ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАРАЦИОННЫЙ ЭЛЕМЕНТ

Полезная модель относится к устройствам для очистки газа от аэрозолей и может быть использована для разделения газожидкостных смесей в газовой, нефтяной, химической и других отраслях промышленности.
Известен центробежный сепарационный элемент (см. патент РФ на изобретение №2140317, B01D 45/12, опуб. 27.10.1999 в ОБ №30), включающий обечайку с ловушкой отделенной жидкости и завихритель, при этом 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.
Общими признаками известного и предлагаемого устройств являются:
- обечайка;
- ловушка отделенной жидкости (пленкосъемник);
- завихритель.
Недостатком известного устройства является невысокая эффективность разделения газа и жидкости вследствие вторичного уноса жидкости, вызванного осаждением мелких частиц на поверхности полого тела и последующим срывом и выносом капель жидкости с уходящим газом.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является центробежный сепарационный элемент (см. патент РФ на полезную модель №96026, B01D 45/12, опуб. 20.07.2010 в ОБ №20), включающий обечайку с завихрителем потока и размещенную над кромкой обечайки ловушку отделенной жидкости, выполненную в виде кольца с вертикальными бортовыми поверхностями, образующими с внешней и внутренней сторонами обечайки сообщающиеся кольцевые каналы, при этом на внешней поверхности обечайки установлены направляющие элементы стержнеобразного вида, ориентированные в сторону закручивания потока завихрителем и присоединенные одним концом к внешней поверхности обечайки, а другим концом - к внешней бортовой поверхности ловушки.
Общими признаками известного и предлагаемого устройств являются:
- обечайка;
- размещенная над кромкой обечайки ловушка отделенной жидкости (пленкосъемник);
- завихритель.
Недостатком известного устройства является невысокая эффективность разделения газа и жидкости вследствие вторичного уноса жидкости, вызванного возникновением на внешней поверхности обечайки струйного течения жидкости с последующим дроблением жидкости на капли и их уносом с уходящим газом.
Технический результат заключается в повышении эффективности разделения газожидкостного потока.
Технический результат достигается тем, что в центробежном сепарационном элементе, включающим обечайку с завихрителем потока и пленкосъемник, размещенный над кромкой обечайки с противоположной стороны от завихрителя, он имеет коаксиальный каплеотбойник, установленный с внешней стороны обечайки с зазором к ее поверхности, при этом коаксиальный каплеотбойник выполнен из пористого лиофильного материала.
Кроме того, длина коаксиального каплеотбойника составляет 0,8-1 длины обечайки.
Установка коаксиального каплеотбойника с внешней стороны обечайки с зазором к ее поверхности позволяет организовать пространство, в которое поступает жидкость и часть газа из внутренней полости центробежного сепарационного элемента, и за счет сбалансированного сочетания протекания процессов накопления уловленной в коаксиальном каплеотбойнике жидкости и дренирования ее из коаксиального каплеотбойника, дополнительно очистить сопутствующий газ от отводимой из пленкосъемника жидкости и исключить вторичный унос жидкости с газом, тем самым, повысив эффективность очистки газа от жидкости.
Выполнение коаксиального каплеотбойника из пористого лиофильного материала позволяет за счет избирательного смачивания поверхности лиофильного материала сепарируемыми жидкостями повысить эффективность разделения газожидкостного потока.
Выполнение длины коаксиального каплеотбойника 0,8-1 длины обечайки позволяет обеспечить эффективный отвод газа и дренаж жидкости из коаксиального каплеотбойника.
На фигуре представлен общий вид предлагаемого центробежного сепарационного элемента.
Центробежный сепарационный элемент состоит из обечайки 1, завихрителя 2 и пленкосъемника 3. Пленкосъемник 3 размещен над кромкой обечайки 1 с противоположной стороны от завихрителя 2. С внешней стороны обечайки 1 установлен коаксиальный каплеотбойник 4, выполненный из пористого лиофильного материала. Коаксиальный каплеотбойник 4 установлен с зазором 5 к внешней стороне обечайки 1. Длина коаксиального каплеотбойника 4 может составлять 0,8-1 длины обечайки 1.
Центробежный сепарационный элемент может быть выполнен из металла, пластика, керамических сплавов, стекла, углеволокна и других материалов, а также из их комбинации.
Устройство работает следующим образом.
Газожидкостный поток поступает во внутреннюю полость центробежного сепарационного элемента через вертикальные щели завихрителя 2. Под действием центробежных сил исходная смесь закручивается, при этом аэрозоли воды концентрируются у внутренней поверхности обечайки 1 и осаждаются на ее поверхность. Закрученный поток вращательно-поступательным движением направляется наверх к пленкосъемнику 3. Жидкость и часть газа через пространство между обечайкой 1 и пленкосъемником 3 поступают в зазор 5 между внешней поверхностью обечайки 1 и коаксиальным каплеотбойником 4. Газ, пройдя коаксиальный каплеотбойник 4, очищается от унесенной жидкости и отводится из центробежного сепарационного элемента, а жидкость стекает по коаксиальному каплеотбойнику 4 вниз и затем также отводится из устройства.