Циклофільтр-сепаратор

Реферат: Циклофільтр-сепаратор складається з зовнішнього корпусу, в якому співвісно розташований внутрішній корпус та фільтруючий елемент, тангенціального вхідного патрубку, вихідного патрубку, верхньої та нижньої кришки, фільтруючого елементу, перегородки з центральним отвором, зливних патрубків. На внутрішньому корпусі апарату виконані перфоровані щілинні вікна жалюзійного елементу, що мають площу прохідного перетину - 25-35 % від 1/3 площі стінки внутрішнього корпусу. UA 82306 U (12) UA 82306 U UA 82306 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель, що заявляється, належить до пристроїв для уловлювання дрібнодисперсних і аерозольних рідких і твердих частинок з газового потоку, і застосовується в газовій, нафтовій, хімічній та інших галузях промисловості. Серед газових сепараторів відома група сепараторів (патент РФ 58379 на корисну модель, МПК B01D 45/02, B01D 45/16, 2006 [1]; патент РФ 59436 на корисну модель, МПК B01D 45/12, 2006 [2]; патент РФ 2299756 на винахід, МПК B01D 45/12, 2007 [3]; патент РФ 2304455 на винахід, МПК В01D 45/12, 2007 [4]), що містять вертикальний циліндричний корпус, верхнє і нижнє днища, вхідний, вихідний і зливний патрубки, дефлектор, вертикальний сепараційні пакет, що складається з вертикальних плоских зігнутих сепараційних пластин, які в зоні нахльосту утворюють щілинні канали, верхній і нижній осьові диски, розташовані в нижній частині сепараційного пакета, з'єднані за допомогою радіальних пластин. Недоліком зазначених пристроїв є винесення відсепарованої рідини з верхнього осьового диска висхідним вихровим потоком відсепарованого газу, що знижує ефективність сепарації. Найбільш близьким технічним рішенням до заявленого апарату та прийнятим за прототип є пристрій для очищення транспортованого газу по патенту RU 2357787 С2 B01D50/00 (2006.01). Пристрій включає розташовані в корпусі коаксіально йому і один одному з утворенням кільцевих каналів кожух і фільтруючий елемент, патрубки підведення газу і відведення очищеного газу, розташовані на протилежних кінцях корпусу, патрубки відведення рідини і механічних домішок, розташовані на циліндричній поверхні корпусу. Порожнина всередині фільтруючого елемента сполучена з патрубком відведення очищеного газу. Кільцевий канал між корпусом і кожухом з розташованим в ньому завихрювачем на вході сполучений з патрубком підведення газу, а на виході заглушений. Усередині канал розділений герметичною перегородкою на дві порожнини, кожна з них в кінці по ходу потоку сполучена з відповідним патрубком відведення рідини і механічних домішок і з кільцевим каналом між фільтруючим елементом і кожухом. Кожух на вході має герметичну перегородку, а на виході кільцевий канал між кожухом і фільтруючим елементом заглушений. До недоліків апарату можна віднести його великий гідравлічний опір із-за складності руху газу по каналам пристрою та зміною напряму потоку газу на кут не менше 180°. Ефективність сепарації також знижується внаслідок утворення вторинних вихрів у зоні розділення фаз за рахунок повороту газового потоку на 180°, що збільшує ймовірність виносу з апарату невідсепарованих дрібнодисперсних часток рідкої фракції. Задачею корисної моделі є підвищення ефективності уловлювання дрібнодисперсних і аерозольних рідких і твердих частинок з газового потоку, надійності та довговічності циклофільтра-сепаратора. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в запропонованому циклофільтрісепараторі співвісно один одному розташовані зовнішній і внутрішній корпуси, з'єднаних між собою жалюзійним елементом, який виконаний у вигляді щілинних вікон в першій третині внутрішнього корпусу, причому зовнішній та внутрішній бункери герметично ізольовані один від одного, та внутрішнім фільтруючим елементом, який закріплений за допомогою фіксуючих шпильок у отворі для відведення очищеного газу, що розташований на верхній поверхні внутрішнього корпусу та виконаний з паперового фільтрувального матеріалу, тканинних матеріалів, металевої сітки і т.д. На фіг. 1 зображений загальний вигляд циклофільтра-сепаратора, на фіг. 2 - вигляд зверху фіг. 1. Циклофільтр-сепаратор (фіг. 1) складається з зовнішнього корпусу 1 та внутрішнього корпусу 2, тангенціального вхідного патрубку 3, вихідного патрубку 4, верхньої кришки 5, нижньої кришки 6, жалюзійного елементу 7, фільтруючого елементу 8, перегородки з центральним отвором 9, зливних патрубків 10 та 11. Циклофільтр-сепаратор працює наступним чином. Природний газ, вологе забруднене повітря або будь-яка газорідинна суміш надходить по тангенціальному вхідному патрубку 3 (фіг. 1) у внутрішній корпус апарату 2. За рахунок відцентрових сил важкі фракції механічних забруднень та найбільш крупні краплі рідини концентруються біля стінки внутрішнього корпусу 2 в першій його третині та через жалюзійний елемент 7 відводяться у зовнішній корпус 1. Таким чином, крупно дисперсна фракція осідає на нижній кришці 6. Очищений від крупно дисперсної фракції газовий потік, обертаючись у внутрішньому корпусі апарату, фільтрується у встановленому в його центрі фільтруючому елементі 7 та виходить очищеним з вихідного патрубку 4. Видалення рідини і механічних забруднень проводять через зливні патрубки 10 та 11. Таким чином, в циклофільтрі-сепараторі реалізована високоефективна перший ступінь очистки за рахунок евакуації важких фракцій механічних забруднень та найбільш крупних 1 UA 82306 U 5 10 крапель рідини в першій третині (жалюзійна частина) циклонного елемента в окремий герметично ізольований від основного потоку бункер, завдяки чому значно збільшується термін експлуатації апарату та запобігається перетік газового потоку між бункерами; та другий ступінь фільтрувальний елемент, який вловлює дрібно дисперсні частки. Також, завдяки жалюзійній частині циклофільтра-сепаратора газовому значно зменшується абразивний знос внутрішнього корпусу апарату та зменшуються навантаження на фільтрувальний елемент, що збільшує термін його, а також збільшує ефективність вловлювання. Процес вловлювання механічних забруднень та крапель рідини протікає в оптимальному аеродинамічному режимі при наступних співвідношеннях основних конструктивних параметрів пропонованого пристрою: - відношення діаметра внутрішнього корпусу до діаметра зовнішнього корпусу знаходиться в інтервалі (Dвнутр/Dзовнішн)0,75-0,95; - перфоровані щілинні вікна жалюзійного елементу мають площу прохідного перетину - 2535 % від 1/3 площі стінки внутрішнього корпусу. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 1. Циклофільтр-сепаратор, який складається з зовнішнього корпусу, в якому співвісно розташований внутрішній корпус та фільтруючий елемент, тангенціального вхідного патрубку, вихідного патрубку, верхньої та нижньої кришки, фільтруючого елементу, перегородки з центральним отвором, зливних патрубків, який відрізняється тим, що на внутрішньому корпусі апарату виконані перфоровані щілинні вікна жалюзійного елементу, що мають площу прохідного перетину - 25-35 % від 1/3 площі стінки внутрішнього корпусу. 2. Циклофільтр-сепаратор за п. 1, який відрізняється тим, що відношення діаметра внутрішнього корпусу до діаметра зовнішнього корпусу знаходиться в інтервалі (Dвнутр/Dзовніш)0,75-0,95. 2 UA 82306 U 3 UA 82306 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4