RU1768242C - Циклонный сепаратор - Google Patents
Циклонный сепараторInfo
- Publication number
- RU1768242C RU1768242C SU904798192A SU4798192A RU1768242C RU 1768242 C RU1768242 C RU 1768242C SU 904798192 A SU904798192 A SU 904798192A SU 4798192 A SU4798192 A SU 4798192A RU 1768242 C RU1768242 C RU 1768242C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diffuser
- nozzle
- supersonic
- flow
- outlet pipe
- Prior art date
Links
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 15
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 230000005514 two-phase flow Effects 0.000 description 2
- 241001125929 Trisopterus luscus Species 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
- B04C3/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex flow following a screw-thread type line remains unchanged ; Devices in which one of the two discharge ducts returns centrally through the vortex chamber, a reverse-flow vortex being prevented by bulkheads in the central discharge duct
- B04C2003/003—Shapes or dimensions of vortex chambers
Landscapes
- Cyclones (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к устройствам, которые в качестве конденсатоуловителей могут найти применение в газовой, нефт ной и химической промышленности дл очистки природного и попутного газов и отделени конденсата перед подачей в магистральные газопроводы, а также дл осушки сжатого воздуха от влаги после компрессора . Цель изобретени - обеспечение отделени конденсирующихс примесей и уменьшение потерь давлени . Циклонный сепаратор содержит цилиндрический корпус 1, лопаточный завихритель 2, профилированный обтекатель 3,, образующий с кор пусом колЬцевое сверхзвуковое сопло, диффуэорный насадок 5, выводной патрубок 6 в виде сверхзвукового трубного диффузора с конфузорно-диффузорной проточной частью. 1 ил. 1 риют ю
Description
Предполагаемое изобретение относитс к газовой, нефт ной и химической промышленности дл очистки природного и попутного газов от конденсата перед подачей к потребителю, а также дл осушки сжатого воздуха от влаги после компрессора.
Известен циклонный сепаратор, содержащий цилиндрический корпус, к которому присоединен диффузорный насадок, осевой выводной патрубок, установленный с возможностью осевого перемещени , образованный между стенкой диффузорного насадка и выводным патрубком канал отвода отдельной жидкости с регулируемым входным сечением, завихритепь потока, установленный на входе корпуса вдоль подвод щего патрубка, играющего роль камеры сепарации. Вывод отсепармрованных частиц осуществл етс через кольцевую щель, образованную между диффузорным насадком и центральным отводом очищенного газа . Исходным продуктом сепарации вл етс двухфазный поток, поступающий о цилиндрический корпус с установленным в нем завихрителем, при помощи которого поток закручиваетс и возникающие при этом центробежные силы отжимают капли жидкости на стойки корпуса, которые сливаютс в пленку, котора перемещаетс потоком газа в устройство отвода через регулируемую кольцевую щель, а отвод очищенного газа осуществл етс через осевой выводной патрубок к потребителю с дозвуковой скоростью.
Недостатками циклонного сепаратора вл ютс недостаточна степень осушки газа , идущего к потребителю, что сокращает срок службы агрегатов, установленных после устройства сепарации, из-за коррозии проточных частей, вызываемых влажностью отбираемого газа, большие потери давлени по сепарируемому тракту.
Целью предлагаемого технического решени вл етс обеспечение отделени конденсирующихс примесей и уменьшение потерь давлени .
Поставленна цель достигаетс тем, что в циклонном сепараторе завихритель выполнен лопастным с осевым обтекателем переменного поперечного сечени , образующим со стенкой корпуса конфузорно-диф- фузорное сверхзвуковое кольцевое сопло, а выеодной патрубок выполнен в виде сверхзвукового трубного диффузора с конфузор- но-диффузорной проточной частью.
На чертеже представлена конструкци циклонного сепаратора, который состомт из цилиндрического корпуса 1 с цилиндрической стенкой 4, лопастного завмхритсл 2 с осевым обтекателем 3, диффузорного насадка 5. сверхзвукового трубною диффузора 6, коллектора-сборника 7, выходной магистрали 8, замкнутой полости 9, каналов 10.
Работа устройства заключаетс в следующем . Газ с частицами и капельной жидкостью с высоким давлением поступает в корпус 1, в котором установлен завихритель 2, проход через который поток приобрета0 ет закрутку и поступает в сверхзвуковое кольцевое сопло, образованное между корпусом 1 и обтекателем 3. В сужающемс участке до критического сечени во вращающемс потоке происходит сепараци час5 тиц жидкости к периферии, а ускорение потока вдоль оси при входе в горловину способствует дополнительному отбрасыванию частиц в сторону корпуса. В сверхзвуковой части вращающийс поток
0 продолжает ускор тьс и сепарироватьс , из-за снижени температуры в ней начинаетс спонтанна конденсаци жидкости, котора усиливаетс за счет центров уже имеющейс конденсации, в качестве кото5 рых выступают неотсепарированные в дозвуковой сужающейс части сопла частицы и капли влаги. Дл сепарадии этих частиц необходимо более длительное пребывание их во вращающемс потоке, поэтому пере0 охлахэденный неравновесный двухфазный поток за срезом сверхзвукового сопла завершает выделение конденсата из многокомпонентной смеси и его сепарацию на цилиндрическую стенку 4 корпуса, вдоль ко5 торой он движетс в направлении отвод щего устройства (благодар осевой скорости, приобретенной в процессе разгона газа до сверхзвуковой скорости и по инерции) и через кольцевую щель диффу0 зорного насадка 5 попадает в сборник 7. Очмщеш-шй газ входит в сужающийс участок сверхзвукового диффузора, тормозитс в системе косых скачков вплоть до FKp. Таким образом восстанавливаетс дзвле5 ние в проточной части сепарирующего устройства .
Сверхзвуковой трубный диффузор уста- нсзлен с зазором относительно корпуса сепаратора и диффузорного нзсздка 5 и
0 регулирование этого зазора 5 осуществл етс изменением давлени а полости 9. Перемещением сверхзвукового трубного диффузора б в пределах дмффузсрного нз- садка 5 достигаетс выбор оптимального 5 рассто ни д , при котором эффективность отвода конденсата наибольша .
Проточна часть сепаратора позвол ет реализовать рабочий процесс такш- образом , что колебани расхода и давлени в
магистрали за инерционный сепаратором не передаютс в трубопровод и агрегаты, установленные перед его входом, поскольку образованное сверхзвуковое кольцевое сопло с центральным телом (обтекателем), на- пример, со степенью расширени РВх/Ра -3-5, где Рвх - давление газа на входе в сепаратор, а Рэ - давление на среза сопла, перед входом в цилиндрический участок 4 корпуса, позвол ет разогнать поток до ско- рости, соответствующей числам Маха М 1,2-1,5, а затем его затормозить в сверхзвуковом трубном диффузоре, установленном перед выходом из сепаратора, что способствует восстановлению давлени , и с учетом потерь, обеспечению общего отношени давлений на сепараторе Рвых/Рвх 0,8-0,6. где Рвых - давление на выходе из сепаратора 4.
В случае изменени режима работы се- паратора, например, при увеличении давлени на его выходе организаци рабочего процесса осуществл етс так, что вначале перестраиваетс течение в сверхзвуковом диффузоре, затем в цилиндрической части 4 корпуса и далее в кольцевом сопле, при этом происходит отрыв потока от стенок сопла и скачки уплотнени вход т в сверхзвуковую часть кольцевого сопла, продвигаютс вверх по потоку, и только при достижении РВх/РВых 0,9-0,95, когда Рвых достигнет определенного (РВых)мах дл данного устройства, зона отрыва потока достигнет критического сечени сопла, поток становитс дозвуковым по всей длине сепа- ратора, после чего давление и расход на входе сепаратора начнут измен тьс . Устройство обеспечивает гарантированную
безотказную работу на нерасчетных режимах до отношени давлений РВых/Рех 0.9- 0,95, поэтому понижение давлени в магистрали на выходе из сепаратора ниже давлени (РВых)мах на изменение расхода и давлени на входе в сепаратор не отразитс .
Использование предлагаемого инерционного сепаратора экономически оправдано как более надежна , компактна и легка конструкци , позвол юща исключить из промышленных установок такие сложные агрегаты,как турбодетандер или громоздкий теплообменник, за счет организации снижени температуры в зоне расширени газа без совершени полезной работы.
Claims (1)
- Формула изобретени Циклонный сепаратор, содержащий цилиндрический корпус, к которому присоеди- нен диффузорный насадок, осевой выводной патрубок, установленный с возможностью осевого перемещени , образованный между стенкой диффузорного насадка и выводным патрубком канал отвода отделенной жидкости с регулируемым входным сечением, завихруггель потока, установленный на входе корпуса, отличающийс тем, что, с целью обеспечени отделени конденсирующихс примесей и уменьшени потерь давлени , завихритель выполнен лопастным с осевым обтекателем переменного поперечного сечени , образующим со стенкой корпуса конфузорно-диф- фузорное сверхзвуковое кольцевое сопло, а выводной патрубок выполнен в виде сверхзвуковое трубного диффузора с конфузор- но-диффузорной проточной частью.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904798192A RU1768242C (ru) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | Циклонный сепаратор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904798192A RU1768242C (ru) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | Циклонный сепаратор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1768242C true RU1768242C (ru) | 1992-10-15 |
Family
ID=21499795
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904798192A RU1768242C (ru) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | Циклонный сепаратор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1768242C (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000040338A1 (en) * | 1998-12-31 | 2000-07-13 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | A nozzle for supersonic gas flow and an inertia separator |
WO2004020074A1 (en) | 2002-09-02 | 2004-03-11 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Cyclonic fluid separator |
WO2004114320A3 (de) * | 2003-06-25 | 2005-02-24 | Framatome Anp Gmbh | Kerntechnische anlage und verfahren zur druckentlastung einer kerntechnischen anlage |
WO2004114322A3 (de) * | 2003-06-25 | 2005-03-03 | Framatome Anp Gmbh | Kerntechnische anlage und verfahren zur druckentlastung einer kerntechnischen anlage |
ITMI20102239A1 (it) * | 2010-12-03 | 2012-06-04 | Eni Spa | Separatore dinamico, ciclonico, a flusso assiale e ad assetto variabile |
RU2503485C1 (ru) * | 2012-05-31 | 2014-01-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" | Устройство для отделения паров масла из газовых смесей |
-
1990
- 1990-03-01 RU SU904798192A patent/RU1768242C/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР NS 1443763, кл. В 01 D 45/12, 86. Авторское свидетельство СССР Мг 446290, кл. В 01 D 45/12, 72. * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000040338A1 (en) * | 1998-12-31 | 2000-07-13 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | A nozzle for supersonic gas flow and an inertia separator |
WO2004020074A1 (en) | 2002-09-02 | 2004-03-11 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Cyclonic fluid separator |
WO2004114320A3 (de) * | 2003-06-25 | 2005-02-24 | Framatome Anp Gmbh | Kerntechnische anlage und verfahren zur druckentlastung einer kerntechnischen anlage |
WO2004114322A3 (de) * | 2003-06-25 | 2005-03-03 | Framatome Anp Gmbh | Kerntechnische anlage und verfahren zur druckentlastung einer kerntechnischen anlage |
ITMI20102239A1 (it) * | 2010-12-03 | 2012-06-04 | Eni Spa | Separatore dinamico, ciclonico, a flusso assiale e ad assetto variabile |
WO2012073213A1 (en) * | 2010-12-03 | 2012-06-07 | Eni S.P.A. | Dynamic cyclone separator, with an axial flow and having a variable configuration |
RU2503485C1 (ru) * | 2012-05-31 | 2014-01-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" | Устройство для отделения паров масла из газовых смесей |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1136866A (en) | Foreign particle separator system | |
US6513345B1 (en) | Nozzle for supersonic gas flow and an inertia separator | |
CA2463196C (en) | Cyclonic fluid separator with vortex generator in inlet section | |
CA2294708A1 (en) | Removing a gaseous component from a fluid | |
MY150371A (en) | Gas liquefaction and separation device | |
RU1768242C (ru) | Циклонный сепаратор | |
BG61598B1 (bg) | Сепаратор за разделяне на течност и газ | |
US9283502B2 (en) | Inertial extraction system | |
RU2631876C1 (ru) | Устройство для осушки сжатого газа | |
US4886523A (en) | Process and apparatus for aerodynamic separation of components of a gaseous stream | |
US4061479A (en) | Apparatus for and method of separating droplets of a liquid from a gas | |
US3279155A (en) | Means for separating particles of high density from fluid of low density | |
US3421299A (en) | Partial reverse flow separator | |
US2271642A (en) | Method and apparatus for purifying gases | |
US4418722A (en) | Pressure letdown method and device for coal conversion systems | |
US5106514A (en) | Material extraction nozzle | |
SU1664369A1 (ru) | Способ очистки газа и устройство дл его осуществлени | |
SU1320494A1 (ru) | Отсасывающа труба гидротурбины | |
RU2052736C1 (ru) | Вихревая труба | |
SU1170194A1 (ru) | Выходное устройство центробежной турбомашины | |
SU1262223A2 (ru) | Установка дл разделени газовой смеси | |
RU2088307C1 (ru) | Сепаратор | |
CA1136071A (en) | Horizontal vapor-liquid separator | |
RU2133136C1 (ru) | Центробежный сепаратор | |
SU1001978A1 (ru) | Устройство дл очистки газа от токсичных примесей |