Устройство для разделения жидкой и газообразной фаз

Республик видчВ 01 Р 45/06 04440 51 исоединением заявки сударственный коми(23) Приорите авета М стров ССС зобретеиий юллетень1 3) УДК 621,928,9(71) Заявитель ЗДЕЛЕНИЯ ЖНОЙ ФАЗ 5 25(45) Дата опубликования оп сударственный проектныйсахарнойИзобретение относится к конструкциям газожидкостных сепараторов и может быть использовано в сахарной промышленности для отделения высокоадгезионных частиц от газожидкостной смеси вакуум-аппаратов, выпарных аппаратов и концентраторов выпарных станций, работающих под разряжением.Известен газожидкостной сепаратор, содержащий корпус, штуцеры, фильтр, расположенный между штуцерами, воздуходувку с двигателем, воздушный вибратор с шариками, соединенный с одним из штуцеров, переключающий клапан, противовес, бункер и заслонку.Однако такой аппарат является неработоспособным при разделении газа, содержащего капли вязкой жидкости, так как фильтр быстро забьется и закарамелизуется если учесть, что температура газа 80 - 90 С. В случае же прорыва мельчайших капелек сиропа нарушится работа заслонки и вибратора. Шарики вибратора покроются липкой жидкостью и их перемещение будет затруднено,Известно устройство для сепарации газо- жидкостных аэрозолей, содержащее цилиндрический корпус, бункер пыли с углом наклона образующих стенок 60 - 90, Внутри бун. кера цилиндрическая часть корпуса заканчивается коническим днищем с вырезами и от. верстием, а также с регулирующим клапааучно-исследовательскии институтомышленности ном. Цилиндрический корпус имеет неподвижные направляющие перегородки.Данное устройство также не может обеспечить разделение смеси, содержащей капли сиропа, так как неподвижные направляющие быстро покроются карамелпзованным сахаром, а это нарушит гидродинамику устройства в целом. В данном устройстве также возможен при высоком вакууме унос капелек сиропа. Все детали, разделяющие смесь, не имеют вращения и поэтому подвержены налипанию на них сиропа.Известно также устройство для разделения жидкой и газообразной фаз, включающее корпус, в верхней части которого установлена коническая обечайка с эллиптической крышкой, вращающаяся коническая обечайка с лопастями, расположенная соосно и внутри корпуса, выхлопные трубы и тангенциально расположенные входные патрубки.Основными недостатками указанного устройства являются возможность при увеличении вакуума в системе пропускать частицы сиропа, так как в нем предусмотрено прямо- точное прохождение газожидкостной смеси; возможно налипание и карамелизация сахара на неподвижном направляющем аппарате, что нарушит гидродинамические условия работы устройства в целом; устройство не позволяет исключить потери сахара вместе с40 45 50 55 60 3газообразной средой и потери, связанные непосредственно с устройством рабочих органов; налипание сахара снижает работоспособность всего устройства.С целью интенсификации процесса и повышения производительности, предлагаемое устройство снабжено двумя обращенными друг к другу меньшими основаниями усеченными конусами, один из которых закреплен большим основанием на корпусе, а другой - большим основанием на вращающейся обечайке.Предпочтительно на меньших основаниях конусов устанавливать завихрители, выполненные в виде полутора, а в больших основаниях конусов выполнять прямоугольные окна.На фиг, 1 изображено описываемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение по А - А на фиг, 1; на фиг. 3 - сечение по Б - Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение по В - В па фиг, 1; на фиг. 5 - сечение по Г - Г на фиг. 1; на фиг. 6 - сечение по Д - Д на фиг,4,Устройство для разделения жидкой и газообразной фаз состоит из корпуса 1, в верхней части которого установлена коническая обечайка 2, служащая одновременно сборником жидкости (жидкой фазы). В корпусе 1 и обечайке 2 расположены неподвижный усеченный конус 3, служащий для изменения направления отсасыв ающей смеси, и подвижный (вращающийся) конус 4, служащий для отделения капель жидкости, содержащей сахар и увеличивающий сопротивление проникновению частиц жидкости в вакуум-систему, Конус 3 соединен с аппаратом всасывающим патрубком 5, расположенным в корпусе 1 коаксиально. Конус 3 своим меньшим основанием соединен с завихрителем 6, выполненным в виде полутора, и через него с завихрителем- в виде полутора усеченного конуса 4.,3 усеченном конусе 4 коаксиально расположена труба 8, соединяющая устройство с вакуум-системой. В своей верхней части подвижный усеченный конус 4 соединен с вращающейся конической обечайкой 9, укрепленной на трубе 8, проходящей через подшипник 10 и эллиптическую крышку 11,Вращающаяся коническая обечайка у своего меньшего основания имеет тангенциально расположенные входные патрубки 12 и выхлопные трубы 13 для удаления жидкой фазы. В нижней части вращающаяся коническая обечайка 9 имеет лопасти 14, которые обеспечивают вращение конуса 4 и одновременно закручивают поток движения газожидкостной смеси, Лопасти имеют рифли для разрыва образующейся на их поверхности пленки отделяемой жидкости и лучшего удаления последней. Корпус 1 крепится непо 5 10 15 20 25 30 35 4средственно на технологическом аппарате 15 или устанавливается отдельно.Устройство работает следующим образом.Вакуум-насосом через трубу 8 откачивается воздух и неконденсирующиеся газы вместе с паром. Вся эта смесь поступает через патрубок 5 в нижнюю часть устройства. Здесь меняется направление движения смеси на обратное, при этом частично теряется се скорость и одновременно отделяются более тяжелые частицы жидкости, содержащие сахар. Пройдя через окна в основании неподвижного конуса 3, смесь поднимается вверх, в это время она несколько замедляется, так как попадает в более расширенное пространство и закручивается, отдавая энергию лопастям 14, последние сообщают вращение усеченному конусу 4. В это время отделяется остальная часть жидкости от газа.Таким образом, с уьеличением вакуума в системе более интенсивно будет откачиваться воздух и неконденсирующиеся газы из аппарата, а это будет способствовать лучшему отделению капелек жидкости от смеси, так как интенсивнее будет вращаться усеченный конус 4, Чем больше вакуум в системе, тем интенсивнее действует на частицы жидкости центробежное поле и, следовательно, лучше будет происходить разделение фаз.В результате исключения потерь и интенсификации процесса разделения фаз с применением изобретения, предполагается получить экономический эффект, составляющий в зависимости от качества перерабатываемой сахарной свеклы 65 - 120 тыс. руб. от сахарного завода производительностью 3 тыс. т переработки свеклы в сутки,Формула изобретения1. Устройство для разделения жидкой и газообразной фаз, включающее корпус, в верхней части которого установлена коническая обечайка с эллиптической крышкой, вращающаяся коническая обечайка с лопастями, расположенная соосно и внутри корпуса, выхлопные трубы и тангенциально расположенные входные патрубки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения производительности, оно снабжено двумя обращенными друг к другу меньшими основаниями усеченными конусами, один из которых закреплен большим основанием на корпусе, а другой - большим основанием на вращающейся обечайке.2, Устройство по п. 1, отл ич а ю щееся тем, что на меньших основаниях конусов установлены завихрители, выполненные в виде полутора, а в больших основаниях конусов выполнены прямоугольные окна.599824 Составитель А. Тарасовактор Н. Пушкин Техред Н. Рыбкина Корректор 3. Тарасова аз 1524/9 Изд,419 НПО Государственного по делам и 113035, Москва, Тираж 964омитета Совета Министровобретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4,5 сное Типография, пр. Сапунова