СЕПАРАТОР ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ ОТ ГАЗА

Полезная модель относится к технике отделения дисперсных частиц, от газов или паров с использованием гравитационно- инерционных или центробежных сил, создаваемых поворотом потока направления газового потока или пара, и может быть использовано в энергетике, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности.
Известен прямоточный спиральный сепаратор (а.с. СССР №1431811, кл. B01D 45/12), содержащий цилиндрический корпус с входным и выходным отверстиями, шнековую насадку, расположенную на валу и касающуюся стенок корпуса, отверстия для отвода жидкости выполненные в виде щели.
Недостатком известной конструкции является недостаточная эффективность, высокое гидравлическое сопротивление и ограниченные технологические возможности.
Наиболее близким к предполагаемой полезной модели является прямоточный спиральный сепаратор (патент РФ №2264843, кл. B01D 45/12), содержащий снабженный фланцами корпус с входными и выходными отверстиями, отверстия для отвода жидкости.
Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность, ограниченные технологические возможности.
Техническим решением является расширение технологических возможностей, повышение эффективности отделения дисперсных частиц от газа.
Поставленная задача достигается тем, что в сепараторе для отделения дисперсных частиц от газа, содержащем снабженный фланцами корпус с входными и выходными отверстиями, отверстия для отвода жидкости, корпус по периметру выполнен из трех и более скрученных по винтовой линии в продольном направлении и изогнутых в поперечном направлении по винтовой линии на конической оправки полос трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине корпуса от загрузки к выгрузке, с образованием по периметру корпуса трех и более винтовых канавок и винтовых линий с переменным, увеличивающимся шагом от загрузки к выгрузке, а также внутренних криволинейных поверхностей вогнутой формы с центрами кривизны снаружи корпуса.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить о полезности предлагаемой полезной модели сепаратора для отделения дисперсных частиц от газа.
Новизна полезной модели заключается в том, что корпус по периметру выполнен из трех и более скрученных по винтовой линии в продольном направлении и изогнутых в поперечном направлении по винтовой линии на конической оправки полос трапециевидной формы, что упрощает изготовление и обеспечивает надежность в работе сепаратора.
Новизна заключается также в том, что за счет скручивания полос трапециевидной формы переменной ширины в поперечном направлении образованы внутри корпуса криволинейные поверхности различной кривизны в каждом поперечном сечении по длине корпуса, что не только изменяет траекторию движения газа с дисперсными частицами в каждой точке криволинейной поверхности корпуса, нарушает стационарность их движения и расширяет технологические возможности, но и повышает эффективность отделения дисперсных частиц от газа.
Новизна обусловлена тем, корпус по периметру снабжен тремя, четырьмя, пяти, шести и т.д. винтовыми линиям, шаг которых изменяется от загрузки к выгрузке и соответственно тремя, четырьмя, пятью, шестью и т.д. винтовыми канавками внутри корпуса, что увеличивает не только скорость перемещений дисперсных частиц с газом от входного до выходного отверстия сепаратора, но и увеличивает производительность и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается в том, что благодаря внутренним винтовым поверхностям двоякой кривизны, гидравлическое сопротивление движению газа и дисперсными частицам снижается, это способствует увеличению скорости их движения, улучшает кавитационные характеристики сепаратора, расширяет технологические возможности, повышает эффективность отделения дисперсных частиц от газа.
Новизна заключается в том, что благодаря внутренним винтовым поверхностям векторы скорости движения газа и дисперсных частиц от входного до выходного отверстия изменяются, что способствует интенсификации отделения дисперсных частиц от газа и расширяет технологические возможности.
Новизна предложения заключается также в том, что внутри винтового корпуса со сложной внутренней поверхностью, в каждой точке возникают разнонаправленные составляющие движения, что интенсифицирует процесс отделения дисперсных частиц от газа и расширяет технологические возможности.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображен сепаратор для отделения дисперсных частиц от газа, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; фиг.3 - корпус, общий вид, смонтированный из трех полос трапециевидной формы; на фиг.4 - вид А на фиг.3; фиг.5 - корпус, общий вид, смонтированный из четырех полос трапециевидной формы; фиг.6 - вид Б на фиг.5; фиг.7 - корпус, общий вид, смонтированный из пяти полос трапециевидной формы; фиг.8 - разрез Б-Б на фиг.7; на фиг.9 - трапециевидная полоса после скручивания в продольном направлении относительно собственной продольной оси симметрии; на фиг.10 - трапециевидная полоса после сгиба по винтовой линии в поперечном направлении на конусной оправке; на фиг.11 - разрез В-В на фиг.10.;
Сепаратор для отделения дисперсных частиц от газа (фиг.1, фиг.2) содержит многозаходный винтовой пустотелый корпус 1 с входным и выходным отверстиями и с фланцами 2 и 3 для крепления его к подводящему трубопроводу, в которых выполнены отверстия 4 (фиг.2) для соединительных болтов. В нижней части корпуса 1 имеются отверстия для отвода жидкости в виде щели 5. В той же части корпуса к нему прикреплен сборник 6 с отверстием 7.
1
Корпус 1 (фиг.3, фиг.4) выполнен например, выполнен из трех полос 8, 9, 10 трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине корпуса от загрузки к выгрузке, скрученных по винтовой линии в продольном направлении и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении. Полосы 8, 9, 10 после сгиба соединяют друг с другом боковыми сторонами известными методами, например сваркой, с образованием по периметру корпуса трех винтовых линий и трех внутренних винтовых канавок, с переменным, увеличивающимся по длине корпуса 1 шагом S одна из которых 11-12 показана на фиг.3, фиг.4 утолщенной линией.
2
Корпус 1 (фиг.5, фиг.6), например, выполнен из четырех полос 13, 14, 15, 16 трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине корпуса от загрузки к выгрузке скрученных по винтовой линии в продольном направлении и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении. Полосы 13, 14, 15, 16 после сгиба соединяют друг с другом боковыми сторонами известными методами, например сваркой, с образованием по периметру корпуса винтовых линий и внутренних винтовых канавок, с переменным, увеличивающимся по длине корпуса 1 шагом S, одна из которых 17-18 показана на фиг.5, фиг.6 утолщенной линией
3
Корпус 1 (фиг.7, фиг.8), например, выполнен из пяти полос 19, 20, 21, 22, 23 трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине корпуса от загрузки к выгрузке скрученных по винтовой линии в продольном направлении и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении. Полосы 19, 20, 21, 22, 23 после сгиба соединяют друг с другом боковыми сторонами известными методами, например сваркой, с образованием по периметру корпуса винтовых линий и внутренних винтовых канавок, с переменным, увеличивающимся по длине корпуса 1 шагом S одна из которых 24-25 показана на фиг.7, фиг.8 утолщенной линией.
Каждая из трапециевидных полос 8, 9, 10; 13, 14, 15, 16; 19, 20, 21, 22, 23 скручена в продольном направлении относительно собственной оси симметрии, например, как трапециевидная полоса 8 на фиг.9, у которой зафиксирован в горячем или холодном состоянии один из ее концов и повернут другой конец полосы в заданном направлении. Скрученную таким образом полосу 8 размещают на конической оправке 26 (фиг.10) и изгибают так, чтобы кромки полосы разместились в поперечном направлении по винтовой линии. При этом полоса деформируется и ее либо снимают с оправки, либо фиксируют на ней в деформированном положении. Аналогичным образом деформируют остальные полосы, образующие корпус. Далее три, четыре, пять и более деформированные таким образом полосы соединяют известными методами по боковым винтовым кромкам. Скручивание каждой полосы трапециевидной формы обеспечивает дополнительное искривление поверхности корпуса, благодаря чему увеличивается разность между углами наклона векторов перемещений дисперсных частиц и друг с другом в соседних участках поверхности корпуса. При этом дисперсные частицы вместе газом движутся по сложным траекториям, увеличивая интенсивность смешивания, переориентацию и взаимодействия дисперсных частиц между собой и со стенками корпуса 1.
Сепаратор для отделения дисперсных частиц от газа работает следующим образом.
Содержащие капли жидкости - дисперсные частицы поток газа или пара попадают в корпус 1 сепаратора и вовлекается в винтообразное движение. Под действием центробежных сил дисперсные частицы- капли жидкости достигают криволинейных стенок и винтовых канавок корпуса 1 и выводятся чрез щели 5 в сборник 6, а затем через отверстие 7 выводится за пределы сепаратора.
Технико-экономические преимущества возникают за счет расширения диапазона изменений результирующих векторов перемещений дисперсных частиц, повышение интенсивности их периориентации, повышения интенсивности отделения дисперсных частиц от газа, расширения технологических возможностей.