Капельно-жидкостный уловитель
DROP-AND-LIQUID CATCHER

Изобретение относится к устройствам очистки газов путем отделения капельной жидкости от газового потока за счёт центробежной силы в системах вентиляции и может быть использовано в горнодобывающей, нефтегазовой, химической и других отраслях промышленности, преимущественно при вентиляции шахт.
6
Известен центробежный каплеуловитель, включающий корпус с входным и выходным патрубками, каплесборник со сливным патрубком, электропривод и лопастной ротор, установленный в каплесборнике (см патент РФ на изобретение №2256488, МПК В01D 45/14, опубл. 20.07.2005 г.). В конструкции данного каплеуловителя установлены стакан с перфорированными стенками, отражательная тарелка и каплеотбойный элемент, а входной и выходной патрубки выполнены тангенциальными и имеют диаметр значительно меньший, чем диаметр корпуса устройства.
Недостатками такого каплеуловителя являются сложность конструкции и низкая эффективность работы в прямоточных системах с высокой скоростью газового потока. Это связано с тем, что значительное количество местных сопротивлений способствует возникновению повышенного гидравлического сопротивления устройства в целом, особенно при высоких скоростях газового потока, имеющих место в системах вентиляции рудников. Кроме того, тангенциальные патрубки не позволяют использовать данное устройство в прямоточных системах вентиляции.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является капельно-жидкостный уловитель включающий корпус с осевыми входным и выходным патрубками, каплесборник со сливным патрубком, электропривод, рабочий орган (см. патент РФ на изобретение № 2658037, МПК(2006.01) B01D 45/12, опубл. 19.06.2018, Бюл. № 17). В данном уловителе рабочий орган включает завихритель, рассекатель и лопастный ротор, которые установлены соосно корпусу и расположены последовательно по ходу движения газового потока.
Недостатками прототипа являются низкие эксплуатационные возможности, связанные с зависимостью эффективности улавливания от скорости движения вентиляционного потока. То есть для наиболее эффективной работы каплеуловителя необходимо соблюдать номинальный скоростной режим вентиляционного потока и скорость вращения лопастного ротора, что в промышленных условиях выдерживать не всегда удается. В случае отклонения скорости потока от номинальной эффективность улавливания капельной жидкости резко ухудшается.
Техническим результатом является упрощение конструкции, улучшение аэродинамических характеристик воздушно-газовых потоков в прямоточных восходящих вверх системах с высокой скоростью газового потока и повышение эффективности отделения капельной жидкости от газовой фазы.
Технический результат достигается тем, что капельно-жидкостный уловитель, включающий корпус с осевыми входным и выходным патрубками, каплесборник со сливным патрубком, электропривод, рабочий орган, согласно изобретению, рабочий орган выполнен в виде диагонального вентиляционного колеса, закрепленного на роторе электропривода,  а каплесборник выполнен желобообразной формы и расположен в нижней части корпуса, при этом электропривод и рабочий орган установлены соосно корпусу в верхней его части по ходу движения газового потока.
Электропривод установлен на распорном кронштейне, закрепленном к корпусу каплеуловителя.
Корпус выполнен в форме цилиндрической емкости с конусообразной верхней частью, переходящей в выходной патрубок.
Входной патрубок расположен в нижней части корпуса и углублен в него до рабочего органа.
Данный капельно-жидкостный уловитель позволит упростить конструкцию, улучшить аэродинамических характеристик воздушно-газовых потоков в прямоточных восходящих вверх системах с высокой скоростью газового потока и повысить эффективности отделения капельной жидкости от газовой фазы в широком диапазоне изменения скорости движения газового потока и напорных характеристик.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан капельно-жидкостный уловитель, на фиг. 2 - рабочий орган, а на фиг. 3 - разрез по А-А фиг.2.
Капельно-жидкостный уловитель, включает корпус 1 с осевыми входным 2 и выходным 3 патрубками, каплесборник 4 со сливным патрубком 5, электропривод 6 и рабочий орган 7. Рабочий орган 7 выполнен в виде диагонального вентиляционного колеса, закрепленного на роторе электропривода 6 соосно корпусу 1. Каплесборник 4 выполнен желобообразной формы и расположен в нижней части корпуса 1. Электропривод 6 и рабочий орган 7 установлены соосно корпусу 1 в верхней его части по ходу движения газового потока. Электропривод 6 установлен на распорном кронштейне 8, закрепленном к корпусу 1. Корпус 1 выполнен в форме цилиндрической емкости с конусообразной верхней частью, переходящей в выходной патрубок 3. Входной патрубок 2 расположен в нижней части корпуса 1 и углублен в него до рабочего органа 7.
Капельно-жидкостный уловитель работает следующим образом.
Газожидкостная смесь поступает в корпус 1 через осевой входной патрубок 2 и попадает на рабочий орган 7. Выделение капельной жидкости из газового потока происходит за счёт центробежных сил, возникающих при вращении рабочего органа 7, который приводится в движение электроприводом 6. Капельная жидкость закручивается рабочим органом 7 и с большой скоростью отбрасывается на стенку корпуса 1. Капли жидкости отбрасываются на внутреннюю поверхность корпуса 1, под действием сил тяжести стекают в каплесборник 4 и удаляются через сливной патрубок 5.  Очищенный от капельной жидкости газ через осевой выходной патрубок 3 посредством тягодутьевого устройства (на фиг. не показан) и вращения рабочего органа 7 выводится из уловителя.
Данный капельно-жидкостный уловитель, по сравнению с прототипом, позволяет значительно упростить конструкцию, достичь максимальной эффективности отделения капельной жидкости от газовой фазы независимо от изменения скоростных и напорных характеристик вентиляционного потока и существенных колебаний скорости вращения рабочего органа и улучшить надёжность его работы в восходящих вверх прямоточных системах с высокой скоростью газового потока.