RU2455050C1 - Centrifugal separator - Google Patents
Centrifugal separator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2455050C1 RU2455050C1 RU2011114238/05A RU2011114238A RU2455050C1 RU 2455050 C1 RU2455050 C1 RU 2455050C1 RU 2011114238/05 A RU2011114238/05 A RU 2011114238/05A RU 2011114238 A RU2011114238 A RU 2011114238A RU 2455050 C1 RU2455050 C1 RU 2455050C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- gas
- diameter
- shell
- hollow body
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Cyclones (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике разделения газожидкостных потоков и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например газоперерабатывающей.The invention relates to techniques for the separation of gas-liquid flows and can be used in various industries, such as gas processing.
Известен (SU, авторское свидетельство 768432) центробежный сепарационный элемент, являющийся составной частью многоступенчатого центробежного сепаратора и содержащий обечайку с завихрителем, ловушкой жидкости и газоотводящим патрубком. Сепаратор снабжен осевой трубой, один конец которой размещен в полости предпоследней по ходу газа сепарационной обечайки, а другой - в выходном патрубке последней обечайки.Known (SU, copyright certificate 768432) is a centrifugal separation element, which is an integral part of a multi-stage centrifugal separator and contains a shell with a swirler, a liquid trap and a gas outlet pipe. The separator is equipped with an axial tube, one end of which is located in the cavity of the penultimate downstream separation shell, and the other in the outlet pipe of the last shell.
Недостатком известного элемента является недостаточно эффективное отделение жидкости от газа.A disadvantage of the known element is the insufficiently effective separation of the liquid from the gas.
Известен также (RU, патент 2052272) центробежный сепарационный элемент, содержащий обечайку, два последовательно установленных завихрителя с направляющими лопатками, тонкослойную насадку, размещенную между завихрителями с кольцевым зазором к обечайке, ловушку отделенной жидкости и газоотводящий патрубок.Also known (RU, patent 2052272) is a centrifugal separation element containing a casing, two sequentially installed swirlers with guide vanes, a thin-layer nozzle located between swirlers with an annular gap to the casing, a trap of the separated liquid and a gas outlet pipe.
Недостатками известного сепарационного элемента являются высокое гидравлическое сопротивление и низкая эффективность разделения газа и жидкости из-за вторичного уноса, вызванного циркуляционными токами в центральной части закрученного потока.The disadvantages of the known separation element are high hydraulic resistance and low efficiency of the separation of gas and liquid due to secondary entrainment caused by circulation currents in the Central part of the swirling flow.
Наиболее близким аналогом разработанного технического решения можно признать (RU, патент 2140317) центробежный сепарационный элемент, содержащий обечайку с ловушкой отделенной жидкости и завихритель, причем внутри обечайки соосно ей размещено полое тело цилиндрической формы, один торец которого выполнен герметичным и выступающим над ловушкой отделенной жидкости, а другой торец выполнен в виде сопла и расположен над завихрителем, кроме того, выступающая торцовая часть полого тела снабжена газоподводящими патрубками.The closest analogue of the developed technical solution can be recognized (RU, patent 2140317) a centrifugal separation element containing a shell with a trap of separated liquid and a swirl, and inside the shell coaxially placed a hollow cylindrical body, one end of which is sealed and protruding above the separated liquid trap, and the other end face is made in the form of a nozzle and is located above the swirl, in addition, the protruding end part of the hollow body is equipped with gas supply pipes.
Недостатком известного сепаратора следует признать недостаточно эффективное разделение жидкости и газа, обусловленное встречным набеганием потоков газожидкостного и из полого тела.A disadvantage of the known separator should be recognized as insufficiently effective separation of liquid and gas due to the oncoming run-in of gas-liquid flows and from the hollow body.
Техническая задача, решаемая посредством разработанного сепаратора, состоит в оптимизации процесса разделения жидкости и газа.The technical problem solved by the developed separator is to optimize the process of separation of liquid and gas.
Технический результат, получаемый при реализации разработанного технического решения, состоит в дополнительном повышении эффективности отделения жидкости от газа и снижении гидравлического сопротивления.The technical result obtained by the implementation of the developed technical solution consists in an additional increase in the efficiency of separation of liquid from gas and a decrease in hydraulic resistance.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать конструкцию центробежного сепарационного элемента, содержащего обечайку с ловушкой отделенной жидкости и завихритель, причем внутри обечайки соосно ей размещено полое тело цилиндрической формы, первый торец которого выполнен герметичным и выступающим над ловушкой отделенной жидкости, а второй торец выполнен в виде сопла и расположен над завихрителем, выступающая торцовая часть полого тела снабжена газоподводящими патрубками, причем под вторым торцом расположен отбойник, представляющий собой сегмент сферы, обращенный сферической поверхностью вниз, а сопло выполнено с возможностью перекрытия его. В некоторых вариантах реализации на боковой поверхности полого тела выполнены сквозные отверстия. Предпочтительно диаметр отбойника составляет 1,1-2 от диаметра сопла, а расстояние плоскости отбойника от сопла составляет 0,1-1 от диаметра сопла.To achieve the technical result, it is proposed to use the design of a centrifugal separation element containing a shell with a trap of separated liquid and a swirl, moreover, a hollow cylindrical body is placed inside the shell coaxially with it, the first end of which is sealed and protruding above the trapped separated liquid, and the second end is made in the form nozzle and is located above the swirl, the protruding end part of the hollow body is equipped with gas supply pipes, moreover, under the second end face wives bump representing segment of a sphere, the spherical surface facing down, and the nozzle is arranged to overlap it. In some embodiments, through holes are provided on the side surface of the hollow body. Preferably, the diameter of the chipper is 1.1-2 of the diameter of the nozzle, and the distance of the plane of the chipper from the nozzle is 0.1-1 of the diameter of the nozzle.
Преимущественно, диаметр полого тела соответствует 0,3-0,5 диаметра обечайки, при этом герметичный торец полого тела предпочтительно расположен на расстоянии, равном 0,5-1,0 диаметра обечайки, считая от верхней кромки ловушки отделенной жидкости, кроме того, сопло расположено над завихрителем на расстоянии, преимущественно равном 0,5-1,0 диаметра обечайки, а диаметр отверстия сопла обычно равен 0,2-0,6 диаметра полого тела.Advantageously, the diameter of the hollow body corresponds to 0.3-0.5 of the diameter of the shell, while the sealed end of the hollow body is preferably located at a distance of 0.5-1.0 of the diameter of the shell, counting from the upper edge of the trap of the separated liquid, in addition, the nozzle located above the swirler at a distance mainly equal to 0.5-1.0 of the diameter of the shell, and the diameter of the nozzle orifice is usually equal to 0.2-0.6 of the diameter of the hollow body.
Предпочтительно, газоподводящие патрубки направлены вдоль поверхности обечайки, а вход в патрубок расположен на расстоянии 0,2-0,7 высоты обечайки, считая от нижней кромки ловушки отделенной жидкости.Preferably, the gas supply nozzles are directed along the surface of the shell, and the entrance to the pipe is located at a distance of 0.2-0.7 height of the shell, counting from the lower edge of the trap of the separated liquid.
Размещение внутри обечайки соосно ей полого тела цилиндрической формы обеспечивает гашение кинетической энергии потока, поступающего на разделение, что устраняет вихреобразование и вторичный унос и позволяет за счет этого повысить эффективность отделения жидкости от газа.Placing a cylindrical hollow body coaxially aligned with it inside the shell provides quenching of the kinetic energy of the flow entering the separation, which eliminates vortex formation and secondary entrainment and thereby improves the efficiency of liquid separation from gas.
Выполнение полого тела диаметром 0,3-0,5 диаметра обечайки частично позволяет снизить гидравлическое сопротивление сепарационного элемента, а также предотвращает возникновение циркуляционных токов и вторичного уноса.The implementation of a hollow body with a diameter of 0.3-0.5 of the diameter of the shell partially reduces the hydraulic resistance of the separation element, and also prevents the occurrence of circulating currents and secondary entrainment.
Расположение герметичного торца полого тела выше обечайки на расстоянии, обычно равном 0,5-1,0 диаметра обечайки, считая от верхней кромки ловушки, и размещение газоподводящих патрубков у герметичного торца объясняют то, что при таком расположении газоподводящие патрубки не нарушают структуру центробежного поля внутри элемента.The location of the sealed end of the hollow body above the shell at a distance usually equal to 0.5-1.0 of the diameter of the shell, counting from the top edge of the trap, and the location of the gas supply pipes at the sealed end explain that with this arrangement the gas supply pipes do not violate the structure of the centrifugal field inside item.
Расположение сопла напротив завихрителя на расстоянии, преимущественно равном 0,5-1,0 диаметра обечайки, объясняется тем, что на таком расстоянии окончательно формируется центробежный поток с зоной пониженного давления в центре, которое обеспечивает подачу газа извне через сопло в закрученный поток. Выполнение сопла с диаметром отверстия, обычно равным 0,2-0,6 диаметра полого тела, обеспечивает достаточную рециркуляцию газа, что предотвращает вторичный унос жидкости.The location of the nozzle opposite the swirl at a distance predominantly equal to 0.5-1.0 of the diameter of the shell is explained by the fact that at this distance a centrifugal flow is finally formed with a zone of reduced pressure in the center, which ensures the supply of gas from the outside through the nozzle to the swirl flow. The implementation of the nozzle with a hole diameter, usually equal to 0.2-0.6 of the diameter of the hollow body, provides sufficient gas recirculation, which prevents secondary entrainment of the liquid.
Использование отбойника позволяет защитить поток газа, выходящий из патрубка, от встречного потока, за счет чего уменьшается давление на торце. Кроме того, отбойник обеспечивает дополнительное разряжение газа на торце за счет эффекта эжектирования. Т.е. газ, обтекающий отбойник, эжектирует газ, выходящий из патрубка, создавая дополнительное разряжение на торце.Using a chipper allows you to protect the gas stream leaving the pipe from the oncoming stream, due to which the pressure at the end decreases. In addition, the chipper provides additional gas discharge at the end due to the ejection effect. Those. the gas flowing around the chipper ejects the gas leaving the nozzle, creating an additional vacuum at the end.
Выполнение в боковой поверхности полого тела отверстий, особенно при перекрытом втором торце, происходит аналогичное эжектирование, но без встречных потоков.The holes in the lateral surface of the hollow body, especially when the second end is closed, a similar ejection occurs, but without counter flows.
Центробежный сепарационный элемент представлен на чертеже.The centrifugal separation element is shown in the drawing.
Центробежный сепарационный элемент разработанной конструкции содержит обечайку 1 с завихрителем 2 и ловушкой 3. Внутри обечайки 1 соосно ей установлено полое тело 4 цилиндрической формы, диаметр которого составляет, предпочтительно, 0,3-0,5 диаметра обечайки 1. Торец 5 полого тела 4 выполнен герметичным и расположен выше обечайки 1 на расстоянии, равном, предпочтительно, 0,5-1,0 диаметра обечайки, считая от верхней кромки ловушки 3. Торец 6 полого тела 4 выполнен в виде сопла с диаметром отверстия, равным, предпочтительно, 0,2-0,6 диаметра полого тела 4, и расположен напротив завихрителя 2 на расстоянии, равном, предпочтительно, 0,5-1,0 диаметра обечайки 1. Торцовая часть полого тела 4 снабжена газоподводящими патрубками 7, соединяющими внутреннюю полость тела 4 с внешним пространством. Газоподводящие патрубки 7 имеют изогнутый профиль и направлены вдоль поверхности обечайки 1. Вход в каждый патрубок 7 расположен на расстоянии 0,2-0,7 высоты обечайки 1, считая от нижней кромки ловушки 3. Суммарное сечение патрубков 7, предпочтительно, соразмерно диаметру сопла 6. Под торцом 6 расположен отбойник 8.The centrifugal separation element of the developed design contains a shell 1 with a
Центробежный сепарационный элемент работает следующим образом.Centrifugal separation element operates as follows.
Газожидкостный поток поступает внутрь элемента через вертикальные щели завихрителя 2, где под действием центробежных сил, возникающих за счет наклонного расположения лопаток завихрителя, он закручивается и делится на центральный газовый с зоной пониженного давления и периферийный газожидкостный с зоной повышенного давления. За счет размещения в центре сепарационного элемента полого тела 4 центральный газовый поток объединяется с периферийным газожидкостным, что устраняет вторичный унос, вызванный обратными токами. Жидкость под действием центробежных сил осаждается на внутреннюю поверхность обечайки 1 и потоком направляется к ловушке 3. Через щель между обечайкой 1 и ловушкой 3 жидкость с частью газа отводится из потока. Основной поток газа, отделившись от жидкости, выходит через пространство между полым телом 4 и ловушкой 3. Часть газа, вышедшего через ловушку 3 вместе с жидкостью, засасывается через патрубки 7 во внутреннюю полость тела 4 и через сопло 6 подается в зону пониженного давления центробежного поля на доочистку от капельной жидкости. Отбойник 8 защищает поток газа, выходящий из патрубка 7, от встречного потока, за счет чего уменьшается давление на торце 6. Кроме того, отбойник 8 обеспечивает дополнительное разряжение газа на торце 6 за счет эффекта эжектирования. Т.е. газ, обтекающий отбойник 8, эжектирует газ, выходящий из патрубка 4, создавая дополнительное разряжение на торце 6.The gas-liquid flow enters the element through the vertical slits of the
При использовании разработанной конструкции центробежного сепарационного элемента происходит дополнительное повышение эффективности отделения жидкости от газа при снижении гидравлического сопротивления.When using the developed design of the centrifugal separation element, there is an additional increase in the efficiency of separation of liquid from gas with a decrease in hydraulic resistance.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011114238/05A RU2455050C1 (en) | 2011-04-13 | 2011-04-13 | Centrifugal separator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011114238/05A RU2455050C1 (en) | 2011-04-13 | 2011-04-13 | Centrifugal separator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2455050C1 true RU2455050C1 (en) | 2012-07-10 |
Family
ID=46848430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011114238/05A RU2455050C1 (en) | 2011-04-13 | 2011-04-13 | Centrifugal separator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2455050C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2751036C1 (en) * | 2020-12-28 | 2021-07-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Экспертный технический центр ЦКБН" | Centrifugal separation element |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU565690A1 (en) * | 1976-04-15 | 1977-07-25 | Центральный Научно-Исследовательский И Проектно-Экспериментальный Институт Организации,Механизации И Технической Помощи Строительству Цнииомтп | Apparatus for separating liquid components from a compressed gas |
SU689707A1 (en) * | 1977-05-13 | 1979-10-05 | Предприятие П/Я В-8796 | Gas-scrubbing apparatus |
SU806077A2 (en) * | 1979-01-08 | 1981-02-23 | Предприятие П/Я В-8796 | Apparatus for scrubbing gas |
SU1143472A1 (en) * | 1983-05-13 | 1985-03-07 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Текстильный Институт Им.А.Н.Косыгина | Vortex dust catcher |
SU1713619A1 (en) * | 1989-08-16 | 1992-02-23 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности | Cyclone separator |
RU2140317C1 (en) * | 1998-08-25 | 1999-10-27 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа | Centrifugal separation member |
-
2011
- 2011-04-13 RU RU2011114238/05A patent/RU2455050C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU565690A1 (en) * | 1976-04-15 | 1977-07-25 | Центральный Научно-Исследовательский И Проектно-Экспериментальный Институт Организации,Механизации И Технической Помощи Строительству Цнииомтп | Apparatus for separating liquid components from a compressed gas |
SU689707A1 (en) * | 1977-05-13 | 1979-10-05 | Предприятие П/Я В-8796 | Gas-scrubbing apparatus |
SU806077A2 (en) * | 1979-01-08 | 1981-02-23 | Предприятие П/Я В-8796 | Apparatus for scrubbing gas |
SU1143472A1 (en) * | 1983-05-13 | 1985-03-07 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Текстильный Институт Им.А.Н.Косыгина | Vortex dust catcher |
SU1713619A1 (en) * | 1989-08-16 | 1992-02-23 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности | Cyclone separator |
RU2140317C1 (en) * | 1998-08-25 | 1999-10-27 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа | Centrifugal separation member |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2751036C1 (en) * | 2020-12-28 | 2021-07-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Экспертный технический центр ЦКБН" | Centrifugal separation element |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101570466B1 (en) | Exhaust gas processing apparatus | |
US20180250620A1 (en) | Axial flow demister | |
RU2627375C2 (en) | Device for cyclone separation of gas-liquid mixture flow into gas-phase fraction and liquid fraction, additionally equipped with special tank | |
CN106861296A (en) | A kind of duct type NGL cyclone separator | |
RU2013148376A (en) | AXIAL GAS-LIQUID CYCLON SEPARATOR | |
FI75509B (en) | HYDROCYKLON. | |
CN103301958B (en) | Gas-liquid separation apparatus | |
RU2342182C2 (en) | Separator bath | |
JPWO2011129063A1 (en) | Steam separator and nuclear reactor system using the same | |
RU2479360C1 (en) | Swirl atomiser | |
RU2455050C1 (en) | Centrifugal separator | |
CN109304061A (en) | A kind of oil and gas well testing open flow gas-liquid separator | |
CN110075618A (en) | A kind of combination high-efficiency gas-liquid separator | |
RU104082U1 (en) | CENTRIFUGAL OIL AND GAS SEPARATOR | |
FI127114B (en) | Turbulator, steam separator with a turbulator and boiling water nuclear reactor with a steam separator | |
CN209663541U (en) | A kind of spherical surface nozzle | |
RU2751036C1 (en) | Centrifugal separation element | |
WO2017114259A1 (en) | Water distribution system with wide-range variable traffic | |
RU2140317C1 (en) | Centrifugal separation member | |
CN205287961U (en) | Vertical gas-liquid separator | |
RU2544626C1 (en) | Centrifugal wide-flare sprayer | |
RU2490052C1 (en) | Scrubber | |
JP2013039501A (en) | Multistage type steam-water separator | |
CN113117633B (en) | High-speed spin flow gas-liquid mass transfer system | |
RU99990U1 (en) | CENTRIFUGAL SEPARATION ELEMENT |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160414 |