 14 газов, а под ним конусный отбойник 15, который закреплен на основании 16 корпуса 10. Снизу ротор снабжен профилированным отбойником 17, а под ним закреплена кольцевая перегородка 18, смонтированная на основании 16 корпуса. Последний снабжен коническим днищем 19 и трубами вывода хладагента 20, конденсата 21 и горячего газа 22. На корпусе 10 под тангенциальными соплами 13 закреп5 10 . 15 20 25 30 35 40 45 50 3лен усеченный конусный отбойник 23, Соединение обтекателя 14 с ротором 1 осуществляется крестовиной (на чертеже не показано).Сепаратор работает следующим образом, По трубе 7 загрязненный газ вводится взавихритель 4, который проходит по его винтовому каналу 5 под кольцевым кожухом 6, закручивается и тангенциально выводится в ротор 1 сепаратора. Силами трения в зоне контактирования газа с ротором и содержащихся в нем капель жидкости и твердых частиц, ротор приводится во вращательное движение. Одновременно, по трубе 12, тангенциально, в сторону закрутки газового потока, в коллектор 11 вводится жидкий хладагент, который через тангенциальные сопла 13 ударяет силой своей струи в лопасти 9 и также раскручивает ротор в сторону закрутки газового потока, Таким образом, под действием вихревого газового потока и хладагента ротор раскручивается до определенной угловой скорости. Из завихренного газового потока взвешенные твердые частицы и капли жидкости под действием центробежных сил отбиваются на ротор с линейной угловой скоростью, близкой к скорости ротора. Под действием собственного веса однонаправленных сил движения газа, возникающих в зоне их контактирования, и центробежных сил твердые частицы и жидкость в виде пленки продольно скользят по уклону ротора, выводятся на его нижний край и под действием тех же сил сбрасываются на кольцевую перегородку 18, по которой скользят вниз и поступают в коническое днище 19, собираются в его вершине и периодически выводятся из сепаратора по трубе 21. Одновременно, в вихревом газовом потоке в роторе 1, происходит температурное разделение газа на горячий поток, который формируется по стенке ротора 1, и холодный поток, который формируется по его оси. В зоне понижения температуры в холодном потоке газов происходит конденсация паров и выпадение их в виде капель, которые коагулируются и сепарируются на стенки ротора. Стенки ротора, охлаждаемые снаружи хладагентом, снимают тепло из горячего потока газа и конденсируют на себя содержащиеся в нем пары.Очищенный холодный поток газа проходит через диафрагму завихрителя 4 и выводится по трубе 8, а горячий поток газа огибает осевой конусный обтекатель 14, отбивая на нем возможный унос капель или твердых частиц, на 180 изменяет свое направление движения, опять отбивая оставшиеся на нем капли или твердые частицы на конусный отбойник 15, проходит между обтекателем и конусным отбойником 15, опять на 180 изменяет свое направление движения, огибает конусный отбойник и выводится из под него по трубе 22 по технологическому назначению.Жидкий хладагент под действием центробежных сил и собственного веса с лопастей 9, скошенных по уклону ротора 1, поступает на его гладкую часть, скользит по ней в виде пленки вниз, и при теплообмене с ним поступает на профилированный отбойник 17 и под действием тех же сил сбрасывается за кольцевую перегородку 18, стекает по корпусу 10 на его основание 16 и выводится из сепаратора по трубе 20. Кольцевая перегородка 18 перекрывает нижние края профилированного отбойника 17 и ротора 1 по вертикали и горизонтали, чем обеспечивает разделение хлад- агента не только во вращающемся режиме работы ротора, но и в случае его остановки, Возможное разбрызгивание жидкого хлад- агента при работе сопел 13 отбивается конусным отбойником 23. Предмет изобретения 1. Вихревой сепаратор для очистки и разделения газов, включающий корпус, входные тангенциальные сопла, камеру отвода хлад- агента с конусообразным обтекателем и конусным отбойником, отличающийся тем, что, с целью повышения разделения и очистки газов, в корпусе установлен конусный ротор, в верхней части которого установлены завихритель газового потока и лопасти, размещенные на его наружной поверхности, а нижняя часть ротора выполнена с отбортовкой, над которой укреплен профилиро ванный отбойник.2. Сепаратор по п, 1, отличающийся тем, что в камере отвода хладагента установлена кольцевая перегородка, верхняя кромка которой размещена между отбортовкой и профилированным отбойником ротора,/5 16 Тираж 782ета Совета Министров Сий и открытийкая наб., д. 4/5 Изд. % 321 осударственного коми по делам изобретен Москва, Ж, Рауш