RU2470696C1 - Device to clean gas mixes of condensed moisture and impurities - Google Patents

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to gas separation and may be used for cleaning process pipelines of condensed moisture and impurities. Proposed device comprises inlet and outlet cylindrical chambers interconnected by converging branch pipe. The latter communicates with outlet chambers via pipelines provided with settler. Pipeline end located in outlet cylindrical chamber is communicated with bleeder made up of hollow perforated element. Said bleeder comprises three hollow radially-arranged perforated elements.

EFFECT: efficient removal.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области устройств сепарации газов и может найти применение при очистке технологических газов от капельной влаги и механических примесей в трубопроводных коммуникациях технологических установок.The invention relates to the field of gas separation devices and may find application in the purification of process gases from droplet moisture and mechanical impurities in pipelines of technological installations.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому устройству является устройство для отделения паров масла из газовых смесей, которое состоит из входной и выходной цилиндрических камер, соединенных между собой сужающим патрубком, а сужающий патрубок соединен трубопроводом с выходной камерой, которая сообщена с маслосборником и атмосферой (патент RU №94480 U1, кл. B01D 53/22, B01D 53/24, опубл. 27.05.2010).The closest analogue to the proposed device is a device for separating oil vapor from gas mixtures, which consists of inlet and outlet cylindrical chambers interconnected by a narrowing pipe, and the narrowing pipe is connected by a pipe to the output chamber, which is in communication with the oil pan and the atmosphere (RU patent No. 94480 U1, class B01D 53/22, B01D 53/24, published May 27, 2010).

Недостаток известного устройства заключается в том, что из-за отсутствия отстойника газ, загрязненный механическими примесями и капельной влагой, перемещаясь через устройство, возвращает примеси в основной поток газа через трубопровод, связывающий выходную камеру и сужающее устройство.A disadvantage of the known device is that due to the absence of a settling tank, a gas contaminated with mechanical impurities and droplet moisture, moving through the device, returns impurities to the main gas stream through a pipeline connecting the outlet chamber and the constricting device.

Также у известного устройства площадь отбора газовой смеси ограниченная и определяется только площадью отбора газовой смеси входного сечения отборника.Also, with the known device, the gas mixture sampling area is limited and is determined only by the gas mixture sampling area of the input section of the sampler.

Техническим результатом изобретения является удаление капельной влаги и механических примесей из газовых смесей.The technical result of the invention is the removal of drip moisture and solids from gas mixtures.

Технический результат достигается тем, что устройство содержит входную и выходную цилиндрические камеры, соединенные между собой сужающим патрубком, при этом сужающий патрубок соединен с выходной камерой трубопроводами через отстойник, конец трубопровода, расположенный в выходной цилиндрической камере, соединен с отборником, выполненным в виде полого перфорированного элемента.The technical result is achieved by the fact that the device contains inlet and outlet cylindrical chambers interconnected by a narrowing nozzle, while the narrowing nozzle is connected to the outlet chamber by pipelines through a sump, the end of the pipeline located in the outlet cylindrical chamber is connected to a sampler made in the form of a hollow perforated item.

Отборник включает три полых перфорированных цилиндрических элемента, расположенных радиально.The sampler includes three hollow perforated cylindrical elements located radially.

Выходная цилиндрическая камера сообщена своим открытым торцом с технологическим трубопроводом или входным патрубком технологического устройства, например с компрессором.The output cylindrical chamber is communicated with its open end to the process pipeline or the inlet pipe of the technological device, for example, with a compressor.

Входная цилиндрическая камера сообщена своим открытым торцом с технологическим трубопроводом.The input cylindrical chamber is communicated with its open end to the process pipeline.

Пространственное расположение оси сужающего устройства не ограничено.The spatial arrangement of the axis of the constriction device is not limited.

На фиг.1 изображено устройство для очистки газовых смесей от капельной влаги и механических примесей.Figure 1 shows a device for cleaning gas mixtures from droplet moisture and mechanical impurities.

Предлагаемое устройство состоит из соединенных друг с другом входной цилиндрической камеры 1, сужающего патрубка 3 и выходной цилиндрической камеры 2. Трубопроводы 5 и 6 соединяют сужающий патрубок 3 с выходной камерой 2 через отстойник 4. В выходной камере 2 размещен отборник 7, выполненный в виде пространственного коллектора с цилиндрическими перфорированными элементами 8, который соединен с трубопроводом 5.The proposed device consists of an input cylindrical chamber 1 connected to each other, a narrowing pipe 3 and an output cylindrical camera 2. Pipelines 5 and 6 connect the narrowing pipe 3 to the output chamber 2 through the settler 4. In the output chamber 2 there is a sampler 7 made in the form of a spatial a collector with cylindrical perforated elements 8, which is connected to the pipeline 5.

Слева от отборника 7 находится крепление 9 отборника 7 к выходной камере 2.To the left of the sampler 7 is the mount 9 of the sampler 7 to the output chamber 2.

Крепление 9 представляет собой пространственную конструкцию, состоящую из обтекаемого тела и лопаток, количество которых равно числу элементов 8. Лопатки крепления 9 жестко соединены с поверхностью выходной камеры 2. Оси симметрии лопаток крепления 9 смещены в окружном направлении относительно осей элементов 8 на половину угла между последними. Отборник 7 к креплению 9 крепится по ходу движения потока газа.The mount 9 is a spatial structure consisting of a streamlined body and blades, the number of which is equal to the number of elements 8. The mount blades 9 are rigidly connected to the surface of the output chamber 2. The axis of symmetry of the mount blades 9 are offset in the circumferential direction relative to the axes of the elements 8 by half the angle between the last . The sampler 7 to the mount 9 is attached in the direction of gas flow.

Перфорированные элементы 8 имеют цилиндрическую поверхность (мидель), в зону которой перемещаются механические примеси и капельная влага. То есть мидели - это зоны продольных образующих наружную поверхность элементов 8, находящихся в плоскости, перпендикулярной направлению движения потока газа и проходящей через оси элементов 8.Perforated elements 8 have a cylindrical surface (midship), in the zone of which mechanical impurities and droplet moisture are moving. That is, the midsection is the zone of the longitudinal elements 8 forming the outer surface, located in a plane perpendicular to the direction of gas flow and passing through the axis of the elements 8.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Газовая смесь, состоящая собственно из газа и включений в виде капельной влаги или механических примесей, поступает из технологического трубопровода во всасывающую камеру 1 через ее открытый торец. В сужающем патрубке 3 поток смеси ускоряется, при этом происходит падение его давления вследствие дросселирования.The gas mixture, which consists of gas and inclusions in the form of droplet moisture or mechanical impurities, enters from the process pipe into the suction chamber 1 through its open end. In the narrowing pipe 3, the mixture flow is accelerated, while its pressure drops due to throttling.

Уменьшенное давление в сужающем патрубке 3 эжектирует газовую смесь по трубопроводам 5 и 6 через отстойник 4 из выходной камеры 2 с отборником 7, кроме того, в сужающем патрубке 3 происходит увеличение удельного объема газовой смеси и в связи с этим капельная влага преобразуется в аэрозоль, микрочастицы которой более подвержены изменению направления движения.The reduced pressure in the narrowing pipe 3 ejects the gas mixture through pipelines 5 and 6 through the sump 4 from the outlet chamber 2 with a sampler 7, in addition, in the narrowing pipe 3 there is an increase in the specific volume of the gas mixture and, therefore, droplet moisture is converted into aerosol, microparticles which are more prone to changing direction.

При обтекании каждого цилиндрического элемента 8 потоком газа в плоскости, перпендикулярной направлению движения газа и проходящей через оси элементов 8, в плоскости их миделей образуются области с переменным давлением, обусловленные местным увеличением скорости потока вблизи элементов 8. Частицы капельной влаги или механических примесей, имеющие разность давлений со стороны оси элементов 8 и со стороны основного потока газа, вытесняются в зону миделей цилиндрических элементов 8 и с частью газа, проходя через перфорацию элементов 8, по трубопроводу 5 поступают в отстойник 4. В отстойнике 4 капельная влага и механические примеси осаждаются и очищенный газ по трубопроводу 6 поступает в сужающий патрубок 3.When each cylindrical element 8 is surrounded by a gas stream in a plane perpendicular to the direction of gas movement and passing through the axis of the elements 8, regions with variable pressure are formed in the plane of their midsection due to local increase in the flow velocity near elements 8. Particles of droplet moisture or mechanical impurities having a difference pressure from the axis of the elements 8 and from the main gas flow, are displaced into the middle section of the cylindrical elements 8 and with a part of the gas, passing through the perforation of the elements 8, along the water supply 5 enters the sump 4. In the sump 4, droplet moisture and mechanical impurities are deposited and the purified gas through the pipe 6 enters the restriction pipe 3.

Отбор газа из камеры 2 и поступление в сужающий патрубок 3 из отстойника 4 очищенного газа обеспечивает уменьшение объемного содержания влаги и посторонних включений в протекающем через устройство газе. Для повышения качества очистки возможна установка дополнительного отборника 7, размещаемого последовательно с основным.The selection of gas from the chamber 2 and the entry into the narrowing pipe 3 from the clarifier 4 of purified gas ensures a decrease in the volumetric moisture content and foreign matter in the gas flowing through the device. To improve the quality of cleaning, it is possible to install an additional sampler 7 placed in series with the main one.

Предлагаемое устройство позволяет производить очистку газовой смесей как с отдельно составляющими включениями в виде капельной влаги или механических примесей, так и в их сочетании.The proposed device allows the purification of gas mixtures with separately constituent inclusions in the form of droplet moisture or mechanical impurities, and in combination.

Claims (2)

1. Устройство для очистки газовых смесей от капельной влаги и механических примесей, содержащее входную и выходную цилиндрические камеры, соединенные между собой сужающим патрубком, выходная цилиндрическая камера соединена с сужающим патрубком трубопроводами через отстойник, конец трубопровода, расположенный в выходной цилиндрической камере, соединен с, по меньшей мере, одним отборником, выполненным в виде, по меньшей мере, одного полого перфорированного элемента.1. A device for cleaning gas mixtures of droplet moisture and mechanical impurities, containing inlet and outlet cylindrical chambers interconnected by a narrowing nozzle, the outlet cylindrical chamber is connected to the narrowing nozzle by pipelines through a sump, the end of the pipeline located in the outlet cylindrical chamber is connected to, at least one sampler, made in the form of at least one hollow perforated element. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отборник включает, по меньшей мере, три полых перфорированных цилиндрических элемента, расположенных радиально. 2. The device according to claim 1, characterized in that the sampler includes at least three hollow perforated cylindrical elements located radially.