МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ СЕПАРАТОР

Изобретение относится к области очистки газа от твердых и жидких примесей и может быть использовано в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности.
Известен центробежный сепаратор, содержащий корпус с патрубками подвода газожидкостной смеси и выхода газа и жидкости, размещенный в нем сепарационный элемент, имеющий завихритель потока на входном конце, первое и второе кольцевые отверстия в стенке для отвода отделенной жидкости и канал рециркуляции газа, при этом с целью повышения производительности и эффективности сепарации за счет снижения вторичного уноса, первое кольцевое отверстие расположено между завихрителем и каналом рециркуляции газа. [Патент РФ №1619528, МПК 5 В 04 С 3/06, ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАРАТОР / Толстев В.А. и др; Заявлено 04.07.1988; Опубл. 15.01.1994].
Недостатком данного центробежного сепаратора является малая производительность, сложность конструкции и невозможность разделения твердых частиц запыленного газа по их размеру.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению (прототипом) является многоступенчатый сепаратор, содержащий вертикальный корпус, входную камеру, расположенные последовательно по ходу газа ступень центробежной сепарации, включающую множество расположенных параллельно прямоточных циклонных элементов, и ступень
инерционного отделения, включающую множество инерционных сепарационных элементов, перекрывающих проходное сечение корпуса, причем входная камера снабжена закручивающим устройством, ступень инерционного отделения выполнена в виде тарелки с продольными окнами, снабженными наклонными козырьками, при этом инерционные сепарационные элементы установлены вертикально на тарелке, верхним концом примыкая к козырьку. [Патент РФ №2056135, МПК 6 B 01 D 45/12, МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ СЕПАРАТОР / Шейнман В.И; Заявлено 13.10.1992; Опубликовано 20.03.1996].
Основным недостатком конструкции данного многоступенчатого сепаратора также является малая производительность, сложность конструкции и невозможность разделения твердых частиц запыленного газа по их размеру.
Указанная задача решается за счет того, что многоступенчатый сепаратор, содержит вертикальный корпус, входную камеру, снабженную завихряющим элементом с коническим рассекателем потока и расположенные последовательно по ходу газа ступени центробежной сепарации и согласно изобретению ступени центробежной сепарации конструктивно аналогичны и отличаются друг от друга только геометрическими размерами и каждая последующая из которых предназначена для улавливания частиц более мелкого дисперсного состава, при этом каждая ступень центробежной сепарации состоит из входной камеры, выполненной в виде цилиндрического корпуса, содержащего в своем объеме завихряющий элемент с коническим
рассекателем потока, и улавливающей секции, выполненной в виде цилиндра с наклонным днищем с выгрузным клапаном и с крышкой полуторовой формы.
Также крышка улавливающей секции на своей внутренней поверхности может содержать направляющие пластины; между ступенями центробежной сепарации можно установить соединительный элемент, выполненный в виде полого усеченного конуса; перед первой ступенью центробежной сепарации можно установить входную камеру с тангенсальным подводом газа.
На фиг. показан многоступенчатый сепаратор в разрезе.
Многоступенчатый сепаратор, содержит вертикальный корпус, входную камеру, снабженную завихряющим элементом с коническим рассекателем потока и расположенные последовательно по ходу газа ступени центробежной сепарации и согласно изобретению ступени центробежной сепарации конструктивно аналогичны и отличаются друг от друга только геометрическими размерами и каждая последующая из которых предназначена для улавливания частиц более мелкого дисперсного состава, при этом каждая ступень центробежной сепарации состоит из входной камеры, выполненной в виде цилиндрического корпуса 1, содержащего в своем объеме завихряющий элемент 2 с коническим рассекателем потока 3, и улавливающей секции, выполненной в виде цилиндра 4 с наклонным днищем 5 с выгрузным клапаном бис крышкой полуторовой формы 7.
Многоступенчатый сепаратор работает следующим образом.
Запыленный газ или газожидкостная смесь подается во входную камеру первой ступени центробежной сепарации, где, попадая на завихряющий элемент с коническим рассекателем потока, приобретает вращательное движение. Во вращающемся газовом потоке образуются зоны с различным давлением: в осевой области образуется зона низкого давления, у стенки образуется зона повышенного давления. За счет центробежной силы основная часть твердых частиц или жидкости оттесняется на стенку корпуса ступени центробежной сепарации непосредственно после завихряющего элемента и направляется с частью газа в улавливающую секцию, откуда удаляется при помощи выгрузного клапана. Частично очищенный от твердых частиц или жидкости газ проходит в следующую ступень центробежной сепарации, где происходит отделение более мелких частиц.
Также при наличии направляющих пластин на внутренней поверхности крышки улавливающей секции увеличивается скорость осаждения твердых частиц или жидкости. А при установке перед первой ступенью центробежной сепарации входной камеры с тангенсальным подводом газа увеличивается степень закрутки запыленного газа или газожидкостной смеси, в результате чего можно уменьшить высоту всей ступени центробежной сепарации.
К основным преимуществам предлагаемой конструкции многоступенчатого сепаратора относятся следующие:
- простота конструкции;
- возможность сепарации как запыленного газа, так и газожидкостной смеси,
- разделение твердых частиц запыленного газа по их размеру;
- высокая эффективность процесса центробежной сепарации. Изобретение соответствует критерию "промышленная применимость" и может быть использовано в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности.