устройство для разделения газовых смесей на компоненты

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ НА КОМПОНЕНТЫ, включающее корпус с входным воздуховодом и патрубками для вывода легкой и тяжелой компонент, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и эффективности разделения, корпус выполнен цилиндрическим и снабжен цилиндрическим отсекателем, установленным с зазором к внутренним стенкам корпуса и закрепленным посредством фланца к корпусу, диафрагмой с выступами, установленной на патрубке для вывода тяжелой компоненты, а патрубок для вывода легкой компоненты установлен по оси корпуса и снабжен вентилем.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике разделения газовых смесей на компоненты.

Известно устройство для разделения газовых смесей на компоненты, включающее цилиндрический корпус с входным воздуховодом и патрубками для вывода легкой и тяжелой компонент.

Недостатками данного устройства являются малая производительность и низкая эффективность.

Целью изобретения является повышение производительности и эффективности разделения.

Цель достигается тем, что в устройстве для разделения газовый смесей на компоненты, включающем корпус с входным воздуховодом и патрубками для вывода легкой и тяжелой компонент, корпус выполнен цилиндрическим и снабжен цилиндрическим отсекателем, установленным с зазором к внутренним стенкам корпуса и закрепленным посредством фланца к корпусу, диафрагмой с выступами, установленной на патрубке для вывода тяжелой компоненты, а патрубок для вывода легкой компоненты установлен по оси корпуса и снабжен вентилем.

На фиг.1 представлено устройство для разделения газовых смесей на компоненты; на фи.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 диафрагма, вид сбоку; на фиг.4 то же, вид спереди.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с входным тангенциальным воздуховодом 2, отсекатель 3, вентиль диафрагму 5 с выступами 6, камеру 7 разделения газовой смеси, фланец 8 и фланец 9 отсекателя 3. Внутри цилиндрического корпуса 1 установлен отсекатель 3, представляющий собой тонкостенный металлический цилиндр, к которому прикреплен фланец 9 для соединения с цилиндрическим корпусом 1. Отсекатель 3 служит для отвода тяжелой компоненты из вращающегося вихревого потока газовой смеси. Тяжелые компоненты отбрасываются к стенке камеры разделения, где появляются слой с наибольшей концентрацией тяжелой компоненты. Отсекатель 3 установлен по центру камеры разделения с зазором в ее внутренней стенке, образуя по окружности выход для тяжелой компоненты газовой смеси. Зазор выбран пропорционально содержанию тяжелой компоненты. Фланец 7 необходим для закрепления отсекателя 3 и соединения его с цилиндрическим корпусом 1. Между цилиндрическим корпусом 1 и фланцем отсекателя 8 установлена диафрагма 5. Толщина выступа диафрагмы не должна быть меньше, чем зазор между отсекателем и стенкой камеры разделения. Это необходимо из-за выхода тяжелой компоненты. Диафрагма необходима для выхода отсеченной тяжелой компоненты смеси. По центру корпуса на выходе из камеры разделения установлен вентиль 4. Вентиль 4 служит для вывода легкой компоненты смеси и регулирования вихревого движения смеси в устройстве.

Как показали опыты и расчеты, для более эффективного разделения газовых смесей на компоненты необходимо выдерживать следующее соотношение размеров устройства:

1. Диаметр входного тангенциального воздуховода, например, составляет d 6 мм.

2, Внутренний диаметр камеры разделения составляет Д 40 мм, Д 6-7 d, где d диаметр воздуховода.

3. Оптимальная длина камеры разделения должна быть не менее 5 внутренних диаметров камеры l 5 Д, l200-240 мм.

Устройство работает следующим образом.

Сжатая смесь поступает через входной воздуховод 2 в камеру разделения 7. Входной воздуховод 2 закреплен к цилиндрическому корпусу 1 тангенциально. Внутри цилиндрического корпуса отсекатель 3 установлен с зазором до стенки камеры разделения 7, причем зазор выбран пропорционально содержанию тяжелой компоненты в газовой смеси. Далее тяжелая компонента через рельефную диафрагму 5, установленную на выходе, отводится в специальную емкость. Рельефная диафрагма 5 увеличивает поверхность сечения и изменяет гидравлическое сопротивление движению потока. На выходе из камеры разделения по центру корпуса установлен вентиль 4 для вывода легкой компоненты. Отсекатель 3 служит для отвода тяжелой компоненты из вращающегося потока газовой смеси, тем самым осуществляется более четкое разделение. Тяжелая компонента под действием центробежных сил будет отклоняться к периферии, т.е. к стенке камеры разделения газовой смеси и далее через рельефную диафрагму на выход.

Для достижения еще большей эффективности разделения используется несколько ступеней разделения. Испытания показали работоспособность устройства, надежность в работе его отдельных узлов, не требующих дефицитных материалов и сложных технологий изготовления.