Авторы:

КОЧУБЕЙ ЮРИЙ ИВАНОВИЧ
КРИУЛИН ВЯЧЕСЛАВ ПАВЛОВИЧ
КУЗИН ВИКТОР ИСААКОВИЧ
МАРИЧЕВ ФЕДОР НИКОЛАЕВИЧ
МАКАРОВ ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ

Заявитель:

КУБАНСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ
КУБАНСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

Газожидкостный сепаратор

Номер патента: 997828
Дата публикации: 23.02.1983
Номер заявки: 3320083


Союз Советских Социалистических Республик

Государственный комитет СССР
по делам изобретений и открытий

(72) Авторы изобретения

(71) Заявитель

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

(61) Дополнительное к авт. свид-ву —
(22)    Заявлено 20.07.81    (21) 3320083/23-26
с присоединением заявки № —
(23)    Приоритет —
Опубликовано 23.02.83. Бюллетень № 7 Дата опубликования описания 28.02.83

(п)997828

(51) М. Кл.3В 04 С 7/00
(53) УДК 621.928. .93(088.8)

Ю. И. Кочубей, В. П. Криулин, В. И. Кузин, Ф. Н| Мар^яев.,.,.
и В. Н. Макаоов    I

I

Кубанский ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственный институт I

(54) ГАЗОЖИДКОСТНЫЙ СЕПАРАТОР
1
Изобретение относится к аппаратам, предназначенным для осаждения полидисперсной
капельной жидкости из газового потока в центробежном поле, и может быть
использовано в различных отраслях промышленности, связанных с разделением и
сепарацией газовзвесей, например, в нефтяной, химической, пищевой и др.
Известен сепаратор, содержащий две или более сепарирующие камеры,
разделенные перегородкой с центральным отверстием и размещенные в них
сепарационные пакеты, состоящие из многозаходных спиралей, вогнутая сторона и
вертикальная отбортовка которых направлена навстречу потоку
газа, тангенциальный вход газожидкостной смеси, направленный в нижний
сепарационный пакет и соосные патрубки вывода фаз [ 1 ].
Недостатком известного устройства является унос жидкости из отбортовки близ-
лежгнЦих к тангенциальному вводу спира-' лей за счет неравномерного
распределения нагрузки.
Этот недостаток частично устранен в центробежном сепараторе, спиральные
пластины сепарационных элементов которого
2
снабжены эквидистантно установленными перфорированными пластинами (2].
Наиболее близким по достигаемому эффекту и конструкции к предложенному является
сепаратор, содержащий вертикальный 5 цилиндрический корпус, разделенный на
сепарационные камеры кольцевыми горизонтальными перегородками, расположенные
на перегородках сепарационные элементы, выполненные в виде многозаходных
спиралей 10 с отбортованными концами, установленные на внутренней поверхности
корпуса изогнутые продольные пластины, между которыми образованы щелевые каналы
и карманы для сбора жидкости, ввод разделяемой смеси -в нижнюю камеру, осевые
выводы газа из 15 верхней камеры и отделенной жидкости из нижней камеры [3).
Однако при повышении нагрузки в известном сепараторе наблюдается неравномерное
распределение газового потока в меж-20 спиральном пространстве, что ведет к
повышению гидравлического сопротивления и снижению степени сепарации.
Цель изобретения — обеспечение эффективной сепарации при высоких нагрузках по
жидкости.


3

997828

4

Поставленная цель достигается тем, что в газожидкостном сепараторе,
содержащем вертикальный цилиндрический корпус, разделенный на cenaрационные
камеры кольцевыми горизонтальными перегородками, расположенные на перегородках
сепарационные элементы, выполненные в виде многозаход-ных спиралей с
отбортованными концами, установленные на внутренней поверхности корпуса
продольные пластины, между которыми образованы щелевые каналы и карманы для
сбора жидкости, ввод разделяемой смеси в нижнюю камеру, осевые выводы газа из
верхней камеры и отделенной жидкости из нижней камеры, ввод разделяемой смеси
расположен под сепарационным элементом нижней камеры и снабжен
дефлектором, содержащим дугообразную наклонную к стенке корпуса пластину,
ограничивающую ввод сбоку, и прикрепленную к ней горизонтальную пластину,
ограничивающую ввод сверху, выходной край которой отогнут книзу и удлинен к
стенке корпуса, при этом спирали сепарационного элемента нижней камеры
выполнены убывающей по ходу газа длины, а спираль наибольшей длины расположена
на уровне выходного края горизонтальной пластины дефлектора.
На фиг. 1 изображен сепаратор, продольный разрез, общий вид; на фиг. 2 —
сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1.
Сепаратор состоит из цилиндрического корпуса 1, разделенного
горизонтальными перегородками 2 с осевыми отверстиями 3 на сепарационные
камеры, в которых размещены многозаходные спирали 4 с Отбортовками 5. На
внутренней поверхности корпуса закреплены сепарационные пластины
6. Тангенциальный ввод снабжен дефлектором, состоящей из дугообразной наклонной
к корпусу пластины 7 и горизонтальной пластины 8, имеющей скос с отгибом 9. В
нижнем сепарационном элементе спирали выполнены убывающей по ходу газа длины,
при этом самая длинная спираль 10 расположена на уровне выходного края
горизонтальной пластины дефлектора.
Жидкость, уловленная в камерах и на сепарационных пластинах, сливается
по гидрозатворам 11 и 12.
На корпусе аппарата установлены патрубки для ввода газовзвеси и вывода
уловленной жидкости 13 и 14.
Выход очищенного газа осуществляется через направляющий конфузор 15 и патрубок
16.
Сепаратор работает следующим образом.
Газожидкостная смесь в виде пленки и капель жидкости попадает в сепаратор через
патрубок 13. С помощью дефлектора га-зовзвесь узким пучком ориентируется
вдоль сепарирующих пластин 6, где улавливается и выводится из зоны сепарации.
Пленка жидкости при входе в аппарат частично улавливается горизонтальной
пластиной 8, оборудованной отгибом 9, направленным к стенке сепаратора.
Закрученный газ, частично очищенный, устремляется в нижнюю сепарационную
камеру, где на многозаходных спиралях 4 под действием центробежной силы
происходит осаждение капель жидкости. Образовавшаяся пленка под напором
газового потока попадает в отбортовку 5, откуда сливается вниз по гидрозатворам
12.
Частично очищенная газожидкостная смесь, пройдя через центральную горловину
нижней камеры, закрученным потоком отбрасывается на сепарационные пластины
6, где происходит дополнительная сепарация газа.
Далее газовый поток устремляется в среднюю камеру, где происходит аналогичная
сепарация и пройдя последовательно сепарационные камеры очищенный газ удаляется
из аппарата'через патрубок 16, соосно с которым установлен конфузор 15. На кон-
фузоре 15, установленном в верхней камере, происходит окончательное отделение
пленки жидкости.
Наличие дефлектора на тангенциальном патрубке и организация входа
газожидкостной смеси под нижнюю сепарационную кй-меру, снабженную убывающими по
ходу газа спиралями, привело к равномерному распределению газового потока в
межспиральном пространстве, что исключает вторичный унос жидкости и позволяет
вдвое увеличить номинальную скорость газа по аппарату, т.е. его
производительность. При этом на 40% снизилось общее гидравлическое
сопротивление аппарата.
Формула изобретения
Газожидкостный сепаратор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус,
разделенный на сепарационные камеры кольцевыми горизонтальными перегородками,
расположенные на перегородках сепарационные элементы, выполненные в виде
многозаходных спиралей с отбортованными концами, установленные на внутренней
поверхности корпуса изогнутые продольные пластины, между которыми образованы
щелевые каналы и карманы для сбора жидкости, ввод разделяемой смеси в нижнюю
камеру, осевые выводы газа из верхней камеры и отделенной жидкости из нижней
камеры, отличающийся тем, что, с целью обеспечения эффективности сепарации при
высоких нагруз -ках по жидкости, ввод разделяемой смеси расположен под
сепарационным элементом нижней камеры и снабжен дефлектором, содержащим
дугообразную наклонную к стенке корпуса пластину, ограничивающую ввод сбоку, и
прикрепленную к ней горизонталь-