Сепаратор газожидкостный вертикальный вихревого типа сцв-8

1. Сепаратор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, верхнюю и нижнюю крышки, входной, выходной, сливной патрубки, дефлектор, сепарационное устройство, отличающийся тем, что сепаратор вдоль корпуса непосредственно перед дефлектором со стороны набегающего потока дополнительно содержит одну или более вертикальную пластину развернутую навстречу набегающему потоку.

2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что вертикальная пластина имеет прямое горизонтального сечение;

3. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что вертикальная пластина имеет криволинейное горизонтальное сечение;

4.Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что каждая из вертикальных пластин выполнена заходящей своим краем за край вертикальной изогнутой пластины дефлектора.

5. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит одну или более вертикальную пластину, задний край которой находится на уровне вертикальной изогнутой пластины дефлектора.

6. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что сечение образующегося щелевого канала между корпусом сепаратора и гранью пластины со стороны набегающего потока больше чем сечение щелевого канала между краем дефлектора и пластиной.

7. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что при наличии нескольких вертикальных пластин края их заходят один за другой и попарно образуют щелевые каналы, при этом сечение образующегося щелевого канала между корпусом сепаратора и гранью пластины со стороны набегающего потока больше чем щелевого канала между краями пластин;

8. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что дефлектор имеет выступающую на встречу набегающему потоку грань являющуюся продолжением вертикальной изогнутой пластины дефлектора, и образует с задней платиной дефлектора и внутренней поверхностью корпуса сепаратора желоб, открытый со стороны набегающего потока.

Полезная модель предназначена для осаждения и удаления мелкодисперсных и аэрозольных жидких и твердых частиц из газового потока в поле центробежных сил и применяется в нефтяной, газовой, машиностроительной, пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Известен сепаратор СЦВ-5 (патент RU 2188062) [1], содержащий вертикальный цилиндрический корпус, входной и выходной патрубки, дефлектор, сепарационный пакет.

Недостатком сепаратора СЦВ-5 является то, что желоба, сужающиеся по ходу движения в них жидкостной пленки к внутренней поверхности корпуса аппарата, закрывают значительную часть живого сечения между корпусом и сепарационным пакетом, что в последнем случае приводит к росту потерь напора в аппарате и хаотическому движению газожидкостной смеси в этом пространстве и уносу значительной части жидкой фазы во внутрь сепарационного пакета; кроме того, щель, расположенная за желобами по ходу движения потока, полностью перекрыта, т.е. не участвует в сепарационном процессе и создает дополнительные потери напора; наличие двух сепарационных камер - верхней и нижней, связанных между собой гидрозатворным сливом, делает конструкцию громоздкой и малопроизводительной. Увеличение нагрузки по газу приводит к увеличению сопротивления сепарационного блока, т.е. к увеличению разности давления в нижней и верхней камерах. Чтобы гидрозатвор справился, необходимо его увеличивать по высоте, т.е. увеличивать высоту корпуса аппарата.

Известен также малогабаритный высокоэффективный сепаратор СЦВ-5 (патент RU 2221625, дата публикации 2004.01.20) [2], содержащий вертикальный цилиндрический корпус, горизонтальную крышку, входной, выходной, сливной патрубки, дефлектор, вертикальный сепарационный пакет, состоящий из плоских изогнутых и дугообразных пластин, которые в зоне нахлестки образуют щелевые каналы, в верхней внутренней части сепарационного пакета в отверстии горизонтальной крышки установлена кольцевая карман-ловушка, образованная

наружной нижней частью цилиндрической поверхности выходного патрубка, нижней поверхностью крышки и внутренней поверхностью верхней части сепарационных пластин.

Недостатком указанного сепаратора является то, что прижатая на выходе из дефлектора жидкостная (тяжелая) фаза газожидкостного потока с механическими примесями на всем протяжении своего пути от дефлектора до ложного днища непосредственно контактирует с вращающейся вокруг сепарационного пакета газовой (легкой) фазой. Это, а также то, что скорость движения тяжелой фазы снижается в результате трения о внутреннюю поверхность корпуса, приводит к нежелательному обратному захвату части жидкости и примесей указанной газовой фазой, что увеличивает нагрузку на сепарационный пакет, и, следовательно, приводит к снижению эффективности сепарации.

Известен также сепаратор газожидкостный вертикальный вихревого типа по патенту №55636 [3], содержащий вертикальный цилиндрический корпус, верхнюю и нижнюю крышки, входной, выходной, сливной патрубки, дефлектор, сепарационное устройство и карман, образованный сверху горизонтальной пластиной, с боков - цилиндрической стенкой корпуса, вертикальной пластиной, перпендикулярной корпусу, и вертикальной изогнутой пластиной, причем карман является открытым навстречу движения газожидкостного потока и снизу.

Недостатком указанного сепаратора является то, что при падении нагрузки вследствие падения давления на входе в сепаратор и/или уменьшении подачи газожидкостной смеси в сепаратор со стороны открытой части кармана возникают вихревые возмущения потока. Вихревые возмущения возникают следствие недостатка скорости потока и отсутствия в кармане выхода потока по ходу его движения. Возникающие вихревые возмущения запирают карман и препятствуют его нормальной работе, а также препятствуют равномерному движению потока вокруг сепарационного пакета и, следовательно, приводят к снижению эффективности сепарации.

Указанный сепаратор по патенту №55636 является по совокупности существенных признаков наиболее близким сепаратором того же назначения к заявляемой полезной модели. Поэтому он принят в качестве прототипа заявляемой полезной модели.

Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение эффективности сепарации и качества газового потока на выходе сепаратора во всем диапазоне нагрузок.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемой полезной моделью, является более раннее изолирование основной массы выделенных жидкости и механических примесей от остального газожидкостного потока, исключающее эффект обратного захвата жидкости этим потоком, эффект возникновения вихревых возмущений потока перед карманом, что приводит к повышению эффективности сепарации, и, следовательно, повышению качества газа на выходе сепаратора. Данный технический результат достигается за счет наличия в сепараторе одной или более вертикальной пластины и желоба

Кроме того, наличие одной или более вертикальной пластины является дополнительной рабочей сепарационной поверхностью. Придание вертикальным пластинам изогнутой формы в горизонтальном сечении, причем в горизонтальной плоскости касательная к окружности, проходящей через внутренние концы пластин, совпадает с прямой - касательной к пластине в крайней точке, придает осевшей на пластинах жидкости такое же касательное направление движения и препятствует попаданию (срыву) капель жидкости в криволинейное пространство, образованной стенкой корпуса и сепарационным устройством.

Наличие нескольких вертикальных пластин, внутренние края которых, начиная со второй от дефлектора, находятся на линии окружности, являющейся продолжением окружности вертикальной изогнутой пластины дефлектора, создает равномерное вертикальное сечение криволинейного пространства вокруг сепарационного устройства, что позволяет сохранять структуру вращающегося потока и препятствует возникновению вихревых возмущений.

Сущность полезной модели состоит в том, что сепаратор, содержит вертикальный цилиндрический корпус, верхнюю и нижнюю крышки, входной, выходной, сливной патрубки, дефлектор, сепарационное устройство, при этом сепаратор вдоль корпуса непосредственно перед дефлектором со стороны набегающего потока дополнительно содержит одну или более вертикальную пластину, развернутую навстречу набегающему потоку;

при этом вертикальная пластина имеет прямое горизонтального сечение;

при этом вертикальная пластина имеет криволинейное горизонтальное сечение;

при этом в сепараторе каждая из вертикальных пластин выполнена заходящей своим краем за край вертикальной изогнутой пластины дефлектор;

при этом сепаратор дополнительно содержит одну или более вертикальную пластину, задний край которой находится на уровне вертикальной изогнутой пластины дефлектора;

при этом в сепараторе сечение образующегося щелевого канала между корпусом сепаратора и гранью пластины со стороны набегающего потока больше чем сечение щелевого канала между краем дефлектора и пластиной;

при этом в сепараторе наличии нескольких вертикальных пластин края их заходят один за другой и попарно образуют щелевые каналы, при этом сечение образующегося щелевого канала между корпусом сепаратора и гранью пластины со стороны набегающего потока больше чем щелевого канала между краями пластин;

при этом в сепараторе дефлектор имеет выступающую на встречу набегающему потоку грань являющуюся продолжением вертикальной изогнутой пластины дефлектора, и образует с задней платиной дефлектора и

На фиг.1 изображен сепаратор в продольном сечении, на фиг.2а - разрез А-А фиг.1 с вертикальными пластинами прямого сечения; а фиг.2б - разрез А-А фиг.1 с вертикальными пластинами криволинейного сечения; на фиг.3 - вид В на фиг.2.

СЕПАРАТОР ГАЗОЖИДКОСТНЫЙ ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ВИХРЕВОГО ТИПА СЦВ-8 (фиг.1) состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, верхней крышки 2, в которой расположен выходной патрубок 3, нижней крышки 4, в которой расположен сливной патрубок 5, входного патрубка 6, соединенного с корпусом 1 в верхней его части, дефлектора 7, формирующего вращательное движение газожидкостного потока внутри сепаратора, сепарационного устройства 8 и одной или более вертикальной пластины 9 (вместе с задней стенкой дефлектора) для улавливания и транспортировки механических примесей, капельной и пленочной жидкости из зоны сепарации.

Пластина 9 для целей улавливания и транспортировки механических примесей, капельной и пленочной жидкости из зоны сепарации развернута к набегающему потоку и образует два щелевых канала 14 и 15. Для этой же цели дефлектор имеет выступающую на встречу набегающему потоку грань 10, являющуюся продолжением вертикальной изогнутой пластины 11 дефлектора 7, и вместе с внутренней поверхностью корпуса сепаратора, стенкой 12 дефлектора образуют желоб 13 для транспортировки отсепарированной жидкости и механических примесей. Сечение образующегося щелевого 14 канала между корпусом сепаратора и гранью 10 пластины со стороны набегающего потока превышает сечение щелевого канала 15 между краем дефлектора и пластиной.

Сепаратор работает следующим образом.

Газожидкостная смесь подводится в сепаратор через входной патрубок 5, расположенный в верхней его части. Дефлектор 7 препятствует поступлению газожидкостного потока в осевую зону сепарационного устройства 8 без предварительного разделения потока.

В криволинейном пространстве, образованном стенкой корпуса 1 и сепарационным устройством 8, из газового потока выделяется основная масса жидкости и механические примеси. Капли жидкости и механические примеси отбрасываются центробежной силой на стенки корпуса 1 сепаратора и под действием инерционных и гравитационных сил движутся по ходу газового потока вдоль этой стенки по нисходящей спирали и попадают через щелевой канал в пространство, образованное вертикальной пластиной 9, корпусом сепаратора 1 и задней стенкой дефлектора 12. Образованное пространство сверху ограничено верхней крышкой сепаратора 2, к которой крепится пластина 9, а снизу открыто. После прохождения щелевого канала капли жидкости, пленка и механические примеси тормозятся о стенку дефлектора. Выступающая навстречу набегающему потоку грань 10 вертикальной изогнутой пластины 11 дефлектора препятствует срыву капель и пленки жидкости и их уносу потоком через щелевой канал 15 между краем дефлектора и пластиной. Наличие «выходного» щелевого канала 15 препятствует возникновению вихревых возмущений перед вертикальной пластиной, что наблюдалось перед карманом в прототипе (патент №55626 на полезную модель). Далее под действием гравитационных сил, через открытую нижнюю часть, жидкость и механические примеси транспортируются в нижнюю часть сепаратора, и далее - к сливному патрубку 5. За счет наличия вертикальной

пластины 9, нижний край которой размещен ниже нижнего края вертикальной изогнутой пластины дефлектора, отсепарированные жидкость и механические примеси защищены от захвата вращающимся газожидкостным потоком. Мелкодисперсная капельная жидкость, не осевшая на корпусе 1, попадает на сепарационное устройство 8, задерживается им, а затем транспортируется в нижнюю часть сепаратора, и далее к сливному патрубку 5.

Производство заявляемого сепаратора возможно на предприятиях машиностроительной промышленности.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.

1. Патент РФ №2188062, B01D 45/12, 2002.

2. Патент РФ №2221625, B01D 45/12, 2004.

3. Патент РФ №55636, B01D 45/02; B01D 45/16; B01D 45/18, 2006 (наиболее близкий аналог).

1. Сепаратор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, верхнюю и нижнюю крышки, входной, выходной, сливной патрубки, дефлектор, сепарационное устройство, отличающийся тем, что сепаратор вдоль корпуса непосредственно перед дефлектором со стороны набегающего потока дополнительно содержит одну или более вертикальную пластину развернутую навстречу набегающему потоку.

2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что вертикальная пластина имеет прямое горизонтального сечение.

3. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что вертикальная пластина имеет криволинейное горизонтальное сечение.

4. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что каждая из вертикальных пластин выполнена заходящей своим краем за край вертикальной изогнутой пластины дефлектора.

5. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит одну или более вертикальную пластину, задний край которой находится на уровне вертикальной изогнутой пластины дефлектора.

6. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что сечение образующегося щелевого канала между корпусом сепаратора и гранью пластины со стороны набегающего потока больше, чем сечение щелевого канала между краем дефлектора и пластиной.

7. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что при наличии нескольких вертикальных пластин края их заходят один за другой и попарно образуют щелевые каналы, при этом сечение образующегося щелевого канала между корпусом сепаратора и гранью пластины со стороны набегающего потока больше, чем щелевого канала между краями пластин.

8. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что дефлектор имеет выступающую на встречу набегающему потоку грань являющуюся продолжением вертикальной изогнутой пластины дефлектора, и образует с задней платиной дефлектора и внутренней поверхностью корпуса сепаратора желоб, открытый со стороны набегающего потока.