Центробежный сепаратор

(51) В 04 С 3/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРцПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(71) Центральное конструкторское бюронефтеапп аратуры(56) 1.Натент Англии % 1233347,кл, В 2 Р, 1971.2, Патент США4187089,кл. 55/219, 1980.3. Авторское свидетельство СССР856501, кп, В 01 0 45/12, 1979,(54) (57) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАРАТОР, содержащий корпус с патрубками Я 01031518 А для ввода и вывода газа и жидкости, раэделенный поперечной. перегородкой на две сепарационные камеры, в первой из которых установлена сепарационная труба с завихритепем и рециркуляционным каналом на входе и укрепленным в централь-ном отверстии псаеречной перегородки каплесъемником на выходе, о т л и ч аю щ и й с я. тем, что,с цельюповышения производительности и обеспечения высо, кой степени сепарации за счет снижения вторичного уноса, он снабжен установленной во второй камере продольной перегоф- родкой образующей со стенкой камеры щелевое отверстие, а под ней в поперечной перегородке выполнено отверстие.е1 1 ОЗ 1Изобретение относится к химическомуи нефтяному машиностроению, а именнок аппаратам для очистки газа от жидкости в газовой и нефтяной промьддленности, и может быть использовано в других областях техники, например в энергетической промышленности.Известен центробежный сепаратор, содержащий корпус с патрубками ввода ивывода газа и жидкости, цилиндрическую Осепарационную трубу, на входе в кото. рую размещен завихритель и рециркуляционный канал, а выходной конец образует с патрубком вывода газа кольцевойканал для отвода газожидкостной смеси 1,Недостатком известного устройства является ограничение егр газовой или жидкостной нагрузки (производительности)уносом жидкости из сепаратора, Унос 20жидкости появляется при превышении допустимой производительности и связансо срывом уже отсепарированных капельс поверхности йленки жидкости, ,движу,шейся по внутренней стенке сепарационной трубы. Величина уноса жидкости определяется скоростью газа в сепарационнойтрубе, которая (при заданной газовой ижидкостной нагрузке сепаратора) определяется геометрическими размерами (диамет-ром в большей степени, и длинойе вихревой трубы.Повысить производительность известной конструкции сепаратора можно за счетувеличения геометрических размеров, .35например диаметра сепарационной трубы.Однако такое увеличение неизбежно ведетк увеличению габаритов сепаратора в целом (ввиду необходимости соблюдениявсех геометрических соотношений), его .веса, металлоемкости, увеличению затратна изготовление, транспортирование, монтаж.Известен центробежный сепаратор, содержащий горизонтальный корпус с осевой45входной трубой и размещенным в ней завихрителем, последовательно установленныесоосно входной трубе сепарационные трубы, которые образуют между собой и входной трубой кольцевые щели для отвода от, сепарированной жидкости с частью газа50в объем корпуса. Против выходного отверстия последней по ходу газа сепарационнойтрубы установлен конический дефлектор,, служащий для отделения оставшихся в основном потоке газа капель жидкости, кото рые отделяются на конической поверхностидефлектора и под действием сил тяжестис,текают в объем корпуса сепаратора и далее в нижерасположенный сборник жидкости,Очищенный гаэ иэ сепарационных трубвыходит иэ корпуса сепаратора через вь 1 ходную трубу, установленную соосно с входной и сепарационными трубами. По этойже трубе из корпуса отводится часть основного потока газа, поступившая черезкольцевые щели .в пространство между корпусом и сепарационными трубами 23,Недостатком данной конструкции является то, что с увеличением производительности количество отводимого через кольцевые щели продукта (отсепарированнаяжидкость с частью основного потока газа)и его скорость увеличиваются. Выходящаяиэ кольцевых щелей жидкость более интенсивно дробится, подхватывается выходящейвместе с ней частью газа, а затем вместес основным потоком газа через трубу выхода выносится из сепаратора. Одновременно с этим отделившийся на конической поверхности дефлектора и стекающая поддействием сил тяжести в объем корпусасепаратора жидкость также интенсивнодробится основным потоком газа и частьюгаза, выходящего из кольцевых щелей,а затем через трубу выхода выноситсяиз сепаратора,Таким образом, производительностьсепаратора ограничена величиной, при которой в пространстве между корпусом исепарационными трубами очистка потока газа может осуществляться с достаточной эффективностью за счет действия сил гравитации.Известен центробежный газожидкостной сепаратор, содержащий корпус с патрубками ввода и вывода газа и жидкости, разделенный поперечной перегородкой на две сепарационные камеры, в первой из которых установлена сепарационная труба с завихрителем и рециркуляционными каналами на входе и укрепленным в центральном отверстии поперечной перегородки каплесъемника на выходе, в стенке второй камеры выполнены отверстия для вывода газа и жидкости ГЗ 1ФВ сепараторе оТвод отсепарированнойжидкости осуществляется в две ступени. В нижней части сепаратора отвод жидкости осуществляется по внутренней поверхности корпуса на тарелку, В верхней части жидкость отводится через отверстия вместе с частью газа в пространство меж. ду сепараторами. Часть отводимого газа возвращается в осааной поток, а жидкость под дейстием сил гравитации осаждает3 1031518 4ся в виде капель или пленки на тарелку 9, выполнено одно или несколько отверс наружной стороны сепаратора. стий 10. Каплесъемник 8, поперечнаяпеС увеличением производительности сепа- регородка 9, корпус 1 и патрубок З,выхоратора увеличивается количество газа, да газа ограничивают вторую камеру 11которое отводится вместе с жидкостью 5 сепарации, диаметр которой определяетсячерез отверстия в верхней. части, Про- внутренним диаметром корпуса сепаратоисходит интенсивное дробление жидкости ра 1 и всегда больше внутреннего диаметв отверстиях и. в пространстве за сепара- ра трубы 5. В этой зоне расположена протором и вынос капель в очищенный поток.дольная перегородка 12, которая присоеПричем жидкости в очищенный поток вы- О динена к поперечной перегородке 9 и корпуносится тем больше, чем выше произво- су сепаратора 1 таким образом, что сдительность сепаратора. Ограничением одной стороны с корпусом она образуетпроизводительности. сепаратора является шелевое отверстие 13. Отверстие 10допустимая скорость части газа в прост" соединяет полость между продольной переранстве за сепаратором, при которой осу рдкой 12 и корпусом 1 с полостьюмежшествляется его эффективная очистка ду трубой 5 и корпусом 1.только за счет сил гравитации. Сепаратор работает следуюшим образом.Таким образом, общим недостатком Газожидкостная смесь через патрубокизвестных конструкций является ограниче входа поступает в трубу 5. Проходя зание производительности уносом жидкости. 20 вихритель 6, газожидкостная смесь приобУнос жидкости появляется при повышении Ретает вращательное движение. Жидкостьпроизводительности сепараторов, за счет центробежных сил отделяется отЦель изобретения - повышение произво- газового потока, попадает на внутреннююаительности и обеспечение высокой степени поверхность трубы 5. и в виде пленки двисепарации за счет снижения вторичного р 5 жется к каплесъемнику 8,где попадаетв кольцевой канал 14 с частью газаПоставленная цель достигается тем, . Рециркуляции и отводится в полость межчто центробежный сепаратор, содержащий ду тРубой 5 и корпусом 1. Здесь жидкостькорпус с патрубками ввода и вывода га- отделяется от газа рециркуляции, которыйза и жидкости, разделенный поперечной З 0 далее постУпает в канал 7 рециркуляции.перегородкой на две сепарационные каме- При повышении газовой или жидкостнойв це вой из которых установлена нагрузки происходит срыв части отсепарисепарационная труба с завихрителем и рованной жидкости с поверхнос руМрециркуляционным каналом на входе и вынос ее в камеру 11. основным потокомУкрепленным в центральном отверстии по- газа, который в камере 11 сохраняетперечной перегородки каплесъемником на З 5 интенсивное вращение.выходе, снабжен установленной во второй Интенсивное вращение газового потокакамере продольной перегородкой, образую- в камере 11 способствует отделению отшей со стенкой камеры щелевое отверстие, газового потока унесенных иэ труб капельа под ней в поперечной перегородке выпол- жидкости, которые оседают на внутреннейнено отверстие.40поверхности корпуса 1 и вращаются вНафиг, 1 иэображен предлагаемый сепа- направлении вращения газового потокаРаторю на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; (показано стрелкой),на фиг. 3 - вариант выполнения сепарато- . Через щелевое отверстие 13 междура с несколькими отверстиями, корпусом 1 и перегородкой 12 пленкаСепаратор содержит корпус 1 с патрубкажидкости попадает в полость между пе 45ми 2 входа и выхода 3 гвэа,4 выхода кид;- регородкой 12 и корпусом 1, а очищенкости, сепврационную трубу 5. Труба 5 ный поток газа направляется к патрубможет быть выполнена с разрывами (зазо- ку 3 выхода газа и отводится иэ сепарами) для многоступенчатого отвода жиака Раторасти и снайкена со стороны входа газа завихрителем 6 и каналом 7 рециркуляции, Вращающийся поток основного газав со стороны выхода газа каплесъемником создает избыток давления в полости меж 8. Завихритель может быть осевым или ду перегородкой 12 и корпусом 1 потенгенциальным, а канал рециркуляции с сравнению с давлением в полости междуподводом как в осевую, так и пристенную 55 трубой 5 и корпусом 1, Отделившаясязону вихревой трубы. Каплесъемник укрет- жидкость за счет избытка давления через.лен в центральном отверстии поперечной отверстие 10 (или несколько отверстий),. перегородки 9. В поперечной перегородке выполненное в поперечной перегородке 9,818, Ьрез отверстие 10, поступает в трубу 5через канал 7 циркуляции,При однаковой степени сепарации впредлагаемом сепараторе газовая нагрузка может быть повышена в 1,67 раза,жидкостная - в 1,43 раза. 4-а ие 2 Составитель Н. Кекишевадактор Н. Кешеля Техред И. Пекарь Корректо о Тираж 879. ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, ЖЗаказ 8266/6 ал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 1031 с частью газа отводится в полость меж- ду трубой 8 и корпусом 1. Жидкость (вместе с жидкостью, отделенной каплесъемником 8) отводится из сепаратора через патрубок 4 выхода жидкости, а чюь основного потока, прошедшая чеПодписноекомитета СССРоткрытийРаушская, набд, 4/