Віддільник рідини

1. Віддільник рідини, що містить горизонтальний циліндричний корпус з бічними кришками, зливний патрубок, вхідний та вихідний циліндричні патрубки, частково розміщені у порожнині корпусу C2 2 (19) 1 3 84068 ходження потоку, а отже, ступінь відділення рідкої фази. Поставлене завдання вирішується тим, що віддільник рідини, що містить горизонтальний циліндричний корпус з бічними кришками, зливний патрубок, вхідний та вихідний циліндричні патрубки, частково розміщені у порожнині корпусу та зміщені до бічних кришок, причому кінці вхідного та вихідного патрубків розміщені відповідно вище та нижче горизонтальної площини симетрії корпусу та виконані зі скосами, згідно з винаходом, вхідний та вихідний патрубки зміщені в протилежні сторони відносно вертикальної площини симетрії корпусу, причому в середній частині корпусу встановлена поперечна плоска перегородка з заокругленим у напрямку ви хідного патрубка кінцем, а найнижча точка перегородки знаходиться не вище горизонтальної площини симетрії корпусу. Крім того, скоси кінців вхідного та вихідного патрубків направлені відповідно до найближчих бічних кришок або до найближчої внутрішньої поверхні корпусу. У вхідному патрубку на ділянці між його входом та початком скосу нерухомо встановлений закручений по довжині елемент із зовнішнім діаметром, що дорівнює внутрішньому діаметру вхідного патрубка. Встановлення вхідного та ви хідного патрубків вказаним чином дозволяє вхід двофазного потоку та вихід газу здійснювати тангенціально, внаслідок чого збільшується величина інерційних сил, а отже, ступінь відділення рідкої фази. Наявність у середній частині корпусу поперечної плоскої перегородки із заокругленим у напрямку вихідного патрубка кінцем, який запобігає виникненню вихорів при огинанні перегородки та сприяє зменшенню гідравлічного опору апарата, забезпечує додаткову зміну напрямку руху потоку у віддільнику рідини, що, в свою чергу, сприяє додатковому підвищенню ефективності відділення рідкої фази. Крім того, найнижча точка перегородки знаходиться не вище горизонтальної площини симетрії корпусу. У протилежному випадку, коли найнижча точка перегородки буде знаходитись вище вертикальної площини симетрії корпусу - це призведе до зменшення шляху проходження газорідинного потоку в апараті та до зменшення частки двохфазного потоку, що змінює напрямок свого руху, що, в свою чергу, призведе до зменшення сил інерції, що діють на газорідинний потік, а, отже, - до зменшення ефективності відділення рідини. Скоси на вхідному та ви хідному патрубках, які можуть бути обернуті як до найближчих бічних кришок, так і до внутрішньої поверхні корпусу, забезпечують зміну напрямку руху частини потоку, що призводить до збільшення сил інерції, прикладених до потоку, та шляху проходження двофазного потоку у віддільнику рідини, що спричиняє збільшення ефективності відділення рідкої фази. Наявність у вхідному патрубку нерухомого закрученого по довжині елемента створює осьову закрутку дво хфазного потоку з виникненням інерційних сил, які спричиняють відділення рідкої фа 4 зи, отже, збільшується ефективність відділення рідини в апараті в цілому. Таким чином, віддільник рідини в сукупності з усіма істотними ознаками, включаючи відмінні, забезпечує протікання процесу відділення рідкої фази з газорідинного потоку на шляху його прямування від вхідного до вихідного патрубка наступним чином. Газорідинний, потік при потраплянні до віддільника рідини, тангенціально потрапляє до його корпусу, де закручується у вільному вихорі з відділенням частини рідини та збільшенням інерційних сил. У випадку, коли скоси вхідного та вихідного патрубків обернуті до найближчих бічних кришок, двофазний потік додатково закручується по довжині корпусу, що також сприяє підвищенню ефективності відділення рідкої фази. Потім двофазний потік огинає поперечну плоску перегородку, де він додатково змінює напрямок свого руху з одночасною зміною швидкості, огинає її, що призводить до ще більш інтенсивного відділення рідкої фази. Заключний етап відділення рідини настає, коли газорідинний потік досягає вихідного патрубка, де він знову змінює напрямок свого руху із збільшенням сил інерції. Вільний від рідини газ тангенціально виходить з апарата. У разі, коли у вхідний патрубок віддільника рідини встановлений нерухомий закручений по довжині елемент, то газорідинний потік при потраплянні на нього отримує додаткову осьову закрутку, що спричиняє додатковому відділенню рідкоїфази. Таким чином, протікання процесу відділення рідкої фази відбувається зі зростанням сил інерції, прикладених до газорідинного потоку взагалі та до рідкої його частини як більш густої більшою мірою, забезпечує високу ефективність її відділення. На Фіг.1 подано поздовжній переріз віддільника рідини; на Фіг.2 - поперечний переріз А-А на Фіг.1 віддільника рідини з патрубками, що мають скоси профільованої форми з утворюючими у вигляді лінії перетину двох циліндричних поверхонь та направлені до найближчих бічних кришок; на Фіг.3 - поперечний переріз А-А на Фіг.1 віддільника рідини з патрубками, що мають скоси плоскої форми, що утворюється при перетині циліндричної поверхні площиною з кутом нахилу до горизонтальної площини симетрії апарату не менш як 45° та спрямовані відповідно до найближчих внутрішніх поверхонь корпусу; на Фіг.4 - поперечний переріз А-А на Фіг.1 віддільника рідини з патрубками, що мають скоси різних (профільованої та плоскої) пропонованих форм та спрямовані відповідно до найближчих внутрішніх поверхонь корпусу. Віддільник рідини містить горизонтальний циліндричний корпус 1 з бічними кришками 2 та зливним патрубком 3 у нижній частині однієї з бічних кришок 2, а також вхідний 4 та вихідний 5 циліндричні патрубки, частково розміщені у порожнині корпусу 1 та зміщені до протилежних бічних кришок 2, а також, відносно вертикальної площини симетрії корпусу 1. На кінцях вхідного 4 та вихідного 5 патрубків виконані скоси 6, які повернуті до найближчих бічних кришок (Фіг.2) або можуть бути повернуті до найближчих внутрішніх поверхонь 5 84068 корпусу (Фіг.3, 4). Скоси 6 можуть мати різну форму: плоску, що утворюється при перетині циліндричної поверхні площиною з кутом нахилу до горизонтальної площини симетрії апарата не менше, ніж як 45° (Фіг.3), профільовану, з утворюючими у вигляді лінії перетину двох циліндричних поверхонь (Фіг.2), та можливе суміщення цих двох форм скосів 6 в одному апараті (Фіг.4). У середній частині внутрішнього об'єму корпусу 1 жорстко закріплено поперечну плоску перегородку 7 з заокругленим у напрямку вихідного патрубка 5 кінцем. Найнижча точка перегородки 7 знаходиться не вище горизонтальної площини симетрії корпусу. У середині вхідного патрубка 4 нерухомо встановлений закручений по довжині елемент 8. Віддільник рідини працює таким чином. Газорідинна суміш, що надходить у віддільник рідини, проходячи у середині вхідного патрубка 4 закручений елемент 8, набуває осьової закрутки. Виникаючі при цьому відцентрові сили інерції відкидають рідку фазу до внутрішніх стінок вхідного патрубка 4, по яких вона тече рідкою плівкою, а центральна частина газового потоку з розпиленими в ній залишками рідкої фази, також маючи осьову закрутку, проходячи скіс 6, тангенціально потрапляє до корпусу 1 віддільника рідини, де двофазний потік набуває додаткової закрутки із збільшенням сил інерції. При цьому рідка фаза, як більш густа, відтісняється до стінок корпусу 1. Наступне відділення рідини відбувається після зу 6 стрічі закрученого потоку з перегородкою 7. Потік змінює напрямок руху без значної втрати тиску, що зумовлюється наявністю у кінці перегородки 7 загнутого краю у напрямку руху потоку. Така конструкція перегородки 7 сприяє зменшенню вихроутворення, а отже, втрат енергії. При потраплянні газорідинної суміші на перегородку 7 вона миттєво змінює напрямок свого руху з радіального на осьовий - відбувається значне відділення рідкої фази. Після того як потік пройшов перегородку 7, він знову змінює напрямок свого руху з осьового на радіальний. При цьому додатково виникають сили інерції, які відкидають рідку фазу до внутрішніх стінок корпусу 1. Перед входом до вихідного патрубка 5 через скіс 6 газорідинний потік із залишками рідкої фази додатково двічі змінює напрямок свого руху з радіального на осьовий та навпаки, що сприяє додатковому відділенню рідкої фази. Рідина, що відокремилася, відводиться з корпусу 1 через патрубок 3, а відділений газовий потік виходить із корпусу 1 через патрубок 5. Зазначене виконання віддільника рідини має такі переваги: 1. Підвищується ефективність відділення рідкої фази за рахунок багатомірного багатостадійного закручування двофазного потоку. 2. Зменшується кількість рідкої фази, що виноситься газовим потоком через вихідний патрубок віддільника. 7 Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко 84068 8 Підписне Тираж 28 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