ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА

Полезная модель относится к центробежным устройствам для очистки газа от капельной жидкости и механических примесей и может найти применение в системах компримирования, очистки и осушки газа.
Известна центрифуга для очистки газа, включающая кожух с камерой сбора осадка, ротор с каналами отвода газа, направляющий аппарат, ложе осаждения, сообщенное с камерой сбора осадка (ЕР 1021249 В1, опуб. 26.07.2000). Вращение ротора в известной центрифуге обеспечивается за счет трения закрученного потока относительно периферийной поверхности ротора, служащей одновременно и в качестве ложа осаждения. Линейная скорость вращения потока отличается от линейной скорости вращения поверхности ложа осаждения, что вызывает интенсивное возмущение потока и ухудшает условия для осаждения загрязнений на поверхности ложа.
Наиболее близкой к предложенной полезной модели является центрифуга для очистки газа, включающая патрубки входа и выхода газа, основание с камерой сбора осадка, установленные на основании полый кожух и неподвижную вертикальную ось, направляющий аппарат с тангенциальными каналами подачи газа, ротор с тангенциальными каналами отвода газа, размещенный на оси посредством подшипниковых опор, ложе осаждения, сообщенное с камерой сбора осадка, (RU 2301114 1l, B04B 5/08, опуб. 20.06.2006). В известной центрифуге для осаждения загрязнений из потока газа частицам дисперсной фазы необходимо в короткий период времени преодолеть относительно длительной расстояние из центральной зоны ротора до ложа осаждения, что накладывает ограничения на полноту отсева особенно мелких частиц загрязнений. Ложе осадка в известной центрифуге размещено на наклонной внешней поверхности ротора. Удалению осажденных частиц из ротора препятствует осевой поток газа, направленный в сторону противоположную направлению движения частиц, что создает условия для захвата потоком газа уже осажденных частиц и их попаданию в каналы отвода.
Технической задачей полезной модели является повышение эффективности очистки. Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью и позволяющий решить поставленную задачу, заключается в исключении уноса частиц потоком газа в каналы отвода за счет обеспечения их осаждения в пористой перегородке и уменьшения расстояния, которое необходимо преодолеть частицам для их осаждения.
Технический результат обеспечивается тем, что в центрифуге для очистки газа, содержащей камеру сбора осадка, сообщенный с ней полый кожух с поверхностью осаждения, патрубки входа и выхода газа и размещенные в кожухе неподвижную вертикальную ось, направляющий аппарат с тангенциальными каналами подачи газа, ротор с тангенциальными каналами отвода газа, размещенный на оси посредством подшипниковых опор, особенностью является то, что ротор снабжен коаксиальной пористой перегородкой, размещенной между направляющим аппаратом и каналами отвода газа, при этом каналы подвода газа сообщены с полостью между кожухом и пористой перегородкой, а каналы отвода газа - с полостью между перегородкой и ротором.
Снабжение ротора пористой перегородкой, размещенной между направляющим аппаратом и тангенциальными каналами отвода газа из ротора, позволяет реализовать процесс осаждения частиц в поровых каналах перегородки и существенно уменьшить расстояние, которое необходимо преодолеть частицам для их осаждения.
Предпочтительно, чтобы поверхность осаждения была образована ложем осаждения, которое выполнено из пористого материала и размещено на внутренней стороне кожуха.
Кроме того, предпочтительно, чтобы направляющий аппарат был расположен в верхней части ротора, а каналы отвода газа - в нижней части ротора с обеспечением возможности движения потока газа сверху вниз, что создает условия для надежной фиксации осажденных частиц на ложе и позволяет полностью исключить захват потоком осажденных частиц и их перенос в тангенциальные каналы отвода газа.
Пористая перегородка предпочтительно выполнена из коалесцирующего материала, что создает возможность укрупнения (коалесценции) мелких частиц жидкой фазы, осажденных в каналах перегородки, усиливает действие центробежного фактора и обеспечивает большую полноту отсева жидкой фазы.
Пористая перегородка имеет конические внешнюю и внутреннюю поверхности и меньшим основанием обращена к тангенциальным каналам подачи газа, что расширяет возможности масштабирования центрифуги.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется с помощью чертежей. На фиг.1 представлена центрифуга в осевом разрезе.
Центрифуга включает основание 1 с камерой 2 сбора осадка, соединенный с основанием 1 и сообщенный с камерой 2 полый кожух 3, к которому подсоединены верхний патрубок 4 входа газа и нижний патрубок 5 выхода газа. В кожухе 3 установлена неподвижная вертикальная ось б. В верхней части кожуха 3 размещен направляющий аппарат 7 с тангенциальными каналами 8 подачи газа.
Ротор 9, установленный на оси 6 посредством подшипниковых опор 10, имеет расположенные снизу тангенциальные каналы 11 отвода газа и снабжен коаксиально охватывающей его пористой перегородкой 12, выполненной предпочтительно из коалесцирующего нетканого материала. Каналы 8 подвода газа сообщены с полостью между перегородкой 12 и кожухом 3, а каналы 11 отвода газа - с полостью между перегородкой 12 и ротором 6.
Пористая перегородка 12 может иметь цилиндрическую или коническую форму. В предпочтительном исполнении она имеет конические внешнюю и внутреннюю поверхности и меньшим основанием обращена к тангенциальным каналам 8 подачи газа, что расширяет возможности масштабирования центрифуги.
На внутренней стенке кожуха 3 расположено ложе 13 осаждения, выполненное из нетканого пористого материала.
Предлагаемая центрифуга работает следующим образом.
Газ с содержащимися в нем жидкими и твердыми загрязнениями поступает через верхний патрубок 4 в направляющий аппарат 7, который за счет тангенциальных каналов 8 создает закрутку потока. Вращающийся поток, взаимодействуя с ротором 9 и проходя затем через тангенциальные каналы 11 отвода газа, создает крутящий момент, приводящий ротор 9 во вращение. За счет действия центробежного поля, создающегося во вращающемся потоке, относительно крупные частицы загрязнений движутся в радиальном направлении к ложу 13 осаждения, где надежно фиксируются в порах и в дальнейшем по мере накопления под действием сил гравитации поступают в камеру 2 сбора осадка. Движению осадка по направлению камеры 2 сбора способствует поток газа, направленный сверху вниз. Мелкие частицы загрязнений осаждаются и удерживаются в порах перегородки 12 за счет сил адгезии. Находясь в порах, частицы укрупняются за счет коалесценцирующих свойств материала перегородки 12. По мере укрупнения частицы под действием центробежного поля также отбрасываются на периферию к ложу 13 осаждения. Таким образом, пористая перегородка 12 препятствует уносу частиц потоком газа и сокращает расстояния, которые проходят частицы до осаждения. Очищенный газ проходит через поры перегородки 12 и отводится из центрифуги через каналы 11 отвода газа и через нижний патрубок 5.