RU2468851C1

RU2468851C1 - Centrifugal separator

Info

Publication number: RU2468851C1
Application number: RU2011129586/05A
Authority: RU
Inventors: Равиль Рустамович Ибатуллин; Юрий Михайлович Гнедочкин; Владимир Васильевич Кунеевский; Рифхат Зиннурович Сахабутдинов; Андрей Борисович Шипилов; Байзет Рамазанович Аутлев; Ольга Николаевна Котлова; Елена Александровна Абдулла; Елена Ивановна Кунеевская
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority date: 2011-07-15
Filing date: 2011-07-15
Publication date: 2012-12-10

Abstract

FIELD: process engineering.SUBSTANCE: invention relates to removal of mechanical impurities from oil and gas and may be used in oil and gas industries, power engineering, etc. Proposed separator comprises vertical cylindrical housing with cover and bottom, water-vapor mix tangential feed branch pipe, vapor discharge branch pipe jointed to cover, water discharge branch pipe connected to housing nearby the bottom, precipitate discharge branch pipe connected to bottom, horizontal web with vapor dehydrator, funnel, perforated axial branch pipe, and shielding truncated cone with vortex directed toward housing cover. Shielding truncated cone is arranged under aforesaid tangential branch pipe at housing bottom to make clearance along the edges. Vapor dehydrator is arranged at housing top, above tangential branch pipe. Besides, separator is furnished with one extra shielding truncated cone. Perforated axial branch pipe is arranged above tangential branch pipe and jointed to water discharge branch pipe. Shielding truncated cones are arranged on perforated axial branch pipe, above its holes. Vapor dehydrator is composed of barrel with perforated bottom accommodating folded plate and connected via intermediate element with aforesaid funnel.EFFECT: preventing clogging of separator by solid fractions.7 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для очистки газов и жидкости от механических примесей и может быть использовано в газовой, нефтяной, энергетической промышленности и в других областях промышленности.The invention relates to equipment for cleaning gases and liquids from mechanical impurities and can be used in the gas, oil, energy industry and other industries.

Известен центробежный сепаратор, содержащий вертикальный корпус с крышкой и днищем, установленную в корпусе обойму, выполненную из верхней цилиндрической части и нижней конической части, снабженной соосной трубой, тангенциальный ввод газожидкостной смеси, проходящий через корпус во внутреннюю полость обоймы, патрубок вывода газа, подсоединенный к внутренней полости обоймы при помощи газоотводящей трубы, проходящей через крышку корпуса, патрубок вывода жидкости, сообщенный с корпусом вблизи его днища, и патрубок вывода отстоя, соединенный с днищем корпуса (патент РФ №2311945, МПК B01D 45/12, 2007).A centrifugal separator is known, comprising a vertical casing with a lid and a bottom, a cage installed in the casing, made of an upper cylindrical part and a lower conical part, equipped with a coaxial pipe, a tangential gas-liquid mixture inlet passing through the casing into the inner cavity of the cage, a gas outlet pipe connected to the inner cavity of the casing with the help of a gas outlet pipe passing through the housing cover, a fluid outlet pipe in communication with the housing near its bottom, and a sludge outlet pipe, connected ny with the bottom of the housing (RF patent №2311945, IPC B01D 45/12, 2007).

Однако известный сепаратор характеризуется низкой эффективностью сепарации газа, обусловленной рядом причин:However, the known separator is characterized by low efficiency of gas separation, due to several reasons:

- отсутствие в сепараторе доочистки газа, т.к. циклон, каковым является данный центробежный сепаратор, не обеспечивает глубокую очистку газа, особенно при большом содержании жидкости в потоке, в нем постоянно наблюдается повышенный унос жидкости с газом;- the lack of gas purification in the separator, because the cyclone, which this centrifugal separator is, does not provide deep gas purification, especially with a high liquid content in the stream, it is constantly observed an increased entrainment of the liquid with gas;

- заявленная в сепараторе вторая ступень сепарации газа, на самом деле, является дополнительной ступенью разгазирования жидкости, незначительной по сравнению с сепарацией свободного газа, не влияет на сепарацию выходящего из циклона газа от жидкости, а заявленная третья ступень сепарации газа путем отсоса, на самом деле, только интенсифицирует разгазирование жидкости и, как сказано выше, не влияет на сепарацию газа от жидкости;- the second stage of gas separation declared in the separator is, in fact, an additional stage of gas degassing, insignificant compared to the separation of free gas, does not affect the separation of gas leaving the cyclone from the liquid, and the claimed third stage of gas separation by suction , only intensifies the degassing of the liquid and, as mentioned above, does not affect the separation of gas from the liquid;

- разделение жидкости и отстоя перед патрубком вывода отстоя будет происходить недостаточно эффективно вследствие ограниченного времени отстоя, уноса части механических примесей с жидкостью.- the separation of liquid and sludge in front of the outlet pipe for sludge will not be effective enough due to the limited time of sludge, the entrainment of part of mechanical impurities with the liquid.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является принятый за прототип центробежный сепаратор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, тангенциальный ввод газожидкостной смеси в корпус, патрубок вывода газа, подсоединенный к крышке корпуса, патрубок вывода жидкости, сообщенный с корпусом вблизи его днища, патрубок вывода осадка, соединенный с днищем корпуса, горизонтальную перегородку с установленным в ней осушителем пара, размещенными в верхней части корпуса над тангенциальным вводом газожидкостной смеси, воронку, перфорированный осевой патрубок и экранирующий усеченный конус, обращенный вершиной к крышке корпуса, расположенный под тангенциальным вводом газожидкостной смеси в нижней части корпуса и образующий с ним по периметру зазор, причем перфорированный осевой патрубок установлен под горизонтальной перегородкой концентрично с корпусом и снабжен герметичной перемычкой сверху, соединяющей перфорированный осевой патрубок с корпусом, образуя торообразную приемную камеру ввода смеси с цилиндрической зоной осаждения на внутреннюю поверхность корпуса, переходящей в воронку с зазором по периметру корпуса, кольцевую щель вывода первично разделенной смеси, ниже расположен зазор по периметру на входе экранирующего усеченного конуса, снабженного вверху отверстием с цилиндрической отбортовкой, внутри перфорированного осевого патрубка вертикально установлены направляющие лопатки (патент на полезную модель РФ №80768, МПК B01D 45/12, 2008).Closest to the proposed invention is a centrifugal separator adopted as a prototype, comprising a vertical cylindrical body with a cover and a bottom, a tangential inlet of a gas-liquid mixture into the body, a gas outlet pipe connected to the body cover, a liquid outlet pipe in communication with the body near its bottom, an outlet pipe sediment connected to the bottom of the housing, a horizontal partition with a steam dryer installed in it, located in the upper part of the housing above the tangential gas-liquid inlet si, a funnel, a perforated axial nozzle and a shielded truncated cone facing the top of the housing cover, located under the tangential inlet of the gas-liquid mixture in the lower part of the housing and forming a gap with it along the perimeter, the perforated axial nozzle mounted concentrically with the housing under the horizontal partition and provided with a sealed the jumper on top connecting the perforated axial pipe to the housing, forming a toroidal receiving chamber for introducing the mixture with a cylindrical deposition zone on the inner the surface of the housing passing into the funnel with a gap around the perimeter of the housing, an annular gap of the output of the initially separated mixture, below is the perimeter gap at the inlet of the shielded truncated cone, equipped with a hole with a cylindrical flanging at the top, guide vanes are installed vertically inside the perforated axial nozzle (patent for useful RF model No. 80768, IPC B01D 45/12, 2008).

Однако патрубок слива жидкости известного сепаратора расположен вдали от оси корпуса, не защищен от попадания сверху любых твердых частиц, что отрицательно сказывается на качестве очистки жидкости, выводимой из сепаратора, от осадка. Воронка будет захватывать газ с большим количеством жидкости, а лопатки, резко останавливающие вращение потока, исключают дальнейшее осушение газа, которое проводится в осушителе, требующем частую очистку и смену из-за наличия большого количества жидкости в газе. Кроме того, в известном сепараторе отсутствует возможность контроля уровня жидкости в корпусе во время работы.However, the liquid discharge pipe of the known separator is located far from the axis of the housing, is not protected from falling from above any solid particles, which negatively affects the quality of cleaning the liquid removed from the separator from sediment. The funnel will capture gas with a large amount of liquid, and the blades that sharply stop the rotation of the flow exclude further drying of the gas, which is carried out in a desiccant, requiring frequent cleaning and changing due to the presence of a large amount of liquid in the gas. In addition, in the known separator there is no possibility of controlling the liquid level in the housing during operation.

Задачами изобретения являются расширение функциональных возможностей сепаратора за счет проведения отдельно очистки пара и воды, увеличение межремонтного периода сепаратора и повышение качества очистки воды и пара.The objectives of the invention are to expand the functionality of the separator by separately purifying steam and water, increasing the overhaul period of the separator and improving the quality of water and steam purification.

Техническим результатом, достигаемым изобретением, является исключение возможности засорения сепаратора твердыми фракциями, в том числе при срыве потока смеси или падении давления.The technical result achieved by the invention is the elimination of the possibility of clogging of the separator with solid fractions, including when the flow of the mixture is interrupted or pressure drops.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что центробежный сепаратор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, тангенциальный ввод пароводяной смеси в корпус, патрубок вывода пара, подсоединенный к крышке корпуса, патрубок вывода воды, сообщенный с корпусом вблизи его днища, патрубок вывода осадка, соединенный с днищем корпуса, горизонтальную перегородку с установленным в ней осушителем пара, размещенными в верхней части корпуса над тангенциальным вводом пароводяной смеси, воронку, перфорированный осевой патрубок и экранирующий усеченный конус, обращенный вершиной к крышке корпуса, расположенный под тангенциальным вводом пароводяной смеси в нижней части корпуса и образующий с ним по периметру зазор, согласно изобретению снабжен по меньшей мере одним дополнительным экранирующим усеченным конусом, перфорированный осевой патрубок расположен под тангенциальным вводом пароводяной смеси в нижней части корпуса и подсоединен к патрубку вывода воды, экранирующие усеченные конусы установлены на перфорированном осевом патрубке над его отверстиями, а осушитель пара выполнен в виде стакана с перфорированным дном и размещенной в нем свернутой пластиной, соединенного через промежуточный элемент с воронкой.The problem is solved, and the technical result is achieved in that a centrifugal separator comprising a vertical cylindrical body with a lid and a bottom, a tangential input of the steam-water mixture into the body, a steam outlet pipe connected to the body cover, a water outlet pipe in communication with the body near its bottom, sediment outlet pipe connected to the bottom of the housing, a horizontal partition with a steam dryer installed in it, located in the upper part of the housing above the tangential inlet of the steam-water mixture, a funnel, the perforated axial nozzle and the shielded truncated cone facing the top of the housing cover, located under the tangential inlet of the steam-water mixture in the lower part of the housing and forming a perimeter gap with it, according to the invention is provided with at least one additional shielded truncated cone, the perforated axial nozzle is located under the tangential by introducing a steam-water mixture in the lower part of the housing and connected to a water outlet pipe, shielded truncated cones are mounted on a perforated axially pipe over its openings and the steam dryer is formed as a cup with perforated bottom and placed therein a rolled plate which is connected via an intermediate element with a funnel.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается также тем, что свернутая пластина осушителя пара может быть выполнена с просечками, края которых отогнуты.The problem is solved, and the technical result is also achieved by the fact that the folded plate of the desiccant of steam can be made with cutouts, the edges of which are bent.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается также тем, что свернутая пластина осушителя пара может быть выполнена гофрированной.The problem is solved, and the technical result is also achieved by the fact that the folded plate of the steam dryer can be made corrugated.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается также тем, что промежуточный элемент осушителя пара может быть выполнен из сборных изогнутых пластин, образующих цилиндр с вертикальными щелями, противоположно направленными тангенциальному вводу пароводяной смеси.The problem is solved, and the technical result is also achieved by the fact that the intermediate element of the steam dryer can be made of prefabricated curved plates forming a cylinder with vertical slots, oppositely directed to the tangential input of the steam-water mixture.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается также тем, что сепаратор может быть дополнительно снабжен подводящим патрубком с коническим сужением, сообщенным с тангенциальным вводом пароводяной смеси.The problem is solved, and the technical result is also achieved by the fact that the separator can be additionally equipped with a supply pipe with a conical narrowing communicated with the tangential introduction of the steam-water mixture.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается также тем, что сепаратор может быть дополнительно снабжен успокоительной трубой с установленными на ней указателем уровня и предохранительным клапаном, связанной с корпусом при помощи двух патрубков.The problem is solved, and the technical result is also achieved by the fact that the separator can be additionally equipped with a soothing pipe with a level indicator and a safety valve connected to the housing by means of two pipes.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается также тем, что сепаратор может быть дополнительно снабжен стабилизатором осадка, расположенным на днище корпуса и выполненным из вертикальных пластин, соединенных между собой длинной стороной.The problem is solved, and the technical result is also achieved by the fact that the separator can be additionally equipped with a sediment stabilizer located on the bottom of the housing and made of vertical plates interconnected by a long side.

На фиг.1 представлен предлагаемый центробежный сепаратор.Figure 1 presents the proposed centrifugal separator.

На фиг.2 - разрез А-А фиг.1.Figure 2 is a section aa of figure 1.

На фиг.3 - стакан с перфорированным дном осушителя пара.In Fig.3 - a glass with a perforated bottom of the steam dryer.

На фиг.4 - промежуточный элемент осушителя пара, выполненный из сборных изогнутых пластин.In Fig.4 - an intermediate element of a desiccant vapor made of prefabricated curved plates.

На фиг.5 - воронка.Figure 5 - funnel.

На фиг.6 - свернутая пластина осушителя пара, выполненная с просечками, края которых отогнуты.In Fig.6 - a rolled plate of a desiccant steam, made with notches, the edges of which are bent.

На фиг.7 - вариант свернутой пластины осушителя пара, выполненной с просечками, края которых отогнуты.In Fig.7 is a variant of a rolled-up plate of a desiccant of steam, made with notches, the edges of which are bent.

На фиг.8 - свернутая пластина осушителя пара, выполненная гофрированной.On Fig - rolled plate desiccant steam made corrugated.

На фиг.9 - разрез Б-Б фиг.1.In Fig.9 is a section bB of Fig.1.

На фиг.10 - стабилизатор осадка.Figure 10 - stabilizer sediment.

Предлагаемый центробежный сепаратор (фиг.1) содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с крышкой 2 и конусным или сферическим днищем 3, тангенциальный ввод 4 пароводяной смеси в корпус 1, патрубок 5 вывода пара, подсоединенный к крышке 2 корпуса 1, патрубок 6 вывода воды, сообщенный с корпусом 1 вблизи его днища 3, патрубок 7 вывода осадка, соединенный с днищем 3 корпуса 1, и горизонтальную перегородку 8 с установленным в ней осушителем пара, размещенными в верхней части корпуса 1 над тангенциальным вводом 4 пароводяной смеси. Осушитель пара выполнен в виде стакана 9 с перфорированным дном 10 и размещенной в нем свернутой пластиной 11, соединенного через промежуточный элемент 12 с воронкой 13 (фиг.3-5), продольными стяжками, например, соединением болт-гайка 14 или Г-образными пластинами по концам (не показано). Осушитель пара поднимается за ручку 15 (фиг.3), вставляется в верхнюю часть корпуса 1 и опирается на горизонтальную перегородку 8 в виде кольца опорным кольцом 16, приваренным к верхней части стакана 9. Сепаратор снабжен перфорированным осевым патрубком 17, расположенным под тангенциальным вводом 4 пароводяной смеси в нижней части корпуса 1 и подсоединенным к патрубку 6 вывода воды, и экранирующими усеченными конусами 18, обращенными вершиной к крышке 2 корпуса 1, расположенными под тангенциальным вводом 4 пароводяной смеси в нижней части корпуса 1, образующими с ним по периметру зазор 19 и установленными на перфорированном осевом патрубке 17 над его отверстиями 20. Свернутая пластина 11 (фиг.6, 7) осушителя пара может быть выполнена с просечками 21, края которых отогнуты. В варианте свернутая пластина 11 (фиг.8) может быть выполнена гофрированной. Промежуточный элемент 12 (фиг.2, 4) осушителя пара может быть выполнен из сборных изогнутых пластин 22, образующих цилиндр с вертикальными щелями 23, противоположно направленными тангенциальному вводу 4 пароводяной смеси. Сепаратор может быть дополнительно снабжен подводящим патрубком 24 с коническим сужением 25, сообщенным с тангенциальным вводом 4 пароводяной смеси. Сепаратор также может быть дополнительно снабжен успокоительной трубой 26 с установленными на ней указателем 27 уровня и предохранительным клапаном 28, связанной с корпусом 1 при помощи двух патрубков 29. Кроме того, сепаратор может быть дополнительно снабжен стабилизатором 30 осадка (фиг.9, 10), расположенным на днище 3 корпуса 1 и выполненным из вертикальных пластин 31, соединенных между собой длинной стороной.The proposed centrifugal separator (Fig. 1) contains a vertical cylindrical body 1 with a cover 2 and a conical or spherical bottom 3, a tangential input 4 of the steam-water mixture into the body 1, a steam outlet pipe 5 connected to the cover 2 of the housing 1, a water outlet pipe 6 with the housing 1 near its bottom 3, a sediment outlet pipe 7 connected to the bottom 3 of the housing 1, and a horizontal partition 8 with a steam dryer installed in it, located in the upper part of the housing 1 above the tangential inlet 4 of the steam-water mixture. The steam dryer is made in the form of a glass 9 with a perforated bottom 10 and a rolled plate 11 placed therein, connected through an intermediate element 12 to a funnel 13 (Figs. 3-5), longitudinal ties, for example, by connecting a bolt-nut 14 or L-shaped plates at the ends (not shown). The steam dryer rises by the handle 15 (Fig. 3), is inserted into the upper part of the housing 1 and rests on the horizontal partition 8 in the form of a ring with a support ring 16 welded to the upper part of the glass 9. The separator is equipped with a perforated axial nozzle 17 located under the tangential inlet 4 steam-water mixture in the lower part of the housing 1 and connected to the pipe 6 of the water outlet, and shielding truncated cones 18, facing the apex to the cover 2 of the housing 1, located under the tangential inlet 4 of the steam-water mixture in the lower part of the housing 1 forming along the perimeter a gap 19 with it and mounted on a perforated axial pipe 17 above its openings 20. The rolled plate 11 (6, 7) of the steam dryer can be made with cutouts 21, the edges of which are bent. In an embodiment, the rolled plate 11 (Fig. 8) can be made corrugated. The intermediate element 12 (figure 2, 4) of the steam dryer can be made of prefabricated curved plates 22, forming a cylinder with vertical slots 23, oppositely directed to the tangential input 4 of the steam-water mixture. The separator may be additionally equipped with a supply pipe 24 with a conical narrowing 25, in communication with the tangential input 4 of the steam-water mixture. The separator can also be additionally equipped with a stilling pipe 26 with a level indicator 27 mounted on it and a safety valve 28 connected to the housing 1 by means of two pipes 29. In addition, the separator can be additionally equipped with a sediment stabilizer 30 (Figs. 9, 10), located on the bottom 3 of the housing 1 and made of vertical plates 31, interconnected by a long side.

Описываемый центробежный сепаратор работает следующим образом.The described centrifugal separator operates as follows.

Поток перегретой воды через подводящий патрубок 24 с коническим сужением 25 поступает в тангенциальный ввод 4. За коническим сужением 25 происходит резкое снижение статического давления и частичное вскипание жидкости с выделением пузырьков пара, которые, проходя ввод 4, укрупняются и поступают в среднюю часть корпуса 1. В подводящем патрубке 24 предусмотрена установка сменных конических сужений 25 разного диаметра, после которых следует расширение ввода 4 для выделения пара и снижения скорости потока на достаточном участке до входа в корпус 1. Сменные конические сужения 25 позволяют экспериментальным путем определить оптимальное по технико-экономическим критериям соотношение долей парообразования за счет частичного снижения давления (дросселирование) на входе в корпус 1. Благодаря тангенциальному вводу 4 с коническим сужением 25 паровой поток, образуя направленное круговое движение, устремляется вверх под действием центробежной силы вдоль внутренней стенки корпуса 1. При выходе из тангенциального ввода 4 вскипевшая перегретая вода устремляется в среднюю часть корпуса 1. В корпусе 1 происходит вращение потока с образованием воронки и дальнейшее отделение пара от воды. Влага, унесенная в паровой объем корпуса 1, продолжает подвергаться действию центробежных сил, которые заставляют взвешенные в паре частицы влаги перемещаться от оси к внутренней стенке корпуса 1, по которой эта влага под действием силы тяжести стекает вниз. Более плотная вода с взвешенными частицами и другими растворенными примесями опускается в нижнюю часть корпуса 1 к его днищу 3 и стабилизатору 30 осадка, который своими пластинами 31 успокаивает закрученный поток, останавливает вращение воды с осадком, исключая ее подъем вверх, и помогает равномерному осаждению осадка на днище 3 корпуса 1. Осадок в виде твердых фракций удаляется из корпуса 1 через патрубок 7 во время продувки. Продувка осуществляется периодически. Время между продувками зависит от степени загрязнения воды, из которой вырабатывают пар. Патрубок 17 расположен вдоль оси корпуса 1, где линейная скорость потока минимальна, и выше патрубка 7. Экранирующие конусы 18 являются отбойниками твердых частиц, защищая от них отверстия 20 патрубка 17, и сужают проходное сечение корпуса 1, увеличивая линейную скорость потока и, как следствие (согласно закону Бернулли), снижая давление у стенок корпуса 1, что дополнительно содействует выделению пара из воды и вытеснению твердых частиц из зоны отбора воды - от отверстий 20 патрубка 17. При этом открытое верхнее отверстие 32 патрубка 17 исключает в нем скапливание пара, который, понимаясь вверх по патрубку 17, препятствует попаданию твердых частиц внутрь него. Очищенная сконденсированная перегретая вода поднимается вверх под экранирующие конусы 18 и через отверстия 20 по осевому патрубку 17 и патрубку 6 выводится из корпуса 1. Выделившийся из перегретой воды пар под действием центробежной силы круговыми движениями поднимается в верхнюю часть корпуса 1 в осушитель пара. Пар, меняя свое направление движения на противоположное, пройдя через вертикальные щели 23 между сборными изогнутыми пластинами 22 и обтекая последние, попадает внутрь цилиндра промежуточного элемента 12 осушителя пара. Поскольку на уровне ввода 4 скорость вращения потока смеси максимальна, то ближе к оси корпуса 1 образуется наибольшее разрежение, что позволяет создать в этой зоне наиболее благоприятные условия для отделения пара при минимальной влажности. Выделившийся пар вместе с паром из перфорированного патрубка 17 поднимается вверх по оси через низ воронки 13 в цилиндр промежуточного элемента 12 осушителя пара, где перемешивается с предварительно осушенным на пластинах 22 паром. Затем пар поднимается вверх и проходит через перфорированное дно 10 стакана 9, обтекая размещенную в нем свернутую пластину 11. Сборные изогнутые пластины 22 и свернутая пластина 11 увеличивают площадь соприкосновения с насыщенным влажным паром на пути его движения, увеличивая тем самым массообмен между частицами воды, находящимися в паре, и каплями воды, образовавшимися на поверхностях осушителя пара. Капельки воды, находящиеся в паре, сталкиваясь на своем пути с выступающими частями изогнутых пластин 22 промежуточного элемента 12, поверхностью перфорированного дна 10 стакана 9, поверхностью свернутой пластины 11, укрупняются в более крупные капли за счет увеличения массообмена, а затем стекают через воронку 13 в нижнюю часть корпуса 1. Далее осушенный пар поднимается к крышке 2 корпуса 1 и выводится через патрубок 5.The flow of superheated water through the inlet pipe 24 with a conical narrowing 25 enters the tangential inlet 4. Behind the conical narrowing 25 there is a sharp decrease in static pressure and partial boiling of the liquid with the release of vapor bubbles, which, passing through the inlet 4, become larger and enter the middle part of the housing 1. The inlet pipe 24 provides for the installation of replaceable conical constrictions 25 of different diameters, followed by an extension of the inlet 4 to separate the steam and reduce the flow rate in a sufficient area before entering the housing 1. Replaceable conical constrictions 25 allow experimentally determining the ratio of vaporization fractions that is optimal according to technical and economic criteria due to a partial decrease in pressure (throttling) at the inlet to housing 1. Due to the tangential inlet 4 with a conical constriction 25, the steam flow rises upward under a circular motion the action of centrifugal force along the inner wall of the housing 1. Upon exiting the tangential input 4, boiled overheated water rushes into the middle part of the housing 1. In pus 1, the flow rotates with the formation of a funnel and the steam is further separated from the water. Moisture carried into the steam volume of the housing 1 continues to be subjected to centrifugal forces, which cause moisture particles suspended in the vapor to move from the axis to the inner wall of the housing 1, along which this moisture flows downward by gravity. More dense water with suspended particles and other dissolved impurities falls into the lower part of the housing 1 to its bottom 3 and sediment stabilizer 30, which calms the swirling flow with its plates 31, stops the rotation of the water and sediment, eliminating its rise upward, and helps to evenly deposit sediment on the bottom 3 of the housing 1. The sediment in the form of solid fractions is removed from the housing 1 through the pipe 7 during the purge. Purge periodically. The time between purges depends on the degree of pollution of the water from which steam is generated. The pipe 17 is located along the axis of the housing 1, where the linear flow rate is minimal, and above the pipe 7. The shielding cones 18 are chippers of solid particles, protecting the holes 20 of the pipe 17 from them, and narrow the passage section of the housing 1, increasing the linear flow velocity and, as a result (according to Bernoulli's law), reducing the pressure at the walls of the housing 1, which further contributes to the release of steam from the water and the displacement of solid particles from the water withdrawal zone from the holes 20 of the pipe 17. In this case, the open upper hole 32 of the pipe 17 excludes the accumulation of steam, which, understood upstream of the pipe 17, prevents the ingress of solid particles into it. The purified condensed superheated water rises up under the shielding cones 18 and through the holes 20 along the axial pipe 17 and the pipe 6 is removed from the housing 1. Steam released from the superheated water under the action of centrifugal force rises in a circular motion to the upper part of the housing 1 into the steam dryer. Steam, changing its direction of motion to the opposite, passing through vertical slots 23 between prefabricated curved plates 22 and flowing around the latter, enters the cylinder of the intermediate element 12 of the steam dryer. Since at the input level 4 the rotation speed of the mixture flow is maximum, closer to the axis of the housing 1, the greatest rarefaction is formed, which allows you to create the most favorable conditions in this area for steam separation at minimum humidity. The steam released along with the steam from the perforated pipe 17 rises upward along the axis through the bottom of the funnel 13 into the cylinder of the intermediate element 12 of the steam dryer, where it is mixed with steam pre-dried on the plates 22. Then the steam rises up and passes through the perforated bottom 10 of the glass 9, flowing around the rolled plate 11. The prefabricated curved plates 22 and the rolled plate 11 increase the area of contact with saturated wet steam along its path, thereby increasing the mass transfer between the water particles located in pairs, and drops of water formed on the surfaces of the steam dryer. Water droplets in a pair, colliding on their way with the protruding parts of the curved plates 22 of the intermediate element 12, the surface of the perforated bottom 10 of the glass 9, the surface of the folded plate 11, coarsen into larger drops by increasing mass transfer, and then drain through a funnel 13 into the lower part of the housing 1. Next, the dried steam rises to the cover 2 of the housing 1 and is discharged through the pipe 5.

При вращении пароводяного потока в корпусе 1 образуется воронка. При снижении давления в вводе 4 образовавшаяся воронка опускается вниз, при повышении давления образовавшаяся воронка поднимается вверх. Патрубки 29 и успокоительная труба 26 создают зону, где вода не вращается, а уровень воды в трубе 26 уравнивается за счет сглаживания всех изменений крутящего потока в корпусе 1, что измеряется указателем 27 уровня, который показывает гидростатический уровень воды в корпусе 1. При снижении уровня на указателе 27 уровня подачу пароводяной смеси через ввод 4 увеличивают, а при подъеме уровня - уменьшают. При превышении давления в корпусе 1 выше безопасного открывается предохранительный клапан 28, сбрасывая это давление до безопасного.When the steam-water flow rotates, a funnel is formed in the housing 1. When the pressure in the inlet 4 decreases, the formed funnel lowers down, while the pressure increases, the formed funnel rises up. Pipes 29 and stilling pipe 26 create an area where water does not rotate, and the water level in pipe 26 is equalized by smoothing out all changes in the torquing flow in the housing 1, as measured by the level indicator 27, which shows the hydrostatic water level in the housing 1. When the level decreases on the level indicator 27, the supply of the steam-water mixture through the input 4 is increased, and when the level rises, it is reduced. When the pressure in the housing 1 is higher than safe, the safety valve 28 opens, relieving this pressure to safe.

Claims

1. A centrifugal separator comprising a vertical cylindrical body with a lid and a bottom, a tangential introduction of a steam-water mixture into the body, a steam outlet pipe connected to the housing cover, a water outlet pipe in communication with the housing near its bottom, a sediment outlet pipe connected to the bottom of the housing, a horizontal partition with a steam dehumidifier installed in it, placed in the upper part of the body above the tangential inlet of the steam-water mixture, a funnel, a perforated axial nozzle and a shielded truncated cone, face apex to the housing cover, located under the tangential inlet of the steam-water mixture in the lower part of the housing and forming a gap with it along the perimeter, characterized in that it is provided with at least one additional shielding truncated cone, the perforated axial pipe is located under the tangential inlet of the steam-water mixture in the lower part of the housing and connected to the water outlet pipe, shielded truncated cones are mounted on a perforated axial pipe above its holes, and the steam dryer is made in the form of a glass and with a perforated bottom and a folded plate placed therein, connected through an intermediate element to a funnel.

2. The separator according to claim 1, characterized in that the folded plate of the steam dryer is made with cutouts, the edges of which are bent.

3. The separator according to claim 1, characterized in that the folded plate of the dehumidifier is made corrugated.

4. The separator according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the intermediate element of the desiccant of steam is made of prefabricated curved plates forming a cylinder with vertical slots, oppositely directed to the tangential introduction of the steam-water mixture.

5. The separator according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a feed pipe with a conical narrowing communicated with the tangential input of the steam-water mixture.

6. The separator according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a stilling pipe with a level indicator and a safety valve connected to the housing by means of two pipes.

7. The separator according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a sediment stabilizer located on the bottom of the housing and made of vertical plates connected by a long side.