Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2457889

(19)

RU

(11)

2457889

(13)

C1

(51) МПК B01D45/16 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 27.08.2012 - действует Пошлина: учтена за 3 год с 11.02.2013 по 10.02.2014

(21), (22) Заявка: 2011104919/05, 10.02.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

10.02.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 10.02.2011

(45) Опубликовано: 10.08.2012

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: RU 2356601 C1, 27.05.2005. UA 83550 C2, 25.07.2008. RU 58380 U1, 27.11.2006. FR 2489167 A1, 05.03.1982. CN 201070567, 11.06.2008.

Адрес для переписки:

350040, г.Краснодар, а/я 540, Р.Э. Палий

(72) Автор(ы):

Юрьев Эдуард Владимирович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Юрьев Эдуард Владимирович (RU)

(54) ПАКЕТ СЕПАРАЦИОННЫЙ ВЕРТИКАЛЬНЫЙ

(57) Реферат:

Изобретение предназначено для улавливания мелкодисперсных и аэрозольных жидких и твердых частиц из газового потока. Пакет сепарационный вертикальный выполнен в форме усеченного конуса с диаметром нижнего основания меньше диаметра верхнего основания и содержит размещенные в его образующей поверхности наклонные изогнутые сепарационные пластины (1), закрепленные сверху к кольцевой верхней крышке (3) с выходным отверстием (4). Сепарационные пластины (1) размещены относительно друг друга с частичным перекрытием и образуют в зоне перекрытия щелевые каналы. При этом щелевые каналы выполнены сужающимися по размеру к нижней части сепарационного пакета. Изобретение позволяет снизить эффект вторичного уноса жидкости и, как следствие, повысить качество сепарации. 6 з.п. ф-лы, 7 ил, 5 пр.

Изобретение предназначено для улавливания мелкодисперсных и аэрозольных жидких и твердых частиц из газового потока и применяется в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности.

Известно большое число вертикальных сепарационных пакетов, состоящих из перекрывающихся изогнутых пластин, образующих в зоне перекрытия щелевые каналы и закрепленных сверху и снизу к крышкам. Указанные сепарационные пакеты известны, например, из описаний к патентам на изобретения 2221625 (МПК B01D 45/12, 2004 [1]), 2244584 (МПК B01D 45/12, 2005 [2]), 2287357 (МПК B01D 45/12, 2006 [3]), 2304455 (МПК B01D 45/12, 2007 [4]) и описаний к патентам на полезные модели 52574 (МПК B01D 45/12, 2006 [5]), 55301 (МПК B01D 45/02, 2006 [6]).

Также известен пакет сепарационный вертикальный (патент РФ 2356601 на изобретение, МПК B01D 45/16, 2009 [7]), содержащий размещенные в его образующей поверхности вертикальные изогнутые сепарационные пластины, закрепленные сверху к верхней крышке, размещенные относительно друг друга с частичным перекрытием и образующие в зоне перекрытия одинаковые постоянные по размеру щелевые каналы, при этом в области щелевых каналов в сепарационных пластинах выполнены сквозные отверстия, находящиеся напротив друг друга в смежных сепарационных пластинах.

Недостатками указанных сепарационных пакетов [1-7] является их цилиндрическая форма и постоянный размер щелевых каналов. При использовании сепарационного пакета его размещают в вертикальном цилиндрическом корпусе над нижним днищем и формируют вокруг сепарационного пакета вихревой газожидкостный поток. Под действием центробежных сил происходит отбрасывание к стенкам корпуса до 90% выделившихся из газожидкостного потока жидкости и мелких примесей. Под действием гравитационных сил эти жидкость и мелкие примеси движутся по нисходящей спирали и их количество в пространстве между сепарационным пакетом и стенками корпуса увеличивается к нижней части сепарационного пакета. При этом количество жидкости и мелких примесей в нижней части сепарационного пакета может быть настолько велико, что они заполняют все пространство между корпусом и сепарационным пакетом и проникают внутрь сепарационного пакета. Восходящий поток газа внутри сепарационного пакета уносит такие жидкость и мелкие примеси. Этот вторичный унос ухудшает качество сепарации и уменьшает эффективность сепарационного пакета.

Частично указанные недостатки устранены в известном внутреннем кольцевом сепарационном элементе (патент РФ 58380 на полезную модель, МПК B01D 45/12, 2006 [8]), содержащем профилированные пластины, расположенные вдоль поверхности вертикального усеченного конуса (меньшим основанием книзу) с углом наклона до семи градусов и закрепленные между верхней крышкой и горизонтальной перегородкой, при этом пластины перекрываются, образуя сопловые каналы для входа газа.

Недостатком указанного аналога [8] является постоянный размер щелевых каналов в зоне перекрытия сепарационных пластин вдоль высоты сепарационного пакета. При использовании пакета, как описано для ранее упомянутых аналогов, количество жидкости и мелких примесей в пространстве между сепарационным пакетом и стенками корпуса увеличивается к нижней части сепарационного пакета. Такое увеличение приводит к тому, что вероятность захвата жидкости и мелких примесей в нижней части пакета увеличена. Постоянство размера щелевых каналов вдоль высоты сепарационного пакета приводит к тому, что распределение объема газа, прошедшего внутрь сепарационного пакета, является равномерным вдоль высоты сепарационного пакета. Указанное приводит к тому, что большая часть газа с повторно захваченной жидкостью проникает внутрь сепарационного пакета в нижней его части. Это ухудшает качество сепарации и уменьшает эффективность сепарационного пакета.

Указанный внутренний кольцевой сепарационный элемент [8] является по совокупности существенных признаков наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому изобретению. Поэтому он принят в качестве прототипа заявляемого пакета сепарационного вертикального.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым изобретением, является снижение количества газа, проходящего внутрь сепарационного пакета в нижней его части. Этим достигается снижение эффекта вторичного уноса жидкости и, как следствие, повышение качества сепарации.

Сущность изобретения состоит в том, что пакет сепарационный вертикальный выполнен в форме усеченного конуса с диаметром нижнего основания меньше диаметра верхнего основания и содержит размещенные в его образующей поверхности наклонные изогнутые сепарационные пластины, закрепленные сверху к кольцевой верхней крышке с выходным отверстием. Сепарационные пластины размещены относительно друг друга с частичным перекрытием и образуют в зоне перекрытия щелевые каналы. При этом щелевые каналы выполнены сужающимися по размеру к нижней части сепарационного пакета.

Целесообразно в области щелевых каналов в сепарационных пластинах выполнять сквозные отверстия. Причем в смежных сепарационных пластинах, образующих один щелевой канал, указанные отверстия необходимо располагать напротив друг друга.

Отверстия сепарационных пластин по горизонтали расположены преимущественно в центре щелевых каналов. Эти отверстия выполнены предпочтительно круглыми. Возможно выполнение отверстий сепарационных пластин прямоугольными с длинной стороной, размещенной вертикально. Допустимо располагать два отверстия в верхней части пластин и два - в нижней. Возможно располагать два отверстия в верхней части пластин, два - в средней части и два - в нижней. Также возможно размещать по четыре отверстия вдоль каждого вертикального края каждой пластины.

На фиг.1 показан внешний вид сепарационного пакета вертикального; на фиг.2 - поперечный разрез сепарационного пакета (сечение А-А на фиг.1); на фиг.3 - вид Б на фиг.2, увеличено; на фиг.4 - вид сбоку сепарационной пластины по примеру 2; на фиг.5 - вид сбоку сепарационной пластины по примеру 3; на фиг.6 - вид сбоку сепарационной пластины по примеру 4; на фиг.7 - вид сбоку сепарационной пластины по примеру 5.

Пакет сепарационный вертикальный (фиг.1) выполнен в форме усеченного конуса, диаметр нижнего основания которого меньше диаметра верхнего основания. Вертикальный сепарационный пакет содержит размещенные в его образующей поверхности наклонные изогнутые сепарационные пластины 1. Эти пластины 1 размещены относительно друг друга с частичным перекрытием (фиг.2, 3) и образуют в зоне перекрытия щелевые каналы 2, выполненные сужающимися по размеру к нижней части сепарационного пакета. Сверху пластины 1 закреплены к кольцевой верхней крышке 3 с выходным отверстием 4, а снизу - к нижней крышке (не показано).

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1. С целью увеличения объема жидкости, которую могут удержать сепарационные пластины 1, они в области щелевых каналов снабжены сквозными отверстиями 5. При этом в смежных сепарационных пластинах, образующих один щелевой канал 2, указанные отверстия 5 расположены напротив друг друга (фиг.3).

Пример 2. Отверстия 5 сепарационных пластин 1 выполнены круглыми (фиг.4). Два отверстия 5 расположены в верхней части пластин 1 и два - в нижней. При этом каждая пластина 1 содержит четыре отверстия.

Пример 3. Отверстия 5 сепарационных пластин 1 выполнены прямоугольными с длинной стороной, размещенной вертикально (фиг.5). Два отверстия 5 расположены в верхней части пластин 1 и два - в нижней. При этом каждая пластина 1 содержит четыре отверстия.

Пример 4. Отверстия 5 сепарационных пластин 1 выполнены круглыми (фиг.6). Два отверстия 5 расположены в верхней части пластин 1, два - в средней части и два - в нижней. При этом каждая пластина 1 содержит шесть отверстий 5.

Пример 5. Отверстия 5 сепарационных пластин 1 выполнены круглыми (фиг.7). Вдоль каждого вертикального края каждой пластины 1 размещены по четыре отверстия 5. При этом каждая пластины 1 содержит восемь отверстий 5.

Реализация конструктивных элементов заявляемого изобретения не ограничивается приведенными выше примерами.

При использовании пакета сепарационного вертикального его помещают над нижним днищем в вертикальный цилиндрический корпус, в котором сформирован вертикальный вихревой газожидкостный поток.

Под действием центробежных сил происходит отбрасывание к стенкам корпуса до 90% выделившихся из газожидкостного потока жидкости и мелких примесей. Под действием гравитационных сил эти жидкость и мелкие примеси движутся по нисходящей спирали и их количество в пространстве между сепарационным пакетом и стенками корпуса увеличивается к нижней части сепарационного пакета. Благодаря тому, что сепарационный пакет выполнен в форме усеченного конуса, диаметр нижнего основания которого меньше диаметра верхнего основания, жидкость и мелкие примеси проникают внутрь сепарационного пакета в значительно меньшем количестве, чем при использовании сепарационного пакета цилиндрической формы. Этот эффект усиливается тем, что в нижней части сепарационного пакета размер щелевых каналов 2 между сепарационными пластинами 1 меньше, чем в верхней части. Указанное приводит к уменьшению эффекта вторичного уноса жидкости восходящим потоком газа внутри сепарационного потока.

За счет разности давлений в центре вихревого потока и на его периферии частицы газа, жидкости и мелких примесей попадают на наружную поверхность сепарационных пластин 1 и транспортируются газовым потоком через щелевые каналы 2 на их внутреннюю поверхность.

Применение наклонных изогнутых сепарационных пластин 1 позволяет жидкостной пленке, движущейся по ходу вращения газового потока, транспортироваться с конца одной пластины 1 на начало другой за счет сил инерции. Транспортируясь с пластины на пластину, жидкость, достигнув нижнего края сепарационных пластин 1, соскальзывает с них и отводится вниз от сепарационного пакета.

Очищенный газ поступает вверх к выходному отверстию 4 сепарационного пакета.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что в заявляемом пакете сепарационном вертикальном заявляемый технический результат «снижение количества газа, проходящего внутрь сепарационного пакета в нижней его части» достигается за счет того, что пакет сепарационный вертикальный выполнен в форме усеченного конуса с диаметром нижнего основания меньше диаметра верхнего основания и содержит размещенные в его образующей поверхности наклонные изогнутые сепарационные пластины, закрепленные сверху к кольцевой верхней крышке с выходным отверстием. Сепарационные пластины размещены относительно друг друга с частичным перекрытием и образуют в зоне перекрытия щелевые каналы. При этом щелевые каналы выполнены сужающимися по размеру к нижней части сепарационного пакета.

Заявляемый пакет сепарационный вертикальный реализован из промышленно выпускаемых материалов, может быть изготовлен на любом машиностроительном предприятии.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Патент РФ 2221625 на изобретение, МПК B01D 45/12, опубл. 2004 г.

2. Патент РФ 2244584 на изобретение, МПК B01D 45/12, опубл. 2005 г.

3. Патент РФ 2287357на изобретение, МПК B01D 45/12, опубл. 2006 г.

4. Патент РФ 2304455 на изобретение, МПК B01D 45/12, опубл. 2007 г.

5. Патент РФ 52574 на полезную модель, МПК B01D 45/12, опубл. 2006 г.

6. Патент РФ 55301 на полезную модель, МПК B01D 45/02, опубл. 2006 г.

7. Патент РФ 2356601 на изобретение, МПК B01D 45/16, опубл. 2009 г.

8. Патент РФ 58380 на полезную модель, МПК B01D 45/12, опубл. 2006 г.

Формула изобретения

1. Пакет сепарационный вертикальный, выполненный в форме усеченного конуса с диаметром нижнего основания меньше диаметра верхнего основания и содержащий размещенные в его образующей поверхности наклонные изогнутые сепарационные пластины, закрепленные сверху к кольцевой верхней крышке с выходным отверстием, размещенные относительно друг друга с частичным перекрытием и образующие в зоне перекрытия щелевые каналы, отличающийся тем, что щелевые каналы выполнены сужающимися по размеру к нижней части сепарационного пакета.

2. Пакет по п.1, отличающийся тем, что в области щелевых каналов в сепарационных пластинах выполнены сквозные отверстия, причем в смежных сепарационных пластинах, образующих один щелевой канал, указанные отверстия расположены напротив друг друга.

3. Пакет по п.2, отличающийся тем, что по горизонтали отверстия сепарационных пластин расположены в центре щелевых каналов.

4. Пакет по п.2, отличающийся тем, что отверстия сепарационных пластин выполнены круглыми, причем два отверстия расположены в верхней части пластин и два - в нижней.

5. Пакет по п.2, отличающийся тем, что отверстия сепарационных пластин выполнены прямоугольными с длинной стороной, размещенной вертикально, причем два отверстия расположены в верхней части пластин и два - в нижней.

6. Пакет по п.2, отличающийся тем, что отверстия сепарационных пластин выполнены круглыми, причем два отверстия расположены в верхней части пластин, два - в средней части и два - в нижней.

7. Пакет по п.2, отличающийся тем, что отверстия сепарационных пластин выполнены круглыми, причем вдоль каждого вертикального края каждой пластины размещены по четыре отверстия.

РИСУНКИ