Сепаратор паливного газу

1. Сепаратор паливного газу, що містить вертикальний циліндричний корпус, горизонтальну кришку, вхідний, ви хідний і зливний патрубки, дефлектор, вертикальний циліндричний пакет плоских вигнутих пластин, утворюючих щілинні канали, що розташований співвісно корпусу і вихідному патрубку, встановленому над його верхнім торцем з утворенням кільцевого лабіринту, який відрізняється тим, що усередині циліндричного пакета пластин установлений перевернений порожнистий зрізаний конус, основа якого закріплена на рівні C2 2 (19) 1 3 83550 4 що переміщуються газовим потоком до випускного перетину випускного патрубка приводить до збіпатрубка. льшення втрат напору на виході. Недоліком відомого пристрою є зниження проТакі недоліки відомого пристрою приводять до дуктивності сепаратора при збільшенні концентраобмеження основних технічних характеристик по ції в газовому потоці дрібнодисперсних і аерозоефективному очищенню газового потоку і продукльних складових, а також складність конструкції. тивності по газовій і рідинній фазах. При цьому Низька продуктивність сепаратора при великій конструкція цього сепаратора є складною і нетехконцентрації рідинних складових змушує знижуванологічною. ти навантаження по газовій фазі на вході, щоб Задачею винаходу є підвищення продуктивноуникнути початку процесу коалесцювання рідкої сті сепаратора по газових і рідинних фазах при фази газового потоку, що проходить через щілинні збереженні його геометричних розмірів, за рахунок канали циліндричного пакета пластин і віднесення зниження опору сепаратора газовому потоку, що великих крапель, що утворилися, у вихідний паточищується, при одночасному підвищенні ефектирубок і далі в магістраль. Звуження перетину вивності очищення газового потоку, за рахунок ввепускного патрубка приводить до збільшення втрат дення ефективного додаткового захисту від відненапору на виході. Наявність двоступінчастого ласення газовим потоком крапель, що утворюються біринту між верхнім торцем внутрішньої поверхні при коалесцюванні рідкої фази газового потоку в циліндричного пакета пластин і нижнім торцем щілинних каналах, при одночасному спрощенні стінки випускного патрубка робить конструкцію конструкції і підвищенні її технологічності. цього вузла складною і нетехнологічною. Задача досягається тим, що в сепараторі, що Більш близьким до пропонованого є сепаратор містить вертикальний циліндричний корпус, гори[патент RU 2221625, B01D45/12, 04.01.2003], що зонтальну кришку, вхідний, вихідний і зливний памістить вертикальний циліндричний корпус, горитрубки, дефлектор, вертикальний циліндричний зонтальну кришку, вхідний, вихідний і зливний папакет плоских вигнути х пластин утворюючих щітрубки. Вхідний патрубок розташований у верхній линні канали, що розташований співвісно до корчастині корпуса. На виході з вхідного патрубка пусу і ви хідному патрубку, встановленому над його встановлений дефлектор, після якого співвісно до верхнім торцем з утворенням кільцевого лабіринкорпусу сепаратора закріплений циліндричний ту, відповідно до винаходу, усередині циліндричпакет пластин, що містить плоскі вигнуті пластини, ного пакета пластин встановлено перевернений які утворюють щілинні канали і дві дугоподібні порожнистий усічений конус, основа якого закріппластини, між якими по всій довжині закріплені лена на рівні верхнього торця циліндричного пакепрямокутні жолоби і клиноподібні направляючі та пластин, а на усіченій вершині конуса, що ви хопластини для збору і відводу краплинно-плівкових дить за межі нижнього торця циліндричного пакета рідких складових газового потоку, що переміщупластин, закріплені конусне псевдоднище, що ються по внутрішній поверхні циліндричного пакеутворює кільцевий зазор із внутрішньою поверхта пластин. У верхній частині циліндричного пакенею корпуса сепаратора і конусне днище, розтата плоских вигн ути х і дугоподібних пластин між шоване на рівні нижнього торця циліндричного його торцем і нижнім торцем стінки вихідного патпакета пластин, що утворює кільцевий зазор із рубка утворений кільцевий лабіринт (карманвнутрішньою поверхнею циліндричного пакета уловлювач) для відводу краплинно-плівкових пластин; між конусним днищем і конусним псевдоскладових газового потоку, що рухаються по внутднищем розташовані радіальні пластинирішній поверхні циліндричного пакета пластин до заспокоювачі обертового газового потоку; у нижній випускного патрубка. частині переверненого порожнистого усіченого Наявність жолобів, розташованих по усій виконуса, виконані відбортовані назовні отвори, соті циліндричного пакета пластин приводить до площа яких складає 1/9-1/10 частини площі перезбільшення опору газового потоку, обмежуючи тину корпуса сепаратора, до яких прилягають запродуктивність сепаратора по газовій і рідинній кріплені на зовнішній поверхні конуса спіральнофазах, оскільки займають значну частину перетигвинтові пластини з кутом гвинтової лінії 10-15° до ну між внутрішньою поверхнею корпуса сепаратоосі конуса, спрямовані по ходу обертання газового ра і циліндричним пакетом пластин, а також припотоку. водить до утворення рідких краплинних складових Вхідний патрубок сепаратора і дефлектор розна поверхнях жолобів і віднесенню їх газовим поташовані в горизонтальній кришці, при цьому детоком через щілинні канали циліндричного пакета флектор виконаний у виді гвинтового завитка. пластин у вихідний патрубок, знижуючи ефективКільцевий лабіринт утворений верхнім торцем ність очищення газового потоку. Дугоподібні і клиусіченого конуса і радіусною кільцевою проточкою ноподібні пластини значно ускладнюють конструкрозташованою на нижньому торці вихідного патцію циліндричного пакета, а також утворюють у рубка. відомому сепараторі частину площі циліндричного Запропонована конструкція сепаратора допакета, які не приймають участь у процесі остатозволяє підвищити продуктивність по газовій і рідкій чного очищення газового потоку, що приводить до фазах, значно знизивши опір сепаратора, тому що збільшення швидкості проходження газового потоістотно розширені прохідні перетини сепаратора. ку через щілинні канали пакета вигнутих пластин. При цьому очищення газового потоку від домішок Це сприяє появі процесу коалесцювання рідкої відбувається більш ефективно завдяки введенню фази газового потоку в щілинних каналах і подадодаткового захисту від віднесення газовим потольшому віднесенні утворених великих крапель у ком у випускний патрубок краплинних фракцій які вихідний патрубок і далі в магістраль. Звуження пройшли щілинні канали циліндричного пакета 5 83550 6 пластин, виконаного у виді переверненого порожвнутрішню поверхню усіченого конуса 9 і приведе нистого усіченого конуса, розташованого усередидо необхідності зниження продуктивності сепарані циліндричного пакета пластин, що має відбортора. товані отвори для відводу очищеного газового У нижній частині усіченого конуса з утворенпотоку до випускного патрубка, до яких приляганям кільцевого зазору 16 з нижнім торцем циліндють закріплені на зовнішній поверхні конуса спіраричного пакета пластин 6 закріплене конусне льно-гвинтові пластини для відводу відділеної рідднище 12, радіальні пластини 13 і конусне псевдокої фракції з внутрішньої порожнини циліндричного днище 14 з утворенням кільцевого зазору 17 з копакета пластин. рпусом сепаратора 1. Верхній торець усіченого Крім того, у сепараторі підвищена ефективконуса 9 утворює з нижнім торцем вихідного патність попереднього очищення газового потоку в рубка 4 кільцевий лабіринт 18. Зливний патрубок дефлекторі за рахунок виконання його у виді гвин15 розташований у нижній частині корпуса сепаратового завитка, що формує обертально-гвинтовий тора. рух вхідного газового потоку в сепараторі. Сепаратор працює таким чином. Ефективна робота сепаратора при позаштатГазовий потік підводиться в сепаратор через них режимах по газовій і рідинній фазах забезпевхідний патрубок 3 у гвинтовий завиток дефлекточується за рахунок вловлювання і відводу до злира 5, який формує обертально-гвинтовий рух вхідвного патрубка краплинно-плівкових рідинних фаз, ного газового потоку, де відбувається відділення й що транспортуються газовим потоком по внутріосаджування на стінки дефлектора дрібнодиспершній поверхні усіченого конуса без викиду їх у висних рідких фракцій і твердих часток за рахунок пускний патрубок, що забезпечується запропоновпливу відцентрових сил і подальше їхнє переміваною конструкцією кільцевого лабіринту. щення під впливом газового потоку, що рухається Спрощення конструкції сепаратора, а також по спадній спіралі і сил гравітації по стінці корпуса поліпшення технологічності виготовлення, техніч1 сепаратора до зливного патрубка 15. ного обслуговування і ремонту, досягається за Аерозольні рідкі фракції, не відділені з газоворахунок застосування в циліндричному пакеті одго потоку в де флекторі 5, при невеликій продуктинакових пластин та кріплення його разом з перевності по газовій і рідинній фазах проходячи через верненим порожнистим конусом на горизонтальній щілинні канали 8 циліндричного пакета 6, осідаючи кришці, забезпечуючи можливість їхнього спільнона їхніх поверхнях, утворюють плівкову рідку фраго збирання і демонтажу. кцію, що рухається вниз по внутрішній поверхні На фігурі 1 зображений сепаратор у перерізі, циліндричного пакета пластин, через зазори 16 і на фігурі 2 - розріз А-А на фігурі 1, на фігурі 3 17 до зливного патрубка 15 під впливом газового розріз Б-Б на фігурі 1. потоку, спадаючого по спіралі до відбортованих Сепаратор паливного газу складається з веротворів 10, і сил гравітації. тикального циліндричного корпуса 1, горизонтальПри збільшенні продуктивності по газовій і ріної кришки 2 із вхідним 3 і вихідним 4 патрубками динній фазах, рідкі аерозольні фракції, не відділені та дефлектором 5, що виконаний у виді гвинтового в дефлекторі 5, проходячи через щілинні канали 8 завитка, вертикальний циліндричний пакет 6 плосциліндричного пакета пластин, коалесцюються у ких вигнути х пластин 7, що утворюють щілинні великі краплі рідкої фракції і відносяться газовим канали 8. потоком усередину циліндричного пакета пластин, Усередині циліндричного пакета 6 установлеосідаючи на зовнішній поверхні переверненого ний перевернений порожнистий усічений конус 9 з усіченого конуса, по якій рухаються вниз, спрямовідбортованими назовні отворами 10, площа яких вані спірально-гвинтовими пластинами 11 до днискладає 1/9-1/10 частини площі перетину корпуса ща 12, і далі через кільцевий зазор 16 і 17 до злисепаратора. Зменшення площ цих отворів збільвного патрубка 15. Радіальні пластини 13 шить опір сепаратора, а збільшення - знизить виконують функцію заспокоювачів газового потоку, ефективність очищення газу в сепараторі, тому що запобігаючи обертанню відділеної рідкої фракції в зменшується площа усіченого конуса 9, призначерайоні зливального патрубка. на для захисту від віднесення газовим потоком При аварійному збільшенні рідинної складової капель рідкої фази, що приведе до необхідності газового потоку, характерному при запуску газових зниження продуктивності сепаратора. Спіральносистем, може відбуватися підвищення рівня рідкої гвинтові пластини 11, що закріплені на зовнішній фази, що відводиться по зовнішній поверхні усічеповерхні усіченого конуса з кутом гвинтової лінії ного конуса 9, до висоти відбортовки отворів 10, 10...15° до осі усіченого конуса, спрямовані по хопісля чого рідина буде транспортуватися газовим ду обертання газового потоку. Зменшення кута потоком по внутрішній поверхні усіченого конуса 9 гвинтової лінії пластин збільшить опір рідини, що до щілин кільцевого лабіринту 18, за допомогою транспортується газовим потоком уздовж гвинтоякого вона виводиться на зовнішню поверхню цивих пластин, та супроводжуватиметься підвищенліндричного пакета 6, де захоплюється і відкиданям рівня і перетіканням рідини через пластини, ється до стінки корпуса 1 сепаратора відцентрощо значно погіршить процес відводу рідини до вою силою вхідного в сепаратор газового потоку і зливного патрубка 15. Збільшення кута гвинтової транспортується до зливного патрубка 15. лінії пластин приведе до збігу його напрямку з наЕкспериментальним чином установлено, що прямком руху газового потоку, при цьому рідина найкращі конструктивні параметри сепаратора буде транспортуватися до зливного патрубка 15 такі. Відношення площі поперечного переріза корчерез відбортовані отвори 10, що утворить можлипуса сепаратора до основних геометричних паравість перетікання рідини через бурти отворів на метрів складає: до площі мінімального перетину 7 83550 8 вхідного патрубка - 14, до площі перетину вихіднодо площі перетину кільцевого зазору між конусним го патрубка - 9, до площі перетину циліндричного днищем і циліндричним пакетом пластин 12 - 15, пакета пластин 2 - 2,5, до прохідної площі щілиндо площі відбортованих отворів усіченого конуса 9 них каналів циліндричного пакета пластин 2 – 2,5, - 10. Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601