ЦИКЛОН-СЕПАРАТОР

Полезная модель относится к аппаратам для очистки газа от жидких и механических примесей и может быть использована на газовых и нефтяных промыслах, а также на компрессорных станциях магистральных трубопроводов.
Известен циклон, содержащий цилиндроконический корпус, тангенциальный патрубок, осевые выходной и пылевыгрузочный патрубки и соосно установленную внутри корпуса перфорированную камеру (см. патент РФ №2006291, МПК В04С 5/107, Б.И. №, 1994 г.).
Известен циклон-сепаратор, содержащий вертикальный цилиндроконический щелевой корпус с коническим днищем и тангенциальным патрубком для ввода запыленного газа, патрубок для вывода из аппарата очищенного от пыли газа, вертикальный цилиндрический корпус, выполненный в виде рубашки со штуцером для удаления из аппарата пыли (см. патент РФ №2226128, МПК В04С 5/08, В04С 5/10, Б.И. №, 2004 г.).
Общим недостатком известных решений является низкая производительность и степень очистки газа от жидкомеханических примесей из-за большого приосевого уноса газовым потоком механических примесей, резко меняющим нисходящее движение в аппарате на восходящее, а также из-за быстрого забивания щелей механическими примесями при большом их содержании вместе с жидкими примесями в газовом потоке.
Задачей полезной модели является повышение производительности и степени очистки газа, содержащего жидкомеханические примеси, путем установки вертикального цилиндроконического щелевого корпуса, обращенного днищем корпуса вместе с рубашкой вниз и выполнения щелей на конусной части вертикального цилиндроконического щелевого корпуса различной длины с кромками, отогнутыми в противоположные стороны.
Поставленная задача достигается тем, что в циклоне-сепараторе, соодержащем держащем вертикальный цилиндроконический щелевой корпус с днищем, и тангенциальным патрубком для ввода загрязненного газа, рубашку с патрубком для удаления примесей и патрубок выхода очищенного газа, согласно полезной модели вертикальный цилиндроконический щелевой корпус совместно с рубашкой обращен днищем корпуса вниз, щели выполнены только на конической части вертикального цилиндроконического щелевого корпуса, а днище рубашки расположено ниже конической части вертикального цилиндроконического щелевого корпуса, патрубок для удаления примесей расположен на рубашке на уровне ее днища, а патрубок выхода очищенного газа - на верхнем коническом днище рубашки.
Новое и то, что количество щелей на конусной части вертикального цилиндроконического щелевого корпуса по ходу восходящего движения газового потока в аппарате уменьшается, а их длина - увеличивается.
Новое также и то, что передняя кромка щелей по ходу вращения газового потока отогнута наружу, а задняя кромка - внутрь.
На фиг.1 схематически показан циклон-сепаратор, на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.
Циклон - сепаратор содержит вертикальный цилиндроконический корпус 1 с днищем 2, с тангенциальным патрубком 3 в нижней части и конусом ч 4 в верхней части. Снаружи к корпусу 1 разъемно, посредством фланцевого соединения 5, присоединена соосно установленная рубашка 6, днище 7 которой расположено ниже верхнего торца цилиндрической части 8 корпуса 1. На верхнем коническом днище 9 рубашки 6 установлен патрубок 10, а внизу рубашки - штуцер 11 выхода жидко-механических примесей.
На конусе 4 выполнены расположенные по образующим конуса щели 12, 13, причем количество щелей по ходу восходящего движения газового потока уменьшается, а длина - увеличивается. Передняя кромка 14 щелей 12, 13 на конусе 4 по ходу вращения газового потока отогнута наружу, а задняя кромка 15 - внутрь конуса 4.
Циклон - сепаратор работает следующим образом.
Газ с содержанием жидкомеханических примесей поступает в цилиндрическую часть 8 корпуса 1 через тангенциальный патрубок 3, приобретая в корпусе восходящее вращательно-поступательное (винтовое) движение. Под действием центробежной силы капли жидкости с механическими примесями (твердые и смолистые частички) отбрасываются на внутреннюю стенку цилиндрической части 8 корпуса 1, по которой перемещаются газовым потоком в конус 4.
В конусе 4 жидкомеханические примеси, вращение которых на внутренней стенке конуса совпадает с вращением газового потока в корпусе 1, продавливаются через короткие 12 и длинные щели 13 в пространство между корпусом 1 и рубашкой 6. В этом пространстве примеси сбрасываются на днище 7 рубашки 4, откуда выходят через патрубок 11. Т.к. в нижней части конуса 4 корпуса 1 восходящая пленка жидкомеханических примесей движется сплошным потоком, проскок газа через щели будет отсутствовать. В верхней части конуса 4 небольшая часть газа будет проскакивать через щели 13 в рубашку 6. Однако скорость газа в рубашке 6 вследствие увеличения кольцевого пространства между рубашкой 6 и конусом 4 корпуса 1 будет недостаточной для уноса примесей из рубашки.
Выполнение передней кромки 14 конуса 4 корпуса 1 отогнутой по ходу вращения потока газа в аппарате наружу, а задней кромки 15 - внутрь конуса обеспечивает интенсивное вытекание вращающейся пленки примесей из конуса в рубашку 6.
Очищенный от примесей газ уходит из аппарата через патрубок 10.
Разъемное соединение корпуса 1 с рубашкой 6 посредством фланцев 5 позволяет быстро отсоединить рубашку от корпуса, что важно при работе аппарата с газом, содержащим большое количество жидкомеханических примесей.
Преимуществами полезной модели являются:
более высокая производительность благодаря установке вертикального цилиндроконического щелевого корпуса, обращенного днищем корпуса вместе с рубашкой вниз, что позволяет при восходящем винтовом движении газового потока увеличить его скорость и исключить встречный газовый поток примесей из-за отсутствия циркуляции потока;
более высокая степень очистки газа от жидкомеханических примесей за счет исключения циркуляции газового потока при его восходящем однонаправленном движении в аппарате, достигнутого в результате выполнения щелей на конусной части вертикального цилиндроконического щелевого корпуса по ходу восходящего движения газового потока в аппарате меньшими по количеству, но большей длины, при этом передняя кромка щелей по ходу вращения газового потока отогнута наружу, а задняя кромка - внутрь.