Гидроциклон-дегазатор

(56) Поваобогатител ав А.И, Гидроци ьных фабриках 86, рис. 6.1 а ое свидетельст кл. В 03 В 5/3 клоны на НедраГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО(57) Изобретение предназначено длядегазации жидкости и может быть использовано в процессах разделениягазожидкостных систем в химическойи других отраслях промьппненности.Цель изобретения - повышение эффективности процесса дегазации жидкостиГидроциклон-дегазатор содержит цилиндроконический корпус 1 с крышкой 2, тангенциальный питающий патрубок 3,патрубки 4 и 5 для отвода дегазированной жидкости и газа соответственно, коническое днище 6, центральнуютрубу 7, сборник 8 дегазированной1465123 жидкости, переливную камеру 9, верхний 10 и нижний 11 разделительные конусы, усеченный перфорированный конус 12, выполненный иэ эластичногоматериала. В верхней части аппаратараспоЛожены устройство для осевогоперемещения верхнего разделительногоконуса 13, направляющие лопатки 14,приспособление 15 для их поворота.В центральной трубе выполнены прорези 16, а н крышке - прорези 17, имеются соединительные стержни 18. Привходе в гидроциклон жидкости, содержащей растворенные газы, происходитих выделение в виде пузырьков. ВыдеИзобретение относйтся к устройст"вам центробежного принципа действиядля дегазации газосодержащих жидкос-,тей и может быть использовано вхимической, нефтехимической и других отраслях промышленности.Целью изобретения является повышение эффективности процесса дегаза 10На фиг. 1 представлен гидроцик 1 он-дегазатор, разрез; на Фиг. 2разрез А-А на фиг. 1; на Фиг. 3разрез Б-Б на Фиг. 1; на фиг. 4 -разрез В-В на Фиг. 1; на фиг. 5 - 15узел 1 на фиг, 2,Гидроциклон-дегазатор содержит цилиндрический корпус 1, крышку 2, тангенциальный питающий патрубок 3,патрубки для отвода дегазированной 20жидкости 4 и газа 5, коническое днище 6, центральную трубу 7, сборник8 дегазированной жидкости, переливную камеру 9, расположенную на крышке 2, верхний 10 и нижний 11 разделительные конусы, установленные вцентральной трубе 7, усеченный перфорированный конус 12, выполненный изэластичного материала, устройстводля осевого перемещения верхнего раз- ЗОделительного конуса 13, направляющиелопатки 14, приспособление 15 для поворота направляющих лопаток в горизонтальной плоскости, прорези 16 вцентральной трубе, прорези 17 в крыш ке, соединительные стержни 18. лившийся газ собирается в центральнойчасти аппарата, отделяется от капельжидкости верхним разделительным конусом 10 и через газоотводяпдй патрубок 5 выводится из аппарата. Жидкостьпроходит через направляющие лопатки14 и усеченный перфорированный конус 12, где дополнительно дегаэируется. В зоне нижнего разделительногоконуса 11 жидкость отделяется от диспергированных пузырьков и через сборник 8 дегазированной жидкости и патрубок 4 для отвода дегазированнойжидкости выводится из аппарата,1 з.п. Ф-лы, 5 ил,Гидроциклон работает следующим образом.Исходная смесь поступает через тангенциальный питающий патрубок 3 под давлением и закручивается. При входе в аппарат происходит выделение растворенных газов в виде пузырьков.Под действием центробежной силы пузырьки собираются в центральной части аппарата. жидкость при этом движется по спирали вниз и продолжает дегазироваться за счет сильной турбулизации потока и перепада давления.В нижней части аппарата газожидкостная эмульсия проходит между направляющими лопатками 14, дополнительно закручивается и делится на тонкие слои, в которых скорость выхода пузырьков превышает скорость их растворения, Направляющие лопатки 14 установлены между коническим днищем 6 и нижним срезом центральной трубы 7 с возможностью изменения угла наклона в горизонтальной плоскости. Поворот направляющих лопаток 14 осуществляется с помощью приспособления 15, выполненного в виде гайки, которая установлена на коническом днище 6, подвижно связана с направляющими лопатками 14, шарнирно укрепленными ;между коническим днищем 6 и нижним срезом центральной трубы 7. При повороте гайки изменяется угол наклона направляющих лопаток 14 в горизонтальной плоскости и, следовательно, ме5123 4 50 з 146 няется скорость вращения жидкости в центральной трубе 7. Нижний срез центральной трубы 7 находится внутри конического днища 6. Такая установка центральной трубы 7 обусловлена наличием в аппарате циркуляционных контуров, в которых находится жидкость с повышенным содержанием растворенных газов, В циркуляционных зонах аппарата происходит вторичное растворение мелких пузырьков. Они захватываются вихревым потоком жидкости и под действием интенсивного перемещения растворяются. При размещении нижнего среза центральной трубы в цилиндрическом корпусе 1 возможно значительное увеличение концентрации растворенного газа в дега-. зированном потоке жидкости за счет попадания в центральную трубу 7. газо- насыщенного потока иэ циркуляцианных контуров аппарата.Для выделения из потока в виде пузырьков остаточного растворенного газа и регулировки размера прохода сечения пропорционально изменению расхода жидкости на входе в аппарат в центральной трубе 7 установлен усе ченный перфорированный конус 12, выполненный иэ эластичного материала. После прохождения через эластичный конус 12 жидкость поступает через выполненные по ходу вращения потока прорези 16 в центральной трубе 7 в сборник 8 дегазированной жидкостй, установленный на центральной трубе 7 в цилиндрическом корпусе 1 аппарата, и через патрубок 4 для отвода дегазированной жидкости . выводится иэ гидроциклона, С целью уменьшения возмущения, которое оказывает патрубок 4 для отвода дегазированной жидкости на движение вращающегося потока он выполнен по винтовой спиральной направляющей по ходу вращения жидкости. Нижний разделительный конус 11 имеет цилиндрический бортик, который в зависимости от изменения расхода дегаэированной жидкости открывает или закрывает тангенциальные прорези 16 в центральной трубе 7. Соединение нижнего разделительного конуса 11 с эластичным перфорированным конусом 12 позволяет исключить возможность прохождения дегазированной жидкости в патрубок 5 для отвода газа и попа:дание газовой фазы в сборник 8 дегазированной жидкости путем создания 5 10 15 20 25 ЭО 35 40 1 5 на входе в сборник 8 дегазированнойжидкости пленки жидкости с постояннойтолщиной. Когда расход жидкосТиуменьшается, эластичный конус 12сжимается, отверстие в нем уменьшается, нижний разделительный конус 11опускается и своим цилиндрическимбортиком перекрывает прорези 16 вцентральной трубе 7. При увеличениирасхода жидкости через аппарат нижний разделительный конус 11 поднимается, прорези 16 в центральнойтрубе 7 увеличиваются и расход жидкости через них возрастает, такимобразом толщина пленки жидкости навходе в сборнике 8 дегазированной жидкости автоматически поддерживаетсяпостоянной и препятствует прохождению газового потока в дегазированнуюжидкость. Газовый поток проходит череэ центральную зону аппарата и выводится через патрубок 5 для отводагаза. Отделение от газового потокакапель жидкости осуществляется с помощью верхнего разделительного, конуса 10, Капли жидкости в центробежномполе отбрасываются к внутренним стенкам центральной трубы 7 и образуютпленку жидкости, которая проходитчерез прорези 16 в этой трубе и поступает в нереливную камеру 9, установленную на крышке с внешней стороны центральной трубы 7, и через тан- .генциальные прорези 17, выполненныев крышке по ходу вращения жидкости,возвращается в аппарат для повторного дегазирования. Образующаяся навнутренней стенке центральной трубы7 пленка предотвращает попадание газового потока в гидроциклон. Толщинапленки жидкости зависит от размеровпрорезей 16 в центральной трубе 7.Эти размеры определяются положениемверхнего разделительного конуса 10 и автоматически устанавливаются в зависимости от изменения технологических параметров на входе в аппарат припомощи устройства для осевого перемещения верхнего разделительного конуса. Изменение давления на входе ваппарат вызывает соответствующее изменение размеров прорезей 16 в центральной трубе 7, Таким образом, устройство позволяет относительно просто, не прерывая технологического процесса, регулировать режим его проведения, обеспечить стабильный вывод дегазированной жид 465123кости и выделение газа, исключить возможность повторного растворения диспергиронанных пузырьков газа попадания жидкости в выходящий газовый поток и газа в дегаэированную жидкость.Простота и надежность данного гидроциклона-дегазатора позволяет испольэовать его в автоматизированных непрерывных технологических процессах для качественного разделения газосодержащих жидкостей,10 Формула изобретения 1, Гидроциклон-дегазатор, включающий цилиндрический корпус с крышкой тангенциальный питающий патрубок, патрубки для отвода дегазированной жидкости и газа, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности процесса дегазации жид" кости, он снабжен центральной трубой, сборником дегаэированной жидкости, 2 Б переливной камерой, расположенной на крышке, верхним и нижним разделительными конусами и усеченным перфорированным конусом, установленным в центральной трубе, устройством для З 0 осевого перемещения верхнего разделительного конуса, коническим днищем направляющими лопатками и приспособлением для поворота лопаток в горизонтальной плоскости размещенными в нижней части конического днища, причем сборник дегазированной жидкостии переливная камера концентричныцентральной трубе, патрубок для отвода дегазированной жидкости выполнен по винтовой спирали и закрепленна сборнике дегаэированной жидкости,верхний и нижний разделительные конусы установлены с возможностью осевогоперемещения в зоне переливной камерыи сборнике дегазированной жидкостисоответственно, в зоне установкисборника дегазированной жидкости ипереливной камеры, в центральной трубе выполнены прорези для отвода дегазированной жидкости, в крышке-прорези для возвращения жидкости из переливной камеры в корпус, при этомпрорези в центральной трубе и крышке выполнены по ходу вращения потока,усеченный перфорированный конус выполнен из эластичного материала исвоим большим основанием жестко связан с центральной трубой, а меньшимис нижними разделительным конусом. 2. Гидроциклон по п. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что приспособление для поворота направляющих лопаток в горизонтальной плоскости выполнено в виде гайки., установленной на коническом днище, подвижно связанной с направляющими лопатками, которые шарнирно укреплены между коническим днищем и нижним срезом цент- ральной трубы..Горват. Техред Д,Сердюкова Корректор С.Ш Редак ное енно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина,10 Произв Заказ 860/11 Тираж 495ВНИИПИ Государственного коиите113035, Москва по изобретения-35, Раущская и открытиям при ГЕНТ СССРаб д. 4/5