УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ ОТ КАПЕЛЬНОЙ ВЛАГИ И МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ
DEVICE TO CLEAN GAS MIXES OF CONDENSED MOISTURE AND IMPURITIES

Изобретение относится к области устройств сепарации газов и может найти применение при очистке технологических газов от капельной влаги и механических примесей в трубопроводных коммуникациях технологических установок.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому устройству является устройство для отделения паров масла из газовых смесей, которое состоит из входной и выходной цилиндрических камер, соединенных между собой сужающим патрубком, а сужающий патрубок соединен трубопроводом с выходной камерой, которая сообщена с маслосборником и атмосферой (патент RU №94480 U1, кл. B01D 53/22, B01D 53/24, опубл. 27.05.2010).
Недостаток известного устройства заключается в том, что из-за отсутствия отстойника газ, загрязненный механическими примесями и капельной влагой, перемещаясь через устройство, возвращает примеси в основной поток газа через трубопровод, связывающий выходную камеру и сужающее устройство.
Также у известного устройства площадь отбора газовой смеси ограниченная и определяется только площадью отбора газовой смеси входного сечения отборника.
Техническим результатом изобретения является удаление капельной влаги и механических примесей из газовых смесей.
Технический результат достигается тем, что устройство содержит входную и выходную цилиндрические камеры, соединенные между собой сужающим патрубком, при этом сужающий патрубок соединен с выходной камерой трубопроводами через отстойник, конец трубопровода, расположенный в выходной цилиндрической камере, соединен с отборником, выполненным в виде полого перфорированного элемента.
Отборник включает три полых перфорированных цилиндрических элемента, расположенных радиально.
Выходная цилиндрическая камера сообщена своим открытым торцом с технологическим трубопроводом или входным патрубком технологического устройства, например с компрессором.
Входная цилиндрическая камера сообщена своим открытым торцом с технологическим трубопроводом.
Пространственное расположение оси сужающего устройства не ограничено.
На фиг.1 изображено устройство для очистки газовых смесей от капельной влаги и механических примесей.
Предлагаемое устройство состоит из соединенных друг с другом входной цилиндрической камеры 1, сужающего патрубка 3 и выходной цилиндрической камеры 2. Трубопроводы 5 и 6 соединяют сужающий патрубок 3 с выходной камерой 2 через отстойник 4. В выходной камере 2 размещен отборник 7, выполненный в виде пространственного коллектора с цилиндрическими перфорированными элементами 8, который соединен с трубопроводом 5.
Слева от отборника 7 находится крепление 9 отборника 7 к выходной камере 2.
Крепление 9 представляет собой пространственную конструкцию, состоящую из обтекаемого тела и лопаток, количество которых равно числу элементов 8. Лопатки крепления 9 жестко соединены с поверхностью выходной камеры 2. Оси симметрии лопаток крепления 9 смещены в окружном направлении относительно осей элементов 8 на половину угла между последними. Отборник 7 к креплению 9 крепится по ходу движения потока газа.
Перфорированные элементы 8 имеют цилиндрическую поверхность (мидель), в зону которой перемещаются механические примеси и капельная влага. То есть мидели - это зоны продольных образующих наружную поверхность элементов 8, находящихся в плоскости, перпендикулярной направлению движения потока газа и проходящей через оси элементов 8.
Устройство работает следующим образом.
Газовая смесь, состоящая собственно из газа и включений в виде капельной влаги или механических примесей, поступает из технологического трубопровода во всасывающую камеру 1 через ее открытый торец. В сужающем патрубке 3 поток смеси ускоряется, при этом происходит падение его давления вследствие дросселирования.
Уменьшенное давление в сужающем патрубке 3 эжектирует газовую смесь по трубопроводам 5 и 6 через отстойник 4 из выходной камеры 2 с отборником 7, кроме того, в сужающем патрубке 3 происходит увеличение удельного объема газовой смеси и в связи с этим капельная влага преобразуется в аэрозоль, микрочастицы которой более подвержены изменению направления движения.
При обтекании каждого цилиндрического элемента 8 потоком газа в плоскости, перпендикулярной направлению движения газа и проходящей через оси элементов 8, в плоскости их миделей образуются области с переменным давлением, обусловленные местным увеличением скорости потока вблизи элементов 8. Частицы капельной влаги или механических примесей, имеющие разность давлений со стороны оси элементов 8 и со стороны основного потока газа, вытесняются в зону миделей цилиндрических элементов 8 и с частью газа, проходя через перфорацию элементов 8, по трубопроводу 5 поступают в отстойник 4. В отстойнике 4 капельная влага и механические примеси осаждаются и очищенный газ по трубопроводу 6 поступает в сужающий патрубок 3.
Отбор газа из камеры 2 и поступление в сужающий патрубок 3 из отстойника 4 очищенного газа обеспечивает уменьшение объемного содержания влаги и посторонних включений в протекающем через устройство газе. Для повышения качества очистки возможна установка дополнительного отборника 7, размещаемого последовательно с основным.
Предлагаемое устройство позволяет производить очистку газовой смесей как с отдельно составляющими включениями в виде капельной влаги или механических примесей, так и в их сочетании.