SU1096790A1 - Многоканальный центробежный сепаратор - Google Patents

Abstract

МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЬПТ СЕПАРАТОР, содержащий горизонтальный корпус с патрубками ввода и вывода газа и жидкости, трубные доски с закрепленными на них вихревьгми трубками , имеющими пазы с продольными кромками дл  отвода жидкости, расположенные в нижней части трубок, о тличающийс  тем, что, с целью повьшгени  эффективности сепарации путем исключени  вторичного уноса отсепарированной жидкости, продольные кромки пазов выполнены отогнутыми наружу. (Л ;о 05 VI |

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  отделени  капельной жидкости от потока газа и может примен тьс  в газовой, нефтехимической и других отрасл х промьшшенности дл  очис ки газов или дл  извлечени  из них ценных .продуктов.-

. Известен газосепаратор дл  очистки природного газа от конденсата, включающий цилиндрический корпус с та1ггенциаль:1ым вводом газа и установо анную внутри корпуса контактную тарелку , на которой размещены сепарационные элементы с цилиндрическими патрубками, имеющими тангенциальные прорези на входе,и устройства дл  отвода жидкой пленки на выходе, состо щие из соединенных между собой конической отражательной поверхности и внешнего отбойного цилиндра, обра-. зующих с сепарационньп патрубком лабиринтный канал СОНедостатком указанного сепаратора  вл етс  низка  эффективность сепарации при высоком начальном конденсатном факторе. При вертикальном расположении сепарационньк патрубков i

длина патрубка ограничиваетс  условием устойчивости пленки жидкости в вое

ход щем потоке газа и не превьшает 45 диаметров патрубка. При большей длине патрубка начинаетс  процесс волнообразовани  на стенках сепарационного патрубка, сопровождающийс  разрушением жидкостной пленки и уносом капель жидкости с потоком газа. В то же врем  наиболее высока  эффективность сепарации (особенно тонкодисперсных капель жидкости) достигает :;  при длине сепарационного патрубка , в 8-10 раз превышающей его диаметр , что не может быть вьшолнено при вертикальном расположении сепарационньк патрубков.

Известен также горизонтальный многоканальный центробежньш сепаратор, содержащий корпус с патрубками ввода и вывода газа и отсепарированной жидкости, установленное внутри корпуса множество вихревых трубок с завихрител ми во входной части и. пазами дл  отвода жидкости в выходной части вьшолненными в виде кольцевых разрывов 2.1, Сепараци  жидкости происходит внутри каждой вихревой трубки под действием центробежных сил благодар  закрутке потока, Отсепарированна  жидкость стекает из вихревых трубок через кольцевые разрывы и удал етс  из сепаратора через патрубок отвода жидкости. Благодар  горизонтальному расположению вихревых трубок и достаточной их длине сепаратор обеспечивает вы(рокую эффективность разделени  газа и жидкости.

Недостатком указанного сепаратора  вл етс  повьщ1енный вторичный унос жидкости, вызываемый тем, что отсепарированна  жидкость, стекающа  из пазов, попадает в пазы нижерасположенньгх трубок, вновь подхватываетс  потоком газа и уноситс  с ним. Это снижает эффективность сепарации.

Наиболее близким к предложенному устройству  вл етс  сепаратор З, содержащий горизонтальный корпус с патрубками ввода и вывода газа и жидкости, трубные доски с закрепленными на них вихревыми трубками, имеющими пазы дл  отвода жидкости, расппоженные в нижней части трубок.

Недостатком сепаратора  вл етс  то, что отсепарированна  жидкость стекает на ниже расположенные трубки и попадает по их стенкам внутрь трубок за счет вторичньгх вихревых течений, что снижает эффективность сепарации.

Цель изобретени  - повышение эффективности сепарации путем предотврщени  вторичного уноса отсепарированной жидкости, достигаетс  тем, что в многоканальном центробежном сепараторе , содержащем горизонтальный корпус с патрубками ввода и вывода газа и жидкости, трубные доски с закреплеными на них выхревыми трубками, имеющими пазы с продольными кромками дл  отвода жидкости, расположенные в нижней части трубок, продольные кромки пазов выполнены отогнутыми наружу.

Пазы целесообразно выполнить на рассто нии не менее 10 диаметров вихревых трубок от завихрител , а отгиб кромок пазов выполнить на ширину, превьш1ающую диаметр вихревой трубки. При этом исключаетс  захват отсепарированных капель потоком газа.

Благодар  такому конструктивному выполнению вихревых трубок над каждым пазом дл  отвода жидкости образуютс  козырьки, исключающие попадание в поток газа отсепарированной в вьше расположенных трубках жидкости . Длину паза необходимо выбирать из услови  полного отвода отсепарированной жидкости от вихревых трубок Испытани  вихревых трубок в стендовых услови х на прозрачной модели показали, что отсепарированна  жидкость движетс  по стенкам трубки в виде отдельных струйных витков.Выполнение паза с длиной, превьппающей длину витка закрученного потока, спог собствует полному отводу жидкости из вихревой трубки. Длина витка и соо ветственно длина .паза завис т от конструкции завихрител  (величины тангенциальной и аксиальной составл юпщх скорости потока на выходе из завихрител ), диаметра и шероховатости стенок вихревых трубок, рассто ни  между завихрителем и пазом и определ  ютс  расчетным или зкспериментальным путем. Экспериментальным путем установлено , что дл  стальных труб при распо- ложении паза на рассто нии 10-15 диаметров вихревой трубки длина паза ;. может быть определена из зависимости , йд - длина паза дл  отвода жидкости; X/,W - соответственно, аксиаль на  и тангенциальна  сос тавл ющие скорости поток на выходе из завихрител  d - диаметр вихревой трубки.

Коэффициент 2 учитывает затуха- ние тангенциальной скорости потока на длине (10-15) с/ от завихрител .

На фиг. 1 изображен предлагаемый сепаратор, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1.

Сепаратор содержит горизонтальный цилиндрический корпус 1 с патрубком 2 ввода газожидкостной смеси, патрубком 3 выхода очищенного газа и пат- 50 рубком А отвода отсепарированной жидкости. Внутри корпуса 1 в трубных решетках 5 и 6 установлены вихревые трубки 7 с завихрител ми 8 на входе и пазами 9 на выходе. Пазы 9 55 вьтолнены в нижней части трубок 7. Кромки 10 пазов трубок 7 отогнуты по длине пазов наружу.

Как видно из таблицы, в многоканальном сепараторе эффективность сепарации всех р дов вихревых трубок одинакова и достигает 98-99%, а эффективность сепарации в вихревых трубках с кольцевым разрывом, начина  с четвертого р да, не превьш1ает 90%. Сепаратор работает следующим образом . Раздел емую газожидкостную смесь подают через патрубок 2 в трубки 7 и закручивают с помощью завихрителей 8. Под действием центробежных сил капли жидкости отбрасываютс  на стенки трубок 7 и перемещаютс  в виде спиральных струй к выходному концу.Достигнув пазов 9, жидкость стекает по кромкам 10 и удал етс  из сепаратора через патрубс; 4. Наличие кромок 10, имеющих форму козырьков, предотвращает попадание отсепарированной жидкости в пазы ниже расположенных трубок 7. Очищенный газ вывод т из сепаратора через патрубок 2. При высоком конденсатном факторе возможна сепараци  жидкости из газа под действием,гравитационных сил до входа в трубки 7. В этом случае целесообразно установить дополнительный патрубок дл  отвода жидкости из зоны между патрубком 2 и трубной решеткой 5. Испытани  многоканальных сепараторов в стендовых услови х показали, что при выполнении пазов в виде кольцевых разрывов эффективность сепарации ниже расположенных р дов выхревых трубок ниже, чем верхних р дов. , Сравнительна  характеристика эффективности предлагаемого сепаратора и базового объекта 2 приведена в таблице.

Таким образом, предлагаемый многоканальный центробежный сепаратор позволит повысить эффективность сепарации за счет исключени  вторичного уноса жидкости.

Внедрение предлагаемого сепаратора на установках осушки и очистки

газа в производственном объединении Оренбурггаззавод позволит получить годовой экономический эффект 70 тыс. руб. на один сепаратор по сравнению с базовым сепаратором за счет снижени  потерь абсорбента с газом из сепараторов.

Ю

Claims (2)

1. МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАРАТОР, содержащий горизонтальный корпус с патрубками ввода и вывода газа и жидкости, трубные доски с закрепленными на них вихревыми трубками, имеющими пазы с продольными кромками для отвода жидкости, расположенные в нижней части трубок, о тличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сепарации путем исключения вторичного уноса отсепарированной жидкости, продольные кромки пазов выполнены отогнутыми наружу.

   Фиг. 1
2. 2*

   1 1096790 2