Ротационный сепаратор

(19) (11) за В 01 Э 45/14 ГОсудАРстВенный кОмитет сссРпо делдм изоБРетений и ОткРытий дОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Специальное конструкторскоебюро по энергохимнческой аппаратуреи машинам "Энергохиммаш"(56) 1. Авторское свидетельство СССР)1 841652, кл. В 01 1) 45/14,1979.2, Авторское свидетельство СССРР 776541, кл. В 04 В 1/Об, 1974(прототип),(54) (57) РОТАЦИОННЫЙ СЕПАРАТОР, содержащий корпус с входным и выходнымипатрубками, ротор, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уве -личения ресурса и надежности, роторвыполнен в виде пакета дисков с дугообразными отверстиями, установленныхвплотную друг к другу, при этом соответствующие отверстия соседних дисков совпадают,45 1 .1 250Изобретение относитсяк устройствам для очистки газовых потоков отпримесей в,поле центробежных сил иможет найти применение в химической,нефтейерерабатыайЩей, пищевой.и других отраслях промышленности.Известно устройство для очисткипотока газа, содержащее корпус свходными и выходными патрубками,центробежное колесо с лопатками и Оротор, Вставка ротора навита иэ тонкостенной перфорированной ленты с выступами по всей ее поверхности, В результате между витками ленты образу"ются каналы, служащие для прохода 5газового потока . 3Однако:ресурс работы роторнойвставки в данном очистителе невелик,так как щели забиваются осевшимичастицами. Предусмотренная система 2 Одляпромывки каналов не может обес"печить хорошую очистку каналов, потому что размер щели слишком мал,.ав случаях осаждения вязких частицобразуются устойчивые загрязнения 25на стенках, которые смывкой трудноудалить. Так как спиральные вставкине разбираются, то даже после разборки очистителя их очистить меха.ническим способом нет .возможности.В таких случаях необходимы специальные растворители, которые являютсядорогостоящими и зачастую ядовитыми.Кроме того, поскольку каналы проточной части ротора образованы навивкой тонкой ленты в виде спирали,35то обеспечение необхбдимой жесткости канструкции вызывает определенныезатруднения.Известно устройство, содержащеекорпус с входным и выходными патруб 40ками, ротор с каналами, расположенными круговыми коицентричными рядами параллельно оси вращения. Размерыканалов выполненыуменьшающимисяпо,ходу движения потока Г 2 1Однако, несмотря на высокую эф- .фективность, обслуживание известного устройства представляет определен",ные трудности вследствие быстройзабивки каналов и трудностей их 5 ОочисткиЦелью изобретения является увеличение ресурса и надежности работы.ротационного сепаратора.В ротационном сепараторе, содержащем корпус с входным и выходнымпатрубками и ротор, последний выполнен в виде пакета дисков с ду 2 3гообраэными отверстиями, установленных вплотную друг к другу, при этом соответствующие отверстия соседних дисков совпадают.На фиг. 1 изображен ротационный сепаратор, ббщий видна фиг. 2 - сечение А-А и узелна фиг. 1; на Фиг. 3 - результаты экспериментов.Сепаратор содержит корпус 1, когорый снабжен поддоном 2 с тангенциальным входньм патрубком 3 и штуцерами 4 и 5 для слива жидкости и патрубком 6 для отвода очищенного газа, Внутри корпусаустановлен на подшипниках 7 вал 8, на-который насажен ротор, состоящий из обечайки 9 и вставки. На внутренней поверхности обечайки 9 по всей длине расположено продольное ребро 10, а на верхней кромке ее выполнен кольцевой буртик 11, на котором закреплены радиальные лопатки,.12. Роторная вставка собрана в виде пакета иэ тонких дисков 13. На каждом диске 13 выполнены равномерно на всей поверхности по концентрическим окружностям дугообразные отверстия 14. Кроме того, каждый.диск 13 снабжен прорезью, соответствующей форме ребра 10.Диски собирают в пакет так, чтобы ребро 10 входило в прорези, при этом отверстия 14 всех дисков совпадают иобразуют сквозные продольные каналы 15. Это облегчает сборкуи исключает смещение дисков относи.тельно друг друга при.вращении рото-. ра, а также позволяет после разборки ротора собрать пакет беэ нарушения балансировки. Равномерное расположение отверстий 14 по концентрическим окружностям по всей поверхностиФ диска дает равное действие центробежных сил на всей поверхности каналов 15 и более полное использование объема ротора Прн дуговой форме щелей диски получаются более жестки-: ми, так как перемычки между щелями тоже имеют форму дуги, а значит, жестче прямолинейной балки, Такая форма и расположение дают хорошие динамические характеристики аппара- та и высокую эффективность очистки.Пакет дисков 13 стянут и закреплен на валу 8 при помощи прижимных дисков, верхнего дискц 6 с внутрен" ней кольцевой полостью 7 и нижнего кольцевого диска 18. Нижний дискотделяются и оседают на стенках ка. налов 15. Затем центробежные силы передавливают их через зазоры между дисками 13 в сторону периферии и прижимают к внутренней стороне обечайки 9 ротора. Так как на верхней кромке обечайки 9 с внутренней стороны имеется кольцевой буртик то отсепарированная жидкость может стекать только вниз и удаляться из ротора через отверстие 21. Отделенные загрязнения выводятся из очистителя через штуцер 4.Технология изготовления дисковых роторных вставок проще, чем спиральных, так как позволяет применить приизготовлении дисков высокопроизводительные операции, также как штамповка и литьепод давлением,:Большое значение в предлагаемой конструкции имеет то, что при загряз-, нении каналов такую роторную вставку можно разобрать, промыть механическим способом и снова использовать После сборки не требуется повторная балансировка ротора. Предлагаемая дисковая конструкция очистителя позволяет использовать полимерные материалы для изготовления дисков, а это значит, что можне использовать ротор в агрессивных средах.Изготовляют модель центробежного маслоотделителя, имеющего высоту канала 3,8 мм, длину 80 мм. Канал располагают на расстоянии 60 мм от оси вращения. Экспериментально определялась эффективность осаждения аэро золей в канале центробежного газо- очистителя в зависимости от угловой скорости вращения стенок канала, скорости газа в канале и среднего диа- . метра аэрозольных частиц. Результаты эксперимента приведены на фиг.3 в виде зависимости коэффициента про"Сскока К =С1007. от угловой скорости вращения ротора щ, СПроведенный эксперимент показал принципиальную возможность улавливания частиц аэрозоля микронного класса с эффективностью 98-993 во вращающемся продольном канале роторной дисковой вставки. 3 1 Г 25021 18 выполнен с приосевым кольцевым отверстием 19 для подачи газового потока в проточные каналы 15, кольцевой полостью 20 и отверстием 21 для слива жидкости. 5Прижимные диски 16 и 18 установлены таким образом, что разделяют проточные каналы 15 на три зоны: приосевую, средг,ою и периферийную для последовательного движения га Озового потока по зонам. Так как диски 13. не могут быть выполнены с идеально равными поверхностями, то при наборе их в пакет между ними образуются небольшие зазоры, которые служат для удаления частиц жидкости с проточных каналов 15Сепаратор работает следующим образом.Газовый поток через тангенциаль О ный патрубок 3 подается в поддон 2, где газ закручивается, при этом крупные частицы под действием центробежных сил отделяются, оседают и выводятся через штуцер 5, а газ под нимается вверх и через кольцевое.г. отверстие 19 в нижнем прижимном диске 18 поступает в проточные каналы 15, образованные в пакете дисков3 приосевой зоны, и движется поним вверх. Затем газ совершает поворот на 180 ф во внутренней кольцевой полости 17 верхнего диска 16 и идет по каналам 15 уже вниз. Достигнув.нижнего прижимного диска 18, газовый поток снова совершает поворот на 180 и направляется опять вверх пооканалам 15, расположенным в периферийной зоне,и удаляется из анпаратачерез патрубок 6. Так как проточная часть делится на три зоны, то уравниваются условия очистки в раз- . ных слоях. Очистка газового потока рт частиц примеси происходит сначала в поддоне 2, затем в проточных каналах 15 и также при двукратном 4 э повороте, газового потока на 180 изодной зоны в другуюВприосевой зоне скорость потока выше, поэтому отделяются более круп- . ные частицы. В последней по ходу Ю движения зоне скорость наименьшая и отделяются наиболее мелкие частицы. В узких проточных каналах под действием центробежных сил частицы112502 ВНИИПИ Заказ 8381/7 Тираж 681 Оод 3 щское Фылиал ППП "Пвтентф, г. Узторрд, ул. Проектмаи, 4