Сепаратор

Сепаратор, який складається з вертикального циліндричного корпуса з патрубками підведення і відведення, всередині якого розміщені і перекриватать його поперечний переріз суцільний верхней і перфорований нижній листи, між якими закріплений пакет сепараційних елементів висотою 0,8 - 1,25 діаметра корпуса, при цьому патрубки підведення і відведення виконані діаметром, що дорівнює 0,2 - 0,4 діаметра корпуса, осі патрубка підведення і вхідного перерізу пакету сепараційних елементів суміщені, а вісь патрубка відведення зміщена вверх відносно осі останнього на величину, що складає 0,1 - 0,25 діаметра корпуса, який відрізняється тим, що вхідна кромка патрубка відведення виступає всередину корпусі на величину, що складає 0,042 - 0,07 діаметра корпуса Винахід відноситься до інерційних пристроїв для відокремлення крапель рідини від газу при тисках, що відрізняються від атмосферного, і може бути використаний в промисловій і транспортній енергетиці, нафтовій, газовій та інших галузях промисловості Відомий сепаратор, який вміщує вертикальний циліндричний корпус, патрубки підведення і відведення, пакет сепараційних елементів (див патент США №3289398, кл 55 - 440, опублік 1963) Основним недоліком такої конструкції є низька ефективність (92 - 95%) Прототипом згаданого винаходу є сепаратор за а с СССР №862427 Він складається з вертикального циліндричного корпусу з розміщеними всередині нього суцільним верхнім і перфорованим нижнім листами, що перекривають його поперечний переріз Між листами закріплені пакети сепараційних елементів висотою 0,8 - 1,25 діаметра корпусу Діаметр патрубків підведення і відведення складає 0,2 - 0,4 діаметра корпусу Вісь патрубка підведення суміщена з віссю вхідного перерізу пакету сепараційних елементів Вісь патрубка відведення зміщена вверх відносно осі патрубка підведення на величину, що дорівнює 0,1 - 0,25 діаметра корпусу Це пояснюється тим, що дрібні краплі рідини, які містяться в газовому потоці і невловлені пакетом сепараційних елементів, осаджуються на частині стінки корпусу сепаратора, розміщену за пакетом Під ДІЄЮ ТЯЖІННЯ І потоку газу (або пари) рідина втягується в патрубок відведення Останнє обмежує також витрату газу через сепаратор Вищезазначене підтверджується результатами порівняльних експериментальних досліджень ефективності відокремлення крапель води від повітряного потоку сепаратором, що пропонується, прототипом (див Акт випробувань сепараторів) Задача винаходу підвищення ефективності відокремлення рідини від газового потоку і підвищення витрати газу через сепаратор Поставлена задача досягається тим, що сепаратор, який має вертикальний циліндричний корпус з патрубками підвищення і відведення, в середині якого розміщені і перекривають його поперечний переріз суцільний верхній і перфорований нижній листи, між якими закріплений пакет сепараційних елементів висотою 0,8 - 1,25 діаметра корпусу, при цьому патрубки підведення і відведена виконані діаметром, що дорівнює 0,2 - 0,4 діаметра корпусу, осі патрубка підведення і вхідного перерізу пакету сепараційних елементів суміщені, а вісь патрубка відведення зміщена вверх відносно осі останнього на величину, що складає 0,1 - 0,25 діаметру корпусу, має патрубок відве Виконання вхідної кромки патрубка відведення врівень з внутрішньою поверхнею стінки корпусу сепаратора спричиняє зниження його ефективності по відокремленню рідини від газового потоку 44140 дення, вхідна кромка якого виступає всередину корпусу ДІ величину, що складає 0,2 - 0,07 діаметра корпусу Застосування патрубка відведення вказаної конструкції сприяє тому, що плівка рідини, яка утворюється на СТІНЦІ корпусу, стікає під дією сили тяжіння в піддон сепаратора і не втягується потоком газу в патрубок Ще дозволяв збільшити ефективність відокремлення рідини від газового потоку і підвищити його витрату через сепаратор (див Акт випробувань сепараторів) На фіг 1 показано поздовжній розріз сепаратора, що пропонується, на фіг 2 - розріз по А-А, на фіг 3 - плоска вихідна ділянка сепараційного профілю Сепаратор має вертикальний циліндричний корпус 1 з патрубками підведення 2 і відведення З При цьому вхідна кромка патрубка відведення З виступає всередину корпусу на величину ДІ Всередині корпусу 1 між плоским суцільним верхнім 4 і перфорованим нижнім 5 листами, які перекривають поперечний переріз корпусу 1, розміщений пакет 6 сепараційних елементів Перфорований лист 5 відокремлює робочу порожнину 7 сепарації (проточна частина) від збірника 8 рідини (піддону) Для спрощення монтажу пакет 6 з'єднується з листами 4 і 5 і закріплюється за допомогою верхнього 4 листа у фланцевому з'єднанні верхнього днища 9 і корпусу 1 При виконанні верхнього днища 9 плоским воно може поєднувати функції верхнього листа 4 і днища 9 В нижній частині сепаратора для відведення рідини піддон 9 має трубу 10 Сепаратор має лапи 11 для установки його на фундамент Для контролю рівня рідини в ПІДДОНІ 8 сепаратор може мати покажчик рівня 12 Сепараційними елементами 13, з яких складається пакет 6, є однохвильові сепараційні профілі, які мають на плоских вихідних ділянках 14 з обох боків ряд поздовжніх канавок 16 прямокутного перерізу для збирання і відведення в піддон 8 уловленої профілями рідини При цьому доцільно вит римати співвідношення діаметрів патрубків 2 і З до діаметра корпусу 1 - 0,2 - 0,4, величини частини ДІ патрубка відведення 3, яка виступає всередину корпусу, до діаметра корпусу 1 - 0,042 - 0,07, висоти пакета 6 до діаметра корпусу 1 - 0,8 -1,25 Крім того вісь патрубка підведення 2 суміщена з віссю вхідного перерізу пакета 6, а вісь патрубка відведення 3 зміщена вверх відносно осі вхідного перерізу пакета 6 на величину 0,1 - 0,25 діаметра корпусу 1 Сепаратор працює таким чином Двофазний потік надходить в сепаратор через патрубок підведення 2 Основна частка крапель рідини (98 99%), що містяться в двофазному потоці, уловлюється в пакеті 6 сепараційних елементів 13 під дією сили тяжіння уловлена рідина по поверхні сепараційних елементів 13 і по канавкам 15 вводиться в піддон 8 Краплі рідини, неуловлені в пакеті 6, практично повністю осідають на внутрішню поверхню корпусу 1 Плівка рідини, що утворюється на поверхні корпусу під дією сили тяжіння стікає в піддон 8 Втягненню плівки рідини в патрубок відведення 3 перешкоджає його частина, яка виступає всередину корпусу 1, відношення довжини ДІ якої до діаметру корпусу 1 складає 0,042 - 0,07 Аналіз результатів експериментальних досліджень (див Акт випробувань сепараторів, фіг 2) показав, що значення сепаруючої здатності конструкції без виступаючої всередину корпусу вхідної кромки патрубка відведення складає 98 99% при динамічних тисках газового потоку в патрубку підведення до 800Па Запропонована конструкція забезпечує сепаруючу здатність 99 - 99,8% при динамічних тисках газового потоку в патрубку підведення до ЮООПа При цьому коефіцієнти аеродинамічного опору сепараторів практично не відрізняються Крім того, пропускна здатність сепаратора, що пропонується, по газовому потоку на 12% вище, ніж у сепаратора-прототипу 44140 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90