Сепаратор

,11078 За) В 01 Э 45/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54)(57) 1, СЕПАРАТОР, содержащийвертикальный цилиндрический корпусс днищами, подводящий и вертикальныйпатрубки, последний из которых прикреплен к нижнему днищу, и набор коаксиально расположенных в корпусетруб, образующих между собой проточную часть, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с цЕлью повышения взрывобезопасности и зффективности работы, сепаратор снабжен предохранительным устройством в виде разрывной мембра ны, размещенной на верхнем днище против торца вертикального патрубка, а на поверхности ближайшей к корпусу трубы под острым углом к ее оси выполнены сплошные или прерывистые выступы.2, Сепаратор по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что верхнее днище снабжено фланцем для крепления предохранительного устройства,3. Сепаратор по п, 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что он снабжен сужающимся соплом и/или коагулятором размещенными в подводящем патрубке.1107888 1Изобретение относится к устрой-стЭам для очистки взрывоопасных газов (например, ацетилена) от капельной влаги в системах, находящихсяпод йзбыточным давлением, и можетбыть использовано в химической и5газовой промышленности, промышленной энергетике и других отрасляхнародного хозяйства.Известны инерционные сепараторыповерхностного типа, содержащие цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками и поверхностьосаждения капель 1 1 ,Однако вследствие вторичногоуноса жидкости в таком устройствеснижается эффективность сепарации,а из-за увеличения скорости газа повьппаются затраты энергии. Таким образом, снижается эффективность сепа 20ратора по основным показателям назначения.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является сепаратор, содер 25жащий вертикальный цилиндрическийкорпус с днищами, подводящий и вертикальный патрубки, последний из которых прикреплен к нижнему днищу, инабор коаксиально расположенных в корпусе труб, образующих между собойпроточную часть 2 .Эффективность такой конструкцииограничена из-за неравномерностискоростей и массовых расходов фазв проточной части, что проявляется 35в виде вторичного уноса жидкости научастке проточной части между стенками корпуса и первой (по ходу газа)трубы вблизи сечения входного патрубка.40Кроме того, для такой, сепараторхарактеризуется взрыоопасностью корпуса при эксплуатации в системе взрывоопасных газов. Так, при обратномударе взрывной волны элементы, образующие проточную часть сепаратора,могут быть повреждены. Особенностькомпоновки проточнсй части сепаратора не позволяют совместить в немфункции предохранительного устройства 50Поэтому для уменьшения взрывоопасности после сепаратора должен устанавливаться затвор, Сухие затворы приэксплуатации требуют повышенныхзатрат энергии на прокачку газа, а 55водяные являются источником появления в системе дополнительной влагииз-за уноса брызг. 2Целью изобретения является повышение эффективности и взрывобезопасности сепаратора.С этой целью сепаратор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с днищами, подводящий н вертикальный патрубки, последний нз которых прикреплен к нижнему днищу, и набор коаксиально расположенных в корпусе труб, образующих между собой проточную часть, снабжен предохранительным устройством в виде разрывной мембраны, размещенной на верхнем днище против торца вертикального патрубка, а на поверхности ближайшей к корпусу трубы под острым углом к ее оси выполнены сплошные или прерывистые выступы.При этом верхнее днище снабжено фланцем для крепления предохранительного устройства.Кроме того, сепаратор снабжен сужающимся соплом и/или коагулятором, размещенными в подводящем патрубке. На чертеже показан сепаратор, общий вид.Сепаратор содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с верхним 2 и нижним 3 днищами. Сбоку к корпусу присоединен горизонтальный 4, а к нижнему днищу - вертикальный 5 отводящие патрубки, Внутри корпуса при помощи коаксиальных труб б и 7, прикрепленных соответственно к верхнему и нижнему днищам, образован кольцевой лабиринтовый канал. Ближайшие к оси корпуса труба 7 является продолжением вертикального патрубка 5. Этим обеспечивается прямоточность внутреннего канала от вертикального патрубка до верхнего днища. Напротив торца трубы 7 на верхнем днище смонтировано предохранительное устройство. В частности, оно может быть выполнено в виде разрывной мембраны 8, закрепленной на фланце 9 при помощи кольца 10. На поверхности ближайшей к корпусу трубы 6 под острым углом к ее оси выполнены сплошные или прерывистые выступы 11. В патрубке, по которому подводится двухфазная (газожидкостная) неочищенная среда, установлено сужающееся сопло 12 или (и) коагулятор 13, например, сотового типа. Между трубой 7 и нижней частью корпуса 1 образована полость для сбора жидкости - поддон 14.В нижней части поддона имеется дренажный штуцер 15,Сепаратор в системе взрывоопасныхгазов работает следующим образом,Двухфазный поток через горизонтальный патрубок 4 и суживающеесясопло 12 поступает в полость кольцевого канала между корпусом 1 и трубой 6. В сопле 12 двухфазный потокускоряется, и образующаяся струяобтекает трубу 6, что способствуетосаждению капель жидкости на поверхность ближайшей к корпусу трубы 6.Эффективность осаждения капель повышается при установке в подводящем(горизонтальном) патрубке 4 коагулятора 13, способствующего укрупнению капель жидкости. Под действиемнисходящего газового потока и силытяжести образующаяся пленка жидкостиподтекает к нижней кромке трубы 6и в виде струек и капель стекаетв поддон 14. Исследованиями установлено, что при отсутствии на поверхности трубы 6 выступов основнаямасса газа. устремляется по пути наименьшего сопротивления - только почасти кольцевого канала, примыкающего непосредственно к подводящему патрубку. По части поверхности трубы 6, ЗОобращенной к входному патрубку 4(лобовой), стекает основная массажидкости. Это приводит к локальнойнеравномерности отвода жидкости иснижает нагрузку сепаратора, При повышении рабочего значения скоростигазового потока струйки жидкости,стекающие с лобовой части, срываютсяс нижней кромки трубь 1 6. Для предотвращения вторичного уноса жидкости 40и повышения эффективности сепарациидвухфазный поток перераспределяетсяпри помощи выступов 11, выполненныхна поверхности трубы 6 под острымуглом к ее оси. При этом распределение жидкой фазы по периметру трубы6 происходит под воздействием газового потока. Равномерный отвод жидкости по периметру трубы в поддоносуществляется за счет выполнения 50выступов прерывистыми,После высадки капель жидкости наповерхности трубы 6 очищенный газиз полости кольцевого лабиринтовогоканала между корпусом 1 и трубой 6 55поступает в полость канала междутрубами 6 и 7. Затем через зазормежду верхним днищем 2 и торцом трубы 7 поступает в трубу 7 и направляется к выходному патрубку 5. Отсепарированная жидкость собирается в поддоне 14 и удаляется из сепаратора через дренажный штуцер 15.Конструкция предлагаемого сепаратора обеспечивает безопасную эксплуатацию при обратном ударе взрывной волны. Взрывная волна через вертикальный патрубок 5 и трубу 2 движется к ее торцу, практически не испытывая сопротивления на своем пути и, подойс дя к разрывной мембране 8, воздействует на нее. При этом энергия, необходимая для разрыва мембраны 8, меньше энергии, необходимой для прохода волны через сепаратор или повреждения его элементов. Разорвав мембрану 8, взрывная волна уходит за пределы сепаратора. Указанные обстоятельства позволяют эксплуати-. ровать сепаратор непосредственно в помещении (например, ацетиловой станции).Сепаратор может быть использован и в качестве выносной конструкции батарейного варианта сепарационного устройства. В этом случае двухфазная среда подводится по вертикальному патрубку 5, в котором устанавливается коагулятор 13, а на фланце 9 верхнего днища 2 устанавливается предохранительный клапан. Сепарация двухфазной среды осуществляется в лабиринтовом канале, образованном между трубами 7, 6 и корпусом 1. Очищенный газ удаляется из сепаратора через горизонтальный патрубок 4.Предложенная конструкция сепаратора допускает более высокие (примерно в 2-3 раза) рабочие скорости газа, чем известные устройства такого же назначения. При этом уровень очистки газа и затраты энергии сохраняются на прежнем уровне.В сепараторе по изобретению предусмотрена защита от обратного удара взрывной волны, что повыпает безопасность труда и позволяет располагать устройство в помещении ацетиленовой станции. Кроме того, предотвращается поступление влаги в магистральный трубопровод, улучшается качество газа, повышается культура производства. Возможность расположения сепаратора в помещении улучшает условия труда персонала, обслуживающего систему ацетилена в зимний период.1107888 Составитель О. Калякиедактор Н. Швыдкая Техред С. Мигунова исное Зак 5 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,5806/7 Тираж ВНИИПИ Государстве по делам изобрет 113035, Москва, Ж