Центробежный сепарационный элемент

Полезная модель относится к оборудованию для очистки газа от жидкости и шлама и может быть использовано в нефтяной, газовой и других отраслях промышленности. Технической задачей полезной модели является повышение эффективности разделения смеси путем полной рециркуляции всего газа и остатков дисперсной жидкости и шлама, попавших в ловушку, на повторную центробежную сепарацию. Техническая задача решается тем, что снаружи обечайки, соосно ей размещен цилиндрический кожух, переходящий в верху в кольцеобразную перегородку, по внешней окружности герметично соединенную с верхней кромкой кожуха и по внутренней окружности герметично соединенную с наружной поверхностью ловушки отделенной жидкости, из верхней кольцеобразной перегородки выходят патрубки, соединяющие перегородку с выступающей торцовой верхней частью полого тела, нижний торец снабжен вторым завихрителем, цилиндрический кожух и обечайка внизу герметично соединяются с горизонтальным поддоном, из поддона выходит дренажная трубка, соединенная с другой стороны с общим накопителем жидкости и шлама сепаратора. 2 п. ф-лы, 1 ил.

Полезная модель относится к технике разделения дисперсных потоков: газа, капельной жидкости и механических примесей (шлама) и может быть использована в различных отраслях промышленности, например, в газовой или нефтяной.

Известен центробежный сепарационный элемент по патенту РФ 2150315, B01D 45/12, опубл. 10.06.1998 г., Бюл. 16, содержащий обечайку, два последовательно установленных завихрителя и ловушку отделенной жидкости, внутри обечайки между завихрителями установлен рециркуляционный элемент, выполненный в виде замкнутой полости, снабженной входом и выходом, а в стенке обечайки выполнены отверстия, причем входы в рециркуляционного элемента соединены с обечайкой по периметру отверстий, а выход расположен в центральной части обечайки на расстоянии 0,8-1,0 диаметра обечайки от первого завихрителя.

Общими признаками известного и предлагаемого устройства являются:

- два последовательно установленных завихрителя;

- ловушка отделенной жидкости;,

- обечайка;

- рециркуляционный элемент, выполненный в виде замкнутой полости, снабженной входом и выходом.

Недостатком аналога является выполнение отверстий в обечайке и выход расположенный в центральной части обечайки, вследствие этого неэффективное разделение потока.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели и принятым за прототип является центробежный сепарационный элемент по патенту РФ 2140317, B01D 45/12, опубл. 27.10.99 г. Бюл. 30, содержащий обечайку с ловушкой отделенной жидкости и завихритель, 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 газоподводящие патрубками.

Признаками, совпадающими с заявляемым решением, являются следующие:

- обечайка;

- завихритель всего потока;

- ловушка отделенной жидкости;

- размещение полого тела внутри обечайки соосно с последней;

- один торец полого тела выполнен герметичным и выступающим над ловушкой отделенной жидкости, выступающая торцовая часть полого тела снабжена газоподводящими патрубками.

Недостатком аналога является невозможность рециркуляции всего газа, попавшего в ловушку, вследствие свободного выхода смеси после ловушки к выходу газа из сепаратора, вследствие чего частичный унос дисперсной жидкости и шлама попавших в ловушку, неполный отвод газа, дисперсной жидкости и шлама на повторное разделение и унос части смеси на выход газа из сепаратора.

Технической задачей полезной модели является повышение эффективности разделения смеси путем полной рециркуляции всего газа и остатков дисперсной жидкости и шлама, попавших в ловушку, на повторную центробежную сепарацию.

Поставленная техническая задача решается тем, что снаружи обечайки, соосно ей размещен цилиндрический кожух, переходящий в верху в кольцеобразную перегородку, по внешней окружности герметично соединенную с верхней кромкой кожуха и по внутренней окружности герметично соединенную с наружной поверхностью ловушки отделенной жидкости, из верхней кольцеобразной перегородки выходят патрубки, соединяющие перегородку с выступающей верхней торцовой частью полого тела, открытый нижний торец полого тела снабжен вторым завихрителем, цилиндрический кожух и обечайка внизу герметично соединяются с горизонтальным поддоном, из поддона выходит дренажная трубка, соединенная с другой стороны с общим накопителем жидкости и шлама сепаратора. Таким образом, в заявляемом решении достигается высокая эффективность разделения газожидкостной смеси.

На рисунке изображен центробежный сепарационный элемент, который состоит из обечайки 1, с ловушкой 2 отделенной жидкости и шлама вверху обечайки, завихрителя 3 в нижней части обечайки 1. Внутри обечайки 1 соосно ей размещено полое тело 4 цилиндрической формы. Верхний торец 5 полого тела 4 выполнен герметичным и выступающим над ловушкой 2, а нижний торец выполнен открытым в виде второго завихрителя 6 и расположен над завихрителем 3. Выступающая часть полого тела 4 снабжена газоподводящими патрубками 7. Снаружи обечайки 1, соосно ей размещен цилиндрический кожух 8, переходящий вверху в кольцеобразную перегородку 9, по внешней окружности герметично соединенную с верхней кромкой кожуха 8 и по внутренней окружности герметично соединенную с наружной поверхностью ловушки 2. Из верхней кольцеобразной перегородки 9 выходят патрубки 7, соединяющие перегородку 9 с выступающей торцовой частью полого тела 4, цилиндрический кожух 8 и обечайка 1 внизу герметично соединяются с горизонтальным поддоном 10, из поддона 10 выходит дренажная трубка 11, соединенная с другой стороны с общим накопителем жидкости и шлама сепаратора.

Центробежный сепарационный элемент работает следующим образом.

Газовый поток, содержащий жидкость и шлам, поступает через завихри-тель 3 в центробежный элемент, под действием центробежных сил, возникающих за счет закрутки потока в завихрителе 3 жидкость и шлам осаждаются на внутреннюю поверхность обечайки 1 и потоком направляются к ловушке 2, после ловушки 2 пленочная жидкость и шлам направляются в полость образованную кожухом 8, кольцеобразной перегородкой 9, обечайкой 1 и поддоном 10, осаждаются на поддоне 10. Далее пленочная жидкость и шлам с поддона 10 выводятся через дренажную трубку 11, соединенную с общим накопителем жидкости и шлама сепаратора. Часть газа направляется также через ловушку 2 в полость между кожухом 8, перегородкой 9, обечайкой 1 и поддоном 10. Газ, попавший в названную полость, остатки мелкодисперсных жидкости и шлама выводятся под действием разряжения через патрубки 7 под герметичный торец 5 полого тела 4 и далее через второй завихритель 6 выводятся в зону пониженного давления над завихрителем 3, при этом закручивается в ту же сторону, в которую закручивается основной поток, проходящий через завихритель 3, и смешиваются с основным потоком. Основной поток газа, очистившийся от жидкости и шлама и смешавшийся потоком рециркуляции, выходит вверх из центробежного сепарационного элемента.

1. Центробежный сепарационный элемент, содержащий обечайку с ловушкой отделенной жидкости и шлама, завихритель, внутри обечайки соосно с ней размещено полое тело цилиндрической формы, верхний торец которого выполнен герметичным и выступающим над ловушкой отделенной жидкости и шлама, а нижний торец выполнен открытым и расположен над завихрителем, кроме того, выступающая торцовая часть полого тела снабжена газоподводящими патрубками, отличающийся тем, что снаружи обечайки, соосно с ней размещен цилиндрический кожух, переходящий вверху в кольцеобразную перегородку, по внешней окружности герметично соединенную с верхней кромкой кожуха и по внутренней окружности герметично соединенную с наружной поверхностью ловушки отделенной жидкости и шлама, из верхней кольцеобразной перегородки выходят патрубки, соединяющие перегородку с выступающей торцовой частью полого тела, цилиндрический кожух и обечайка внизу герметично соединяется с горизонтальным поддоном, из поддона выходит дренажная трубка, соединенная с другой стороны с общим накопителем жидкости и шлама сепаратора.

2. Центробежный сепарационный элемент по п.1, отличающийся тем, что нижний открытый торец полого тела снабжен вторым завихрителем.