Многоступенчатый сепаратор

Использование: Изобретение относится к области очистки газа от твердых и жидких примесей и может быть использовано в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности. Задача: Повышение производительности и эффективности сепарации, возможность разделения твердых частиц запыленного газа по их размеру. Сущность: Многоступенчатый сепаратор, содержит вертикальный корпус, входную камеру, снабженную завихряющим элементом с коническим рассекателем потока и расположенные последовательно по ходу газа ступени центробежной сепарации причем ступени центробежной сепарации конструктивно аналогичны и отличаются друг от друга только геометрическими размерами и каждая последующая из которых предназначена для улавливания частиц более мелкого дисперсного состава, при этом каждая ступень центробежной сепарации состоит из входной камеры, выполненной в виде цилиндрического корпуса, содержащего в своем объеме завихряющий элемент с коническим рассекателем потока, и улавливающей секции, выполненной в виде

цилиндра с наклонным днищем с выгрузным клапаном и с крышкой полуторовой формы. Также крышка улавливающей секции на своей внутренней поверхности может содержать направляющие пластины; между ступенями центробежной сепарации можно установить соединительный элемент, выполненный в виде полого усеченного конуса; перед первой ступенью центробежной сепарации можно установить входную камеру с тангенсальным подводом газа.

Изобретение относится к области очистки газа от твердых и жидких примесей и может быть использовано в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности.

Известен центробежный сепаратор, содержащий корпус с патрубками подвода газожидкостной смеси и выхода газа и жидкости, размещенный в нем сепарационный элемент, имеющий завихритель потока на входном конце, первое и второе кольцевые отверстия в стенке для отвода отделенной жидкости и канал рециркуляции газа, при этом с целью повышения производительности и эффективности сепарации за счет снижения вторичного уноса, первое кольцевое отверстие расположено между завихрителем и каналом рециркуляции газа. [Патент РФ №1619528, МПК 5 В 04 С 3/06, ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАРАТОР / Толстев В.А. и др; Заявлено 04.07.1988; Опубл. 15.01.1994].

Недостатком данного центробежного сепаратора является малая производительность, сложность конструкции и невозможность разделения твердых частиц запыленного газа по их размеру.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению (прототипом) является многоступенчатый сепаратор, содержащий вертикальный корпус, входную камеру, расположенные последовательно по ходу газа ступень центробежной сепарации, включающую множество расположенных параллельно прямоточных циклонных элементов, и ступень

инерционного отделения, включающую множество инерционных сепарационных элементов, перекрывающих проходное сечение корпуса, причем входная камера снабжена закручивающим устройством, ступень инерционного отделения выполнена в виде тарелки с продольными окнами, снабженными наклонными козырьками, при этом инерционные сепарационные элементы установлены вертикально на тарелке, верхним концом примыкая к козырьку. [Патент РФ №2056135, МПК 6 B 01 D 45/12, МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ СЕПАРАТОР / Шейнман В.И; Заявлено 13.10.1992; Опубликовано 20.03.1996].

Основным недостатком конструкции данного многоступенчатого сепаратора также является малая производительность, сложность конструкции и невозможность разделения твердых частиц запыленного газа по их размеру.

Указанная задача решается за счет того, что многоступенчатый сепаратор, содержит вертикальный корпус, входную камеру, снабженную завихряющим элементом с коническим рассекателем потока и расположенные последовательно по ходу газа ступени центробежной сепарации и согласно изобретению ступени центробежной сепарации конструктивно аналогичны и отличаются друг от друга только геометрическими размерами и каждая последующая из которых предназначена для улавливания частиц более мелкого дисперсного состава, при этом каждая ступень центробежной сепарации состоит из входной камеры, выполненной в виде цилиндрического корпуса, содержащего в своем объеме завихряющий элемент с коническим

рассекателем потока, и улавливающей секции, выполненной в виде цилиндра с наклонным днищем с выгрузным клапаном и с крышкой полуторовой формы.

Также крышка улавливающей секции на своей внутренней поверхности может содержать направляющие пластины; между ступенями центробежной сепарации можно установить соединительный элемент, выполненный в виде полого усеченного конуса; перед первой ступенью центробежной сепарации можно установить входную камеру с тангенсальным подводом газа.

На фиг. показан многоступенчатый сепаратор в разрезе.

Многоступенчатый сепаратор, содержит вертикальный корпус, входную камеру, снабженную завихряющим элементом с коническим рассекателем потока и расположенные последовательно по ходу газа ступени центробежной сепарации и согласно изобретению ступени центробежной сепарации конструктивно аналогичны и отличаются друг от друга только геометрическими размерами и каждая последующая из которых предназначена для улавливания частиц более мелкого дисперсного состава, при этом каждая ступень центробежной сепарации состоит из входной камеры, выполненной в виде цилиндрического корпуса 1, содержащего в своем объеме завихряющий элемент 2 с коническим рассекателем потока 3, и улавливающей секции, выполненной в виде цилиндра 4 с наклонным днищем 5 с выгрузным клапаном бис крышкой полуторовой формы 7.

Многоступенчатый сепаратор работает следующим образом.

Запыленный газ или газожидкостная смесь подается во входную камеру первой ступени центробежной сепарации, где, попадая на завихряющий элемент с коническим рассекателем потока, приобретает вращательное движение. Во вращающемся газовом потоке образуются зоны с различным давлением: в осевой области образуется зона низкого давления, у стенки образуется зона повышенного давления. За счет центробежной силы основная часть твердых частиц или жидкости оттесняется на стенку корпуса ступени центробежной сепарации непосредственно после завихряющего элемента и направляется с частью газа в улавливающую секцию, откуда удаляется при помощи выгрузного клапана. Частично очищенный от твердых частиц или жидкости газ проходит в следующую ступень центробежной сепарации, где происходит отделение более мелких частиц.

Также при наличии направляющих пластин на внутренней поверхности крышки улавливающей секции увеличивается скорость осаждения твердых частиц или жидкости. А при установке перед первой ступенью центробежной сепарации входной камеры с тангенсальным подводом газа увеличивается степень закрутки запыленного газа или газожидкостной смеси, в результате чего можно уменьшить высоту всей ступени центробежной сепарации.

К основным преимуществам предлагаемой конструкции многоступенчатого сепаратора относятся следующие:

- простота конструкции;

- возможность сепарации как запыленного газа, так и газожидкостной смеси,

- разделение твердых частиц запыленного газа по их размеру;

- высокая эффективность процесса центробежной сепарации. Изобретение соответствует критерию "промышленная применимость" и может быть использовано в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности.

1. Многоступенчатый сепаратор, содержащий вертикальный корпус, входную камеру, снабженную завихряющим элементом с коническим рассекателем потока и расположенные последовательно по ходу газа ступени центробежной сепарации, отличающийся тем, что ступени центробежной сепарации конструктивно аналогичны и отличаются друг от друга только геометрическими размерами и каждая последующая из которых предназначена для улавливания частиц более мелкого дисперсного состава, при этом каждая ступень центробежной сепарации состоит из входной камеры, выполненной в виде цилиндрического корпуса, содержащего в своем объеме завихряющий элемент с коническим рассекателем потока, и улавливающей секции, выполненной в виде цилиндра с наклонным днищем с выгрузным клапаном и с крышкой полуторовой формы.

2. Многоступенчатый сепаратор по п.1, отличающийся тем, что крышка улавливающей секции на своей внутренней поверхности содержит направляющие пластины.

3. Многоступенчатый сепаратор по п.1, отличающийся тем, что между ступенями центробежной сепарации установлен соединительный элемент, выполненный в виде полого усеченного конуса.

4. Многоступенчатый сепаратор по п.1, отличающийся тем, что перед первой ступенью центробежной сепарации установлена входная камера с тангенсальным подводом газа.