ФИЛЬТР-СЕПАРАЦИОННАЯ НАСАДКА

Полезная модель относится к устройствам для отделения дисперсных частиц от газов или паров и может быть использована для очистки природного и попутного газа, отделения жидкости из газового потока на установках подготовки газа таких как абсорберы и массообменные аппараты, фильтры топливного, пускового, импульсного газа, а так же для осушки и очистки сжатого воздуха.
Известна фильтр-сепарационная насадка, содержащая полый цилиндрический пористый элемент с крышкой, установленной на цилиндрическом пористом элементе со стороны торца, противоположного входу в цилиндрический пористый элемент, и установленный внутри пористого элемента на входе в него завихритель потока, в которой крышка выполнена с центральным отверстием, завихритель потока закреплен на шпильке, пропущенной одним концом через центральное отверстие крышки, и последняя прижата к цилиндрическому пористому элементу гайкой, навинченной на этот конец шпильки, а со стороны входа в цилиндрический пористый элемент насадка в месте ее установки, например на сепарационной тарелке абсорбера, зафиксирована шпилькой посредством гайки, в которую ввинчен другой конец шпильки влагоотделитель, содержащий цилиндрический корпус, лопастной завихритель и устройство для отвода жидкости (см. патент RU 48808, кл. B01D 45/12, 10.11.2005). Недостатком известного устройства является недостаточная степень производимой сепарации.
Задачей полезной модели является устранение указанного недостатка Технический результат заключается в повышении эффективности отделения частиц жидкости из газового потока при прохождении через фильтр-сепарационную насадку. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что фильтр-сепарационная насадка содержит полый цилиндрический пористый элемент с крышкой, установленной на цилиндрическом пористом элементе со стороны торца, противоположного входу в цилиндрический пористый элемент, и установленный внутри пористого элемента на входе в него завихритель потока, крышка выполнена с центральным отверстием, завихритель потока закреплен на шпильке, пропущенной одним концом через центральное отверстие крышки, и последняя прижата к цилиндрическому пористому элементу гайкой, навинченной на этот конец шпильки, а со стороны входа в цилиндрический пористый элемент насадка в месте ее установки, например на сепарационной тарелке абсорбера, зафиксирована шпилькой посредством гайки, в которую ввинчен другой конец шпильки, при этом пористый элемент выполнен из волокнисто-пористого полипропилена или полиэтилена, слои которого выполнены с различной ориентацией волокон. Пористый элемент может быть насыщен при намотке путем впрыскивания порошком активированного угля.
На фиг.1 представлен продольный разрез фильтр-сепарационной насадки. На фиг.2 представлено продольное сечение лопатки завихрителя потока.
Фильтр-сепарационная насадка содержит полый цилиндрический пористый элемент 1 и установленный внутри последнего завихритель потока 2. Насадка снабжена крышкой 3 с центральным отверстием и шпилькой 4, при этом завихритель потока 2 закреплен на шпильке 4 и расположен на входе в цилидрическом пористый элемент 1. Завихритель потока 2 может быть выполнен в виде 4-х или 6-и радиально установленных на шпильке 4 криволинейных лопаток для закрутки газового потока. Угол α наклона выходной кромки каждой лопатки завихрителя потока 2 (при продольном сечении лопаток) к вертикали составляет от 35° до 45°. Шпилька 4 одним концом пропущена через центральное отверстие крышки 3, а последняя установлена на цилиндрическом пористом элементе 1 со стороны торца, противоположного входу в цилиндрический пористый элемент 1, герметично перекрывает его и прижата к цилиндрическому пористому элементу 1 гайкой 5, навинченной на этот конец шпильки 4. Со стороны входа в цилиндрический пористый элемент 1 шпилька 4 другим концом ввинчена в гайку 6. Последняя фиксирует насадку в месте ее установки, например на сепарационной тарелке 7 абсорбера, для чего гайка 6 приварена к ребру 8, зафиксированному, например приваренному, к сепарационной тарелке 7. Завихритель потока 2 может быть выполнен с цилиндрической обечайкой 9, закрепленной, например приклеенной, к внутренней цилиндрической поверхности цилиндрического пористого элемента 1, что предотвращает перегрузку входного участка пористого элемента набегающим на завихритель 2 потоком.
Пористый элемент 1 выполняют из волокнисто-пористого полипропилена или полиэтилена, насыщенного при намотке путем впрыскивания порошком активированного угля, что увеличивает его абсорбционные свойства. Слои полимера имеют различную ориентацию волокон, что позволяет получить материал с высокой степенью пористости. Полученный таким образом пористый элемент является эффективным сепаратором, выполненным из недорогих и доступных материалов, прост и безопасен в производстве.
Предлагаемое устройство функционирует следующим образом.
Газожидкостный поток через отверстие в сепарационной тарелке 7 поступает на лопатки завихрителя потока 2, газовый поток проходит по межлопастным каналам завихрителя 2 и приобретает вращательное движение, при котором частицы жидкости и механические примеси под действием центробежных сил, перемещаются к пористой поверхности цилиндрического элемента, при этом механические примеси и капли жидкости задерживаются пористым материалом, а очищенный и осушенный газ проходит через поры пористого элемента 1. Задержанная пористым элементом жидкость сливается по внутренней стенке пористого элемента 1 и выводится из насадки.
Газожидкостной поток взаимодействует с пористым материалом элемента 1 по всему сечению, а наличие закрутки потока в завихрителе 2 уменьшает перепад давления по высоте пористого элемента и увеличивает срок его службы. Указанное выполнение пористого элемента позволяет значительно повысить эффективность отделения частиц жидкости из газового потока.
Настоящая полезная модель может быть использована и нефтегазодобывающей, химической и других отраслях промышленности.