Механический сепаратор

Союз СоветсиикСоциалистичесиик Республик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 882562(28)Приоритет ле делам нэабретеннй н открытийОпУбликовано 23,11,81, Бюллетень43 Дата опубликования описания 23.11.81(72) Авторы изобретения И. П. Фаддеев, В. С. Розин, В, К. КлибШео-,.И. Г. Левит и И. В. Гарькавенко".,.;,., 1.;,кЛенинградский ордена Ленина политехнический "ийстйтут)им. М. И. Калинина и Харьковский филиал Центрацвногоконструкторского бюро Главэнергоремонта(54)МЕХАНИЧЕСКИЙ СЕПАРАТОРИзобретение относится к технике разделения двухфазных потоков и может быть использовано, например, в энергетической и топливно-газовой отраслях промышленностиИзвестен механический сепаратор для разделения двухфазных потоков, содержащий корпус с подводящим и отводящим патрубками, сепарационное колесо с радиальными лопатками, установленное на валу, расположенном по оси корпуса и закрепленном в .подшипниках, и улавливающую камеру, образованную лентами, закрепленными по периферии сепарационного колеса и образующими усеченные конуса с щелями между задней кромкой входной ленты и передней кромкой выходной ленты, перекрывающими одна другую 1Однако сепарирующая способность колеса относительно низка и требует установки нескольких последовательных ступеней сепарации, Это свя. зано с тем, что ч;и"ппп,1 жилкой или твердой фазы, соприкасаясь со,сплош" ным бандажем и накапливаясь под ним, движутся вместе с основным потоком в осевом направлении и препятствуют выбросу сепаратора в щель между направляющей лопаткой и колесом своей ступени. В связи с этим предусматривается вторая щель между бандажем и направляющей лопаткой последующей ступени. Однако это требует изменения плавности меридионального отвода по,периферии сепарирующей проточной части, что создает вихри при встрече потока с выступающими элементами направляющего аппарата. При этом часть сепаратора уносится обратно в поток и уменьшается коэффициент сепарации. Наличие нескольких ступеней сепарации а также вихрей на периферии меридио нального отвода приводит к увеличению потерь энергии, затрачиваемой на разделение двухфазного потока.15 20 25 30 35 50 55 Цель изобретения - увеличение коэффициента сепарации и уменьшениепотерь энергии при разделении двухфазного потока.Поставленная цель достиГается тем,что сепаратор, содержащий корпус сотводящими патрубками сепарационноеколесо с радиальными лопатками, установленное на валу, закрепленном вподшипниках, и улавливающую камеру,.выполненную в виде двух усеченных ко.-.нусов, закрепленных по периферии сепарационного колеса, снабжен установленным на сепарационном колесе междуусеченными конусами и лопатками перфорированным бандажем, а усеченныеконусы установлены большими основаниями друг к другу, при этом основа-ние первого по ходу газа усеченногоконуса выполнено с большим диаметром, чем соответствующее основаниевторого усеченного конусаНа чертеже изображен механический сепаратор, разрез,Сепаратор содержит корпус 1 сподводящим 2 и отводящим 3 патрубками, направляющий аппарат 4, опера"ционное колесо 5 с лопатками 6.На периферии колеса 5 имеется вращающаяся улавливающая камера 7, образованная с внутренней стороны перФорированным бандажем 8, .с наружнойстороны - бандажем, состоящим извходной 9 и выходной 1 О лент.Входная лента 9 соединена плотнос перфорированным бандажем 8 со стороны входных кромок 11 лопаток 6 ирасположена над выходной лентой 10так, что между ними имеется кольцевая щель 12. Между выходной лентой10 и перфорированным бандажем 8 состороны выходных кромок 13 лопаток6 имеется кольцевая щель 14. Выходная лента 10 имеет осевой гребень 15,создающий уплотнение между колесом5 и корпусом 1 сепаратора. Для отвода сепаратора имеется образованнаястенками корпуса 1 кольцевая периферийная улавливающая камера 16Сепаратор работает следующим образом.В корпус 1 сепаратора через подводящий патрубок 2 к направляющему аппарату 4 подается двухфазный поток.Из направляющего аппарата 4 потокпоступает на лопатки 6 сепарирующегоколеса 5, где под воздействием инерционных сил сепарат оседает на поверхность лопаток 6 и по ним перемещается к перфорированному бандажу 8, оседает на нем и проникает под действием центробежных сил во вращающуюся улавливающую камеру 7. Те же инерционные силы перемещают сепарат в наружно-наклонном направлении относительно оси колеса, по входной 9 и выходной 10 лентам наклонного бан" дажа в направлении щели 12, через которую сепарат сбрасывается в камеру 16.В связи с тем, что. давление за лопаткой 6 может быть меньше давления в камере 16, лента 10 имеетгребень 15, уплотняющий зазор междуколесом 5 и корпусом 1. Та часть сепаратора, которая под гребнем 15протекает через этот зазор, попадаетв кольцевую щель 14, затем за счетнасосного эффекта отбрасывается навнутреннюю стенку ленты 10, попадая,таким образом, опять во вращающуюсяулавливающую камеру 7, и через щель12 направляется опять .в камеру 16.Увеличение коэффициента сепара"ции происходит благодаря тому, чтоналичие перфорированного бандажа 8не препятствует сепарации двухфазнойсреди, Кроме того, частицы сепарата,саприкасаясь с перфорированным бандажем, проходят через него под действием инерционных сил и попадают вовращающуюся улавливающую камеру 7.Уменьшается вероятность скоплениясепарата под бандажем и уноса егопотоком двухфазной среды в осевомнаправлении,Вращающаяся улавливающая камера с наклонными бандажными лентами9 и 10 и кольцевой щелью 2 образующие которой имеют определенныйгол наклона, создает насосный эффект,за счет которого оседающий на перФорированном бандаже 8 сепарат отсасывается в камеру 7 и сбрасываетсяв камеру 16. Часть сепарата, по бандажу проходящая к выходным кромкам лопаток и поступающая через зазор, уплотненный гребнем 15, за счет насосного эффекта через щель 14 вновь попадает в камеру 7 и далее в камеру 16.Увеличение коэффициента сепарации на колесе позволяет создавать сепараторы с малым числом ступеней и, тем самым, уменьшить затраты энергии на разделение двухфазного потока. Наличие плавного периферийного меридиального отвода и отсутвие вихрей на882562 Составитель В. Апаринктор Г. Кацалап Техред А.Бабинец Корректор Е. Рошк аказ 10038ВНИИП одписноеР 709 Пго комитета СССй и открытийРаушская наб., д Тира Государственн лам изобретен Москва, Жпо д13035 тент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ил 5перифериив свою очередь, уменьшает затраты энергии на сепарацию,Формула изобретенияМеханический сепаратор, содержащий корпус с подводящим и отводящим патрубками, .сепарационное колесо с радиальными лопатками, установленное на валу, закрепленном в подшипниках и улавливающую камеру, выполненную в виде двух усеченных конусов закрепленных по периферии сепарационного колеса, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения коэффициента сепарации и уменьшения потерь энергии, он снабжен установленным на сепарационном колесе между усеченными конусами и лопатками перфорированным бандажем, а усеченные конусы.установлены большими основаниями друг % к другу, при этом основание первогопо ходу газа усеченного конуса ванщнено с большим диаметром, чем соответствующее основание второго усеченного конуса.Ф Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Патент Австрии У 346821,кл. В 2 О 005/05, В 01 О 45(24,опублик. 27.1.78.