Струйно-центробежный сепаратор

(21) (22) (46) (71) 4155 03.1 23.0 Грод инеи У 23изводственноем. С,о. Притыц объ кого (72) люмкин, В.В. Ходневски М.И. Шибутович7(088.8)свидетельство СССРВ О 0 45/00, 1969.видетельство СССРВ 01 Э 45/08, 1975.видетельство СССРВ 01 Э 45/12; 1978,Лак цев Тур 621 Г.В.ез ности с це ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СТРУЙНО-ЦЕНТРОБЕЖНЬЫ (57) Изобретение относитс ствам для разделения газо систем и может использова ческой, газовой, металлур и других отраслях промышл пью увеличения эффективности сепарации, расширения диапазона эффективности работы в условиях колебания нагрузок по газу и жидкости за счет постоянства. скорости газа в устройствеи устранения образования отложенийСтруйно-центробежный сепаратор вкчает цилиндрический корпус 1, в нижней части которого установлен бункерсбора жидкости (БЖ) 2 с входным патрубком 3. Внутри корпуса 1 размещензавихритель 4, выполненный из набораоднонаправленных лопастей, закрепленных нижним концом на БЖ 2, а верхним -на отбойном диске (ОД), Лопасти выполнены из упругого материала с зигзагообразным профилем по длине, при этомвысота зиг уменьшается к верхнемуконцу лопастей, эиги ориентированыпо ходу движения газа и под острымуглом к касательной ОД. Газожидкостной поток поступает в устройство чер1404097 патрубок 3 и натекает на ОД. Благодаря тому, что лопасти выполнены из упругого материала, ОД может поднимать ся или опускаться в зависимости от количества обрабатываемой среды, что позволяет направлять газожидкостной поток преимущественно в периферийную область эавихрителя 4. При этом на ОД капли сепарируются эа счет инерционных сил и, перетекая с лопасти Изобретение относится к устройствам для разделения газа и жидкости и может использоваться на конечной стадии проведения тепломассообменных пылегазоочистных процессов, в том числе сопровождающихся образованием отложений, в химической, газовой, металлургической и других отраслях промышленности.Цель изобретения - увеличение эф фективности сепарации, расширение диапазона эффективности работы в усло виях колебания нагрузок по газу и жид кости эа счет постоянства скорости газа в устройстве и устранения образо 15 вания отложений.На фиг. 1 показано устройство, общий вид, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - лопасть завихрителя, аксонометрия; на фиг.4 - 20 узел 1 на фиг. 3,Струйно-центробежный сепаратор содержит цилиндрический корпус 1, в нижней части которого установлен бункер 2 сброса жидкости с входным патрубком 3. Внутри корпуса 1 размещен завихритель 4, выполненный из набора однонаправленных лопастей 5, жестко закрепленных нижним концом на бункере 2 сбора жидкости, верхним - на от- ЗО бойнсм диске 6. Лопасти 5 выполнены из упругого материала и с зигзагообразным профилем по длине, при этом высота зиг уменьшается к верхнему концу лопастей 5, а сами зиги ориентированы в нисходящем направлении по ходу движения газа и под острым углом к касательной отбойного диска 6.Сепаратор работает следующим образом. на лопасть, отводятся в БЖ 2. Окончательное отделение капель происходитна корпусе 1, куда они отбрасываютсяза счет центробежных сил инерции,возникающих при закрутке выходящегоиз эавихрителя 4 газового потока.Оптимальная скорость разделения поддерживается эа счет автоматическогоизменения площадей проходных сеченийпутем подъема ОД. 4 ил. Восходящий газовый поток поступаетв сепаратор через входной патрубок 3и натекает на отбойный диск 6. Благодаря тому, что лопасти 5 выполнены сзигзагообразным профилем по длине ииз упругого материала, происходитподъем (опускание) отбойного диска 6до момента уравновешивания динамической силы газа силой тяжести диска.иупругой силой лопастей 5. За счетуменьшения высоты эиг. по высоте завихрителя обеспечивается в зоне крепления диска 6 и лопастей 5 сужениепроходного сечения газа так, что газ,растекаясь в объеме завихрителя 4,направляется преимущественно в периФерийную область завихрнтеля 4. Приэтом на отбойном диске 6 сепарируетсякапельная жидкость за счет инерционных сил, перемещается радиально и перебрасывается на внешнюю сторону соседних лопастей 5 по ходу движениягаза, Так как зиги ориентированы внисходящем направлении по ходу движения газа, происходит перетекание жидкости с лопасти на лопасть и, в конечном итоге, в бункер 2 сбора жидкости. При этом движение жидкостипо лопастям происходит в гидродинамически застойных (по отношению кгазу) зонах, что не приводит к уносужидкости и исключает образование отложений в этих зонах,Газовый поток натекает на лопастизавихрителя 4 и при этом разделяетсяна отдельные струи, что приводит кпоявлению по длине лопастей 5 чередующихся,участков высоких и низкихскоростей газа. В высокоскоростные струи вовлекается мелкодисперснаявлага (за счет эффекта Магнуса) и коагулируется в них в крупнодисперсные капли за счет турбулентных пульсаций газового потока, Крупнодисперсная влага оседает на лопастях 5, движется в виде капель или пленкипо лопастям по ходу движения газа и с края лопастей по кромке перетекает на внешнюю сторону и движется с ранее отсе парированной жидкостью описанным образом. Газовый поток выходит из эавихрителя 4 в нисходящем направлении в виде струй, что придает транспортируе. мым в потоке каплям нисходящее инер ционное движение, а это способствует их быстрому выделению из потока на корпусе 1, откуда они стекают в бункер 2. Газовые струи иэ завихрителя 4 достигают корпуса 1 и образуют вра щающийся поток, За счет возникающих при этом центробежных сил происходит окончательное выделение капель из потока на корпусе 1, которые стекают гравитационно в бункер 2 сбора жид кости, а очищенный от жидкости газ покидает устройство в его верхней части.При работе сепаратора в условиях колебаний нагрузок по газу происходит 30 изменение объема завихрителя 4, приводящее к изменению площади проходного сечения газа в межлопастных зонах. Так, при возрастании нагрузки по газу происходит подъем диска 6, растяжение лопастей 5 и, следовательно, увеличение площади проходного сечения, при снижении газовой нагрузки - наоборот. Это обеспечивает автоматическоерегулирование скорости газа в завих рителе в области оптимальных значений, что позволяет вести процесс сепа,рации в высокоэффективном режиме в широком диапазоне газовых нагрузок.При работе сепаратора в условиях 4 б неизменной газовой нагрузки и существенного снижения нагрузки по жидкости, склонной к кристаллизации, происходит постепенное отложение продуктов очистки на лопастях 5 в зонахц) движения жидкости. Однако имеет место пульсирование завихрителя 4 благодаря его высокой чувствительности к пульсациям газового потока, что приводит даже при неизменной газовой нагрузке55 к стохаетическому растяжению-сжатию лопастей 5, а это разрушает целост" ность отложений, которые загем вовлекаются в газовый поток гидродинамическими силами (Магнуса) и выделяются из него после завихрителя аналогично каплям. Кроме того, в условиях значительного орошения завихритель 4 интенсивно омывается жидкостью, при этом вибрации практически отсутствуют за счет непрерывного увеличения веса завихрителя 4 из-за наличия отсепарированной жидкости, что не приводит к захвату жидкости силами Магнуса и в этом диапазоне нагрузок обеспечивает также высокоэффективный режим работы.Преимущество предлагаемого сепаратора по сравнению с известным состоит в том, что в нем процесс сепарации осуществляется в заданном оптимальном гидродинамическом режиме в широком диапазоне изменения нагрузок по газу и жидкости, при этом неподверженность зарастанию продуктами очистки повышае надежность работы сепаратора и значительно расширяет диапазон его применения.Формула изобретенияСтруйно-центробежный сепаратор, включающий цилиндрический корпус, в нижней части которого установлен бункер сбора жидкости с входным патрубком, завихритель из набора однонаправленных профилированных лопастей, жестко соединенных нижним концом с бункером сбора жидкости и верхним концом с отбойным диском, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения эффективности сепарации, расширения диапазона эффективной работы в условиях колебания нагрузок по газу и жидкости за счет постоянства скорости газа в устройстве и устранения образования отложений, лопасти завихрителя выполнены из упругого материала с зигзагообразным профилем по длине, причем высота зиг выполнена переменной и уменьшающейся к верхнему концу лопастей, при этом зиги ориентированы по ходу движения газа и под острым углом к касательной отбойного диска.1404097 Составитель Д. БарТехред А,Кравчук Корректор Редактор А ата оре П каз 3015/5 сно го комитетаий и открыти д, 4 шская н водственно-полиграфическое предприятие,Пр ВНИИП по 13035, ираж 642осударственн лам изобретеква, Ж, Р жгород, ул. Проектная,