Сепаратор

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслубликОпубликовано 23.2,82. Бюллетень47Дата опубликования описания 28.12.82 ла делам лзебретений н еткрмтийСеверодонецкий филиал Всесоюзного научно-исследовательскогои конструкторского института химического машиностроенияи Северодонецкое производственное объединение Азотим.,Ленинского комсомола(54) СЕПАРАТОР Изобретение относится к аппаратурному оформлению сепараторов с сетчатыми отбой- никами и предназначено для использования в химической, нефтехимической и других отраслях народного хозяйства.Известен сепаратор с сетчатым отбойником, который имеет корпус с патрубком ввода газожидкостной смеси и патрубками выхода газовой фазы и отделившейся в аппарате жидкой фазы.Жидкая фаза, вводимая вместе с газовым потоком, находится частично в виде капель, а частично в виде пленки, прилегающей к внутренней поверхности патрубка ввода смеси 1.Для устойчивой и экономичной работы сепаратора необходимо равномерно распре делить газожидкостной поток по всей поверхности сетчатого отбойника, а содержание в нем жидкой фазы в каждом конкретном случае должно быть строго ограничено и опре. деляется соответствующим расчетом или экспериментальными данными, так как при повышенном содержании ее происходит вторичный унос жидкости.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является сепаратор, имеющий горизонтальный корпус, в верхней части которого вдоль оси установлен сетчатый отбойник, а в нижней части вдоль оси расположена распределительная труба с отверстиями.В известном сепараторе с целью обеспечения равномерного распределения газожидкостной смеси по длине аппарата в распределительной трубе, которая является продолжением патрубка ввода смеси, выполнены отверстия, общее сечение которых менее сечения самой трубы.Это создает дополнительное сопротивление потоку, достаточное для обеспечения довольно равномерного распределения его по всем отверстиям в трубе 2. Однако уменьшение сечения отверстий вызывает соответствующее увеличение скорости струй газового потока. В результате жидкость, находящаяся в газовом потоке, приобретает скорость, значительно превышающую скорость питания основной массы капель. Позтому на сетчатый отбойник практически попадает вся имеющаяся в газожидкостном потоке жидкость, в том числе и находившаяся ранее в виде пленки.При колебаниях нагрузки, что бывает практически во всех технологических процессах, происходит унос части жидкости через сетчатый отбойник, т. е. понижается степень сепарации и эффективность работы сепаратора.Целью изобретения является повышение степени сепарации, экономичности и производительности сепаратора.Указанная цель достигается тем, что сепаратор, имеющий горизонтальный корпус, расположенный вдоль оси корпуса, сетчатый отбойник, патрубок ввода смеси и распределительную трубу с отверстиями, снабжен ловушкой пленочной жидкости, расположенной на патрубке ввода смеси, а отверстия на распределительной трубе выполнены в верхней ее части, при этом распределительная труба снабжена внутренней трубой с отверстиями в нижней ее части, а площадь сечения отверстий наружной и внутренней труб соответственно больше и меньше поперечных сечений наружной и внутренней трубы соответственно.На фиг. 1 изображен сепаратор, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение распределительной трубы и ловушки пленочной жидкости.Сепаратор состоит из корпуса 1 с расположенными вдоль его оси сетчатым отбой- ником 2 и распределительной трубой, являющейся продолжением патрубка 3 ввода смеНа патрубке ввода смеси встроена ловушка пленочной жидкости, состоящая из патрубка 4, установленная напротив прорези 5. Распределительная труба состоит из внутренней трубы 6 с отверстиями 7, наружной трубы 8 с отверстиями 9 и сливного патрубка 10. Между трубами установлено сплошное кольцо 11.Сепаратор работает следующим образом.Газожидкостная смесь поступает внутрь корпуса 1 через патрубок 3 ввода, причем по стенкам нижней части патрубка движется пленочная жидкость. Достигая прорези 5, пленка жидкости попадает в патрубок 4 и по нему отводится в нижнюю часть аппарата, где скапливается отделенная от газового потока жидкость. Далее газожидкостной поток, освобожденный от пленочной жидкости, попадает во внутреннюю трубу 6 с отверстиями 7, выполненными во всей длине преимущественно в нижней ее части. Равномерно распределенный газожидкостной поток с большой скоростью выходит из отверстий 7 в наружную трубу 8 с отверстиями 9. В зазоре между трубами скорость газовых струй гасится, происходит дополнительное выравнивание потока по длине апп грата. Отверстия 9 выполняются преимущественно в верхней части трубы. Капли жидкости при выходе с потоком газа из отверстий 9 имеют скорость ниже первоначальной и часть их, не достигая сетчатого отбойника, падает в 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 нижнюю часть аппарата, где скапливаетсявся жидкая фаза, отделенная в сепараторе.Сконденсировавшаяся между трубами засчет резкого изменения направления и ско.рости газа жидкость выводится из наружнойтрубы через сливной патрубок 1 О.Чтобы газовый поток не попадал в наружную трубу, минуя трубу внутреннюю, между ними поставлено сплошное кольцо 11.Ловушка предназначена для отделенияпленочной жидкости от газового потока дораспределения его по поверхности сетчатого отбойника. Этим достигается уменьшениенагрузки по жидкости на сетчатый отбойник и увеличение степени сепарации.Выполнение распределительной трубы издвух труб, установленных одна в другую(труба в трубе), обеспечивает равномерноераспределение газа по отверстиям во внут.ренней трубе за счет дополнительно создаваемого сопротивления при истечении потокачерез отверстия с малым сечением, а такжегашение скорости газовых струй в зоне между трубами и дополнительное выравниваниегазового потока,За счет снижения скорости струй при выходе из наружной трубы, часть капель жидкости не достигает сетчатого отбойника.Уменьшение нагрузки по жидкой фазена сетчатый отбойник увеличивает степеньсепарации (отношение отделившейся жидкости к общему ее содержанию в потоке),уменьшает энергозатраты за счет снижениягидравлического сопротивления отбойника ираспределительной трубы, так как газожидкостной поток предварительно освобожденот значительной части жидкой фазы.Изобретение позволяет увеличить производительность сепаратора по газожидкостной смеси на 5 в 10% без увеличения габаритных размеров аппарата.Формула изобретенияСепаратор, имеющий горизонтальный корпус, расположенный вдоль его оси сетчатыйотбойник, патрубок ввода смеси и распределительную трубу с отверстиями, отличаюиийея тем, что, с целью повышения степенисепарации, производительности и экономичности, он снабжен ловушкой пленочной жидкости, расположенной на патрубке вводасмеси, а отверстия на распределительной трубе выполнены в верхней ее части, при этомраспределительная труба снабжена внутренней трубой с отверстиями в нижней части,а площадь сечения отверстий наружной ивнутренней труб соответственно больше именьше поперечных сечений наружной ивнутренней труб.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Александров И. А. Ректификационныеи абсорбционные аппараты. М., Химия,1971, с. 206 - 120.2. Технический проект сепаратора метанола 203.442.000 ТП С.ф. НИИХИММАШ.982738 А-А Соста Техре Тираж И Государств делам изобр Москва, Ж - 3 П Патент, г Редактор В. ИвановаЗаказ 9772( 0ВНИИПпо3035,Филиал ПП витель В. Берзинд И. Верес Корректор М. Кост734 Подписноеенного комитета СССРтений и от крытий5, Раушская наб., д. 45Ужгород, ул. Проектная, 4