Турбоциклон

Я 7 49следствие, к падению эффективности рабочего процесса в результате стеснения потока элемента конструкции.Абсолютная скорость среды, выбрасываемой из межлопаточных каналов колеса - завихрителя, может бытьпредставлена в виде двух векторов: вектора окружной скорости и вектора радиальной скорости, Кинетическая энергия, отвечающая радиальной составляющей, в зависимости от конструкции корпуса турбоциклона может идти на разные цели, Если поток среды, движущейся в радиальном направлении, встречает нормальную к потоку стенку корпуса (вертикальную) то вся энергия радиального движенияпереходит в энергию удара, Жидкость разбрызгивается и капли ее, попадая в поток отсасываемого газа, увеличивают влажность последнего. Если поток среды встречает наклонную стенку, имеющую плавное сопряжение с вертикальным участком, то вектор скорости меняет свое направление в пространстве: бывшая радиальная составляющая становится вертикальной, Этотновый вектор складываясь с вектором скорости, возникающим на вертикальином участке под деиствием гравитацион-,ных сил, увеличивает скорость вертикального перемещения потока в корпусе циклона, уменьшая время пребывания среды в поле центробежных сил,Таким образом и в первом и во втором случаях энергия радиального дви 35жения тратится на создание отрицательных эффектов,Наиболее близким к предпагаемомутурбоциклону по технической сущностии достигаемому результату являетсятурбоциклон, содержащий цилиндроконический корпус с крышкой, установленный внутри корпуса завихритель,входной патрубок и патрубки отводаразделенных фаз21,Недостатками этого турбоциклонаявляются увеличение радиальной составляющей скорости, а также необходимость дополнительной мощности приводадля приведения во вращательное движение дополнительных лопастей,Цель изобретения - повышение эффективности разделения за счет снижения концентрации жидкости в откачиваемой газовой фазе,55Поставленная цель достигается тем,что турбоциклон, содержащий цилиндрический корпус с крышкой, установ 7ленный внутри корпуса завихрительвходной патрубок и патрубки отводаразделенных фаз, снабжен кольцевойсистемой пустотелых лопаток, установленной на крышке корпуса соосно с завихрителем, при этом патрубки отводагазовой фазы размещены внутри пустотелых лопаток,Целесообразна выходную кромку каждой пустотелой лопатки устанавливатьтангенциально к внутренней поверх"ности корпуса, а входную ее кромкунаклонно к горизонтали под углом, совпадающим с вектором абсолютной скорости потока.На фиг, 1 изображен общий вид турбоциклона," на фиг, 2 - завихрительи кольцевая система пустотелых лопа"ток, вид снизу.Турбоциклон содержит электродвигатель 1, вал которого с помощью упругой муфты 2 соединен с валом 3завихрителя 4, вращающимся в подшипниках 5 цилиндроконический корпус6 с входным патрубком 7 и патрубком8 отвода газовой фазы. На крышке 9корпуса установлена кольцевая система пустотелых лопаток 10,Турбоциклон работает следующим образом.Двухфазная газожидкостная системачерез патрубок 7 поступает в верхнюючасть корпуса турбоциклона и далеена вход завихрителя, получающегоэнергию от приводного электродвигателя через вал и упругую соединительную муфту,Взаимодействуя с лопатками завихрителя, многофазная среда получаетприращение энергии, за счет чего отбрасывается в радиальном направлении на неподвижно установленнуюкольцевую систему пустотелых лопаток,установка входных кромок этих лопаток наклонно к горизонтали под углом,совпадающим с вектором абсолютнойскорости потока, обеспечивает безтударное натекание потока на лопатки,а за счет того что выходная кромка пустотелой лопатки расположенатангенциально к внутренней поверхности корпуса, обеспечивается переводрадиальной составляющей скорости потока в окружную.Из кольцевой системы пустотелыхлопаток двухфазная среда поступаетна внутреннюю поверхность корпусатурбоциклона., где движется по спиралеобразным траекториям, Выделеформула изобретения 5 9714 ние газовой фазы происходит из тон- " кого слоя под действием градиента давлений в поле центробежных сил. Процесс сепарации газа идет тем интенсивнее, чем выше напряженность 5 поля центробежных силт,е. чем боль. шую величину имеет окружная составляющая скорости,Отсепарированный газ через пустотелые лопатки поступает затем в па О трубок 8, соединенный с вакуумной системой (на фигурах не показана).Дегазированная жидкость стекает в нижнюю часть корпуса турбоциклона и далее выводится из него. 15Таким образом, установка на крышке корпуса соосно с завихрителем кольцевой системы пустотелых лопаток позволяет за счет плавного перевода вредной радиальной составляющей 20 в окружную увеличить величину последней. При этом дополнительная мощность не требуется.Выполнение лопаток пустотелыми дает возможность испольэовать их по лости в качестве патрубков для отвода газовой фазы из корпуса турбоциклона и избежать нарушения структуры потока элементами гаэоотводящей системы, 30Выходную кромку пустотелой лопасти целесообразно располагать на расстоянии, равном максимально возможной толщине пленки жидкости в турбоциклоне. 35Уменьшение зазора между лопастями кольцевой системы и корпусом приводит к невозможности существования 97 бупорядоченного течения на стенке корпуса.Увеличение же зазора вызывает снижение эффективности сепарации газа из-за уменьшения величины Окружной составляющей скорости потока. 1. Турбоциклон, содержащий цилиндроконический корпус с крышкой, ус" тановленный внутри корпуса завихритель, входной патрубок и патрубки от" вода разделенных фаз, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности разделения за счет снижения концентрации жидкости в откачиваемой газовой фазе, он снаб. жен кольцевой системой пустотелых лопаток, установленной на крышке К корпуса соосно с эавихрителем, при этом патрубки отвода газовой фазы размещены внутри пустотелых лопаток.2. Турбоциклон по и, 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что выходная кромка каждой пустотелой лопатки установлена тангенциально к внутренней поверхности корпуса, а входная кроика - наклонно к горизонтали под углом, совпадающим с вектором абсолютной скорости потока.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Мф 348235, кл. В 04 С 5/30, 1970.2, Авторское свидетельство СССР Ь" 633610, кл, В 04 С 3/06, 1977.