SU1289533A1

SU1289533A1 - Centrifugal separator

Info

Publication number: SU1289533A1
Application number: SU853879517A
Authority: SU
Inventors: Эльмира Иман Кули Кызы Гусейнова; Газанфар Зульфугар оглы Алекперов; Низами Ниязиевич Султанов
Priority date: 1985-03-12
Filing date: 1985-03-12
Publication date: 1987-02-15

Abstract

Изобретение относитс к устройствам очистки газа от жидких примесей с использованием центробежных сил и позвол ет обеспечить повьппе- ние эффективности отделени жидкости . Центробежный сепаратор содержит корпус 1, вихревую камеру 2, образующую с корпусом 1 сборник 3 отделенной жидкости, и завихритель 4, состо щий из полого каплевидного . обтекател 5 наклонных лопаток 6, трубки 10 с расширителем 11 на конце , образующей в обтекателе сквозi (Л CZ Пуз N5 00 ;о ел со соThe invention relates to a device for cleaning gas from liquid impurities using centrifugal forces and permits an increase in the efficiency of liquid separation. The centrifugal separator comprises a housing 1, a vortex chamber 2 forming with the housing 1 a collection 3 of the separated liquid, and a swirler 4 consisting of a hollow drop-shaped. spinner 5 oblique blades 6, tube 10 with a dilator 11 at the end, forming a throughi in the fairing (L CZ Puz N5 00; I ate with

Description

ной осевой канал. На наружной поверхности обтекател выполнены канавки 9, Трубка 10 выполнена с отверсти ми 12 в полость 7 обтекател , котора сообщаетс патрубками 8 со сборником 3. Внутри трубки 10 установлены один или несколько сепара- ционньгх элементов, например неподвижна крыльчатка 13 и/или капилл р1Noah axial channel. Grooves 9 are made on the outer surface of the fairing.

Изобретение относитс к устройствам очистки газа от жидких примесей с использованием центробежных сил возникающих при закручивании газового потока, и может быть использовано в газовой, нефтехимической и других отрасл х промыпшенности.The invention relates to devices for cleaning gas from liquid impurities using centrifugal forces arising from the twisting of the gas stream, and can be used in the gas, petrochemical and other industries.

Цель изобретени - повышение эффективности отделени жидкости за счет раздельной сепарации ее из осевого и периферийного потоков газ и снижени вторичного уноса.The purpose of the invention is to increase the efficiency of liquid separation due to its separate separation from the axial and peripheral gas flows and reduction of secondary entrainment.

На фиг. 1 изображен центробежный сепарауор, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.FIG. 1 shows a centrifugal separator, a general view; in fig. 2, section A-A in FIG. one.

Центробежный сепаратор включаетCentrifugal separator includes

корпус 1, вихревую камеру 2, образующую с корпусом 1 сборник 3 отделенной жидкости, и завихритель 4, установленный соосно на входе в вихревую камеру 2. Завихритель 4 состоит из полого каплевидного -обтекател 5 и наклонных лопаток 6, установленных на его больщем диаметре. Внутренн полость 7 обтекател 5 сообщаетс через патрубок 8 со сборником 3 отделенной жидкости, а его наружна поверхность выполнена с канавками 9. Завихритель 4 снабжен трубкой 10 с расширителем 11 на конце, образующей сквозной осевой канал.the housing 1, the vortex chamber 2 forming the collection 3 of the separated liquid with the housing 1, and the swirler 4 mounted coaxially at the entrance to the vortex chamber 2. The swirl 4 consists of a hollow drop-shaped flap 5 and inclined blades 6 mounted on its larger diameter. The inner cavity 7 of the flap 5 communicates through the pipe 8 with the collector 3 of the separated liquid, and its outer surface is made with grooves 9. The swirl 4 is provided with a tube 10 with an expander 11 at the end forming the through axial channel.

Трубка 10 выполнена с отверсти ми 12 в полости 7 обтекател 5. Внутри трубки 10 установлены одинThe tube 10 is formed with holes 12 in the cavity 7 of the flap 5. Inside the tube 10, one

или несколько, в зависимости от кон центрации и дисперсности капельной жидкости в потоке, сепарационных элементов. В качестве сепарационных элементов используютс неподвижные крыльчатки 13 и/или капилл рно-пориста насадка 14.or several, depending on the concentration and dispersion of the dropping liquid in the flow, of the separation elements. Fixed impellers 13 and / or a capillary-porous packing 14 are used as separation elements.

но-пориста насадка 14. Наличие в обтекателе осевой трубки с расширителем на конце, с сепарационны- ми элементами внутри и отверсти ми в полость обтекател позвол ет,раздел газовый поток, проводить сепа- .рацию образовавшихс потоков при оптимальных услови х и снижает вторичный унос. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.no-porous nozzle 14. The presence of an axial tube in the fairing with an expander at the end, with separation elements inside and openings into the cavity of the fairing, allows the gas flow section to separate the flow under optimal conditions and reduces secondary entrainment . 1 hp f-ly, 2 ill.

O O

, ,

00

5five

00

Центробежный сепаратор работает следующим образом.Centrifugal separator operates as follows.

Газожидкостной поток поступает в корпус 1 и попадает на завихритель 4, установленный на входе в вихревую камеру 2. Здесь он раздел етс на два потока: осевой (центральный ) и периферийный (пристеночный ) „The gas-liquid stream enters the housing 1 and enters the swirler 4 mounted at the entrance to the vortex chamber 2. Here it is divided into two streams: axial (central) and peripheral (wall).

Осевой центральный поток, скорость которого выше, а. концентраци капельной жидкости ниже, чем у периферийного потока, и в котором преобладают мелкодисперсные капли, попадает в трубку 10.Axial central flow, whose speed is higher, a. the concentration of the dropping liquid is lower than that of the peripheral flow, and in which fine droplets predominate, falls into the tube 10.

При достаточной сухости потока, когда только периферийньй поток содержит мелкодисперсную жидкость,а осевой поток не нуждаетс в сепарации, - наклонные лопатки 6 и завихрител 4 устанавливают под большим углом к оси завихрител ,чтобы создать сильно закрученный периферийный поток, т.е. периферийное центробежное сепарирующее поле высокой интенсивности , на которое при выходе за пределы завихрител 4 накладываетс равномерно расшир ющийс осевой поток, отжимающий его к стенкам камеры 2 и тем самым улучшающий его гидродинамику и предотвращающий вторичный унос.,When the flow is sufficiently dry, when only the peripheral flow contains a fine liquid and the axial flow does not require separation, the inclined vanes 6 and the swirler 4 are set at a large angle to the axis of the swirler to create a strongly swirling peripheral flow, i.e. a peripheral centrifugal separating field of high intensity, on which, when going beyond the swirler 4, a uniformly expanding axial flow is superimposed, pressing it against the walls of chamber 2 and thereby improving its hydrodynamics and preventing secondary entrainment.,

При наличии в осевом потоке капельной жидкости в трубке 10 могут быть установлены один или несколько, в зависимости от конкретных условий , т.е. концентрации и дисперсности жидкости, сепарационных элементов 13 и 14.If there is dropping liquid in the axial flow in the tube 10, one or several can be installed, depending on the specific conditions, i.e. concentration and dispersion of liquid, separation elements 13 and 14.

При наличии в трубке 10 неподвижной крыльчатки 13 ее наклонные лопасIf there is a fixed impeller in the tube 10, its oblique lobes

ти закручивают центральный осевой поток, т.е. создают осевое сепарирующее центробежное поле.Интенсивност этого пол , завис ща от угла наклона лопастей, обеспечивает эффектив- ную сеп арацию мелкодисперсных капель . Капли жидкости под действием центробежной силы оказываютс на стенках трубки 10, через отверсти These twist the central axial flow, i.e. an axial separating centrifugal field is created. The intensity of this field, depending on the angle of inclination of the blades, ensures effective separation of fine droplets. Liquid droplets under the action of centrifugal force are on the walls of the tube 10, through the holes

12в его стенках попадают в полость 12 in its walls fall into the cavity

7завихрител 4 и оказываютс за пределами зоны действи газового потока. Из полости 7 через патрубок7, swirler 4 and are outside the zone of action of the gas stream. From cavity 7 through the pipe

8жидкость перетекает в сборник 3.8 liquid flows into collection 3.

Сильно закрученный крыльчаткойStrongly curved impeller

13или несколькими крыльчатками, осевой центробежный поток попадает в расширитель 11, где начинает раскручиватьс .13 or by several impellers, the axial centrifugal flow enters the expander 11, where it begins to unwind.

При выходе из завихрител 4 этот раскручивающийс поток,отклон ет капли жидкости, унесенные с внутренней поверхности трубки 10 к стенкам камеры 2 и, отжима периферийный поток к стенкам, смешиваетс с ним, покидает сепаратор.When exiting the swirler 4, this spin-up flow deflects the liquid droplets carried away from the inner surface of the tube 10 to the walls of the chamber 2 and, pressing the peripheral flow to the walls, mixes with it and leaves the separator.

Капли жидкости, достигшие по канавкам 9 на поверхности обтекател 5 конца его хвостовой части, отклон ютс сначала расширителем 11, а затем центробежным полем раскручивающего потока к периферии, т.е. к стенкам камеры 2.Drops of fluid that have reached along the grooves 9 on the surface of the spinner 5 of the end of its tail part are deflected first by the expander 11, and then by the centrifugal field of the unwinding flow to the periphery, i.e. to the walls of the chamber 2.

Капилл рно-пориста насадка 14 устанавливаетс в трубке 10 в тех случа х, когда осевой центральный поток содержит капельную жидкость низкой дисперсности дл успешного отделени которой ее необходимо ско агулировать. Отсепарированна капилл рно-пористой насадкой 14 жидкость через отверсти 12 покидает зону действи газового потока.A capillary-porous nozzle 14 is installed in the tube 10 in cases where the axial central flow contains a low dispersion dropping liquid for the successful separation of which it needs to be adjusted. The liquid that is separated by the capillary-porous nozzle 14 through the holes 12 leaves the zone of action of the gas stream.

В этом случае, когда скоагулиро- ванные насадкой 14 капли жидкости не успевают перейти через отверсти 12 в полость 7 обтекател 5 и могут повторно уноситьс с ее поверхности газовым потоком, за капилл рно-пористой насадкой 14 устанавливаетс крыпьчатка 13. Капли жидкости при своем дальнейшем перемещении с газовым потоком попадают в центробежное поле, создаваемое крыльчаткой 13, где под действием центробежной силы отклон ютс к стенкам трубки 10 и через отверсти 12 перетекают в полость 7 обтекател 5.In this case, when the liquid drops that are coagulated by the nozzle 14 do not have time to pass through the holes 12 into the cavity 7 of the flap 5 and can be repeatedly carried away from its surface by the gas flow, a ratchet 13. is installed behind the capillary porous nozzle 14. with gas flow into the centrifugal field created by the impeller 13, where under the action of centrifugal force deflected to the walls of the tube 10 and through the holes 12 flow into the cavity 7 of the fairing 5.

5five

00

ДD

5 five

00

Периферийный поток с крупнодисперсной и пристеночной жидкостью поступает в межлопаточное пространство завихрител 4. Лопатки 6 отклон ют газовый поток в направлении лопаток 6, и он покидает завихритель 4 закрученным потоком. В поле возникающих при этом центробежных сил происходит отделение жидкости от периферийного газового потока.The peripheral flow with coarse and near-wall fluid enters the interscapular space of the swirler 4. The vanes 6 deflect the gas flow in the direction of the vanes 6, and it leaves the swirler 4 in a swirling flow. In the field of the resulting centrifugal forces, the liquid separates from the peripheral gas flow.

Жидкость отклон етс к стенкам камеры 2, откуда перетекает в сборник 3.The liquid deviates from the walls of chamber 2, from where it flows into collection 3.

Из-за большого количества жидкости в периферийном (пристеночном) потоке и ее крупнодисперсности степень закрученности потока здесь требуетс меньша , чем бьша бы нужна дл смешанного потока. В свою очередь , уменьпгение интенсивности пол центробежных сил способствует уменьшению вторичного уноса со стенок камеры 2. тому же способствует и то, что на вращательно-поступательно движущийс периферийный поток накладываетс раскручивающийс центральный поток, движущийс в том же направлении и отжимающий периферийный поток к стенке. В результате такого наложени капли жидкости, не успевшие отсепарироватьс или повторно унесенные периферийным потоком со стенок ка1«1еры 2, вновь отклон ютс к стенкам, что ведет к уменьшению вторичного уноса газовым потоком.Due to the large amount of fluid in the peripheral (wall) flow and its coarse dispersion, the degree of flow curvature here is required less than it would be needed for a mixed flow. In turn, reducing the intensity of the centrifugal force field helps to reduce re-entrainment from the walls of chamber 2. It is also due to the fact that a rotating flow is superimposed on a rotationally-moving peripheral flow, which unwinds the central flow, which pushes the peripheral flow to the wall. As a result of such an overlap, droplets of liquid, which did not have time to separate or were re-carried away by a peripheral flow from the walls of the wall, are again deflected to the walls, which leads to a decrease in the secondary entrainment by the gas flow.

Таким образом, наличие в обтекателе осевой трубки с расширителем на конце, с сепарационными элементами внутри и отверсти ми в полость обтекател позвол ет снизить гидравлическое сопротивление завихрител и, раздел газовый поток, проводить сепарацию образовавшихс потоков при оптимальных дл каждого из них услови х с максимальным использованием энергии концентричных центробежных полей различной интенсивности на сепарацию жидкости и снижение вторичного уноса.Thus, the presence in the fairing of an axial tube with an expander at the end, with separation elements inside and holes in the cavity of the fairing reduces the hydraulic resistance of the swirler and, separating the gas flow, to separate the resulting flows under optimal conditions for each of them. energy concentric centrifugal fields of varying intensity on the separation of the liquid and the reduction of secondary entrainment.

Claims

Invention Formula

- 1. A centrifugal separator comprising a case, a cylindrical vortex chamber installed inside it with axial inlet and gas outlet, forming with the case a collection of separated liquid, a swirler mounted at the entrance to the chamber, including a drop-shaped fairing connected to the liquid collector with surface grooves and reinforced on its larger diameter nak-; by the use of longitudinal blades, which is different in that, in order to increase the efficiency of liquid separation due to its separate separation from the axial and peripheral gas flows and to decrease the secondary entrainment.

the swirler is provided with a tube with an expander at the end, which forms a through axial channel in the fairing. 2, a separator according to claim 1, characterized in that the tube is made with openings and is provided with separation elements installed inside it, which are filled with water. de impeller with inclined blades and / or capillary-porous nozzle.

72

G4

/ с5

6

i;

cpuS.Z

Editor I. Segl nickname Order 7841/7

Compiled by S.Gor Ynov

Tehred L.Oleynik Proofreader N.Korol

Circulation 678 Subscription

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4