Evaluation of Industrial Gas Purification Efficiency in a Gas-Liquid Separation Device with an Axial-Vane Swirler
https://doi.org/10.18412/1816-0395-2026-3-4-9
Abstract
A vortex separator equipped with an axial-vane swirl generator has been developed to enhance separation efficiency while maintaining high separation quality. The efficiency of separation of a gas-liquid mixture in the transverse separation zone of the developed device is investigated . The height of the cross-flow separation zone has been determined, taking into account the specific distribution characteristics of the dispersed phase. The amount of liquid droplet entrainment by the gas flow is estimated depending on the height of the transverse separation zone. . It has been established that when separating large droplets, the cross-flow separation efficiency reaches 99 % only when the height of the separation zone exceeds 2 calibers.
About the Authors
V. V. KharkovRussian Federation
Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor
O. S. Dmitrieva
Russian Federation
Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor
A. V. Dmitriev
Russian Federation
Dr. Sci. (Eng.), Head of the Department
References
1. Vieira C., Stanko M., Oplt T. An improved model for predicting liquid loading onset in inclined pipes with non-uniform liquid wall films. Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2021. Vol. 91. Article 103902. DOI: 10.1016/j.jngse.2021.103902.
2. Ouyang S., Xiong Z., Zhao J., Kang R. Separation efficiency theoretical model of swirl-vane separator based on bidirectional vortex. Annals of Nuclear Energy. 2022. Vol. 170. Article 108984. DOI:10.1016/j.anucene.2022.108984.
3. Кубанов А.Н., Истомин В.А., Федулов Д.М., Исмагилов И.И., Ткешелиадзе Б.Т., Сокерин А.В., Снежко Д.Н. Требования к сепарационному оборудованию УКПГ месторождений полуострова Ямал. Газовая промышленность. 2018. № 10 (775). С. 34—41.
4. Qiu Z., Zhou L., Bai L., El-Emam M.A., Agarwal R. Empirical and numerical advancements in gasliquid separation technology: A review. Geoenergy Science and Engineering. 2024. Vol. 233. Article 212577. DOI: 10.1016/j.geoen.2023.212577.
5. Mao L., Gui N., Sun Y., Yang X., Jiang S. Experimental study and analysis of swirling flow regime transition and separation performance for a new cycloidal vane separator at high gas-liquid velocity ratios, Progress in Nuclear Energy. 2025. Vol. 187. Article 105835. DOI: 10.1016/j.pnucene.2025.105835.
6. Мусинский А.Н., Перельман М.О., Пещеренко С.Н. Оптимизация конструкции вихревых газосепараторов. Нефтегазовое дело. 2019. Т. 17. № 4. С. 100—105. DOI: 10.17122/ngdelo-2019-4-100-105.
7. Дмитриева О.С., Харьков В.В., Николаев А.Н. Экспериментальное исследование очистки промышленных газов от пыли в вихревом скруббере. Экология и промышленность России. 2025. Т. 29. № 6. С. 4—10. DOI: 10.18412/1816-0395-2025-6-4-10.
8. Волк А.М., Вилькоцкий А.И., Янович С.В. Газоцентробежная сепарация жидкой фазы. Труды БГТУ. Серия 3: Физико-математические науки и информатика. 2025. № 1(290). С. 5—10. DOI: 10.52065/2520-6141-2025-290-1.
9. Гусейнов Ч.С., Асатурян А.Ш. Определение модального размера капель в двухфазном турбулентном потоке. Журнал прикладной химии. 1977. Т. 50. № 4. С. 848—852.
10. Кафаров В.В., Глебов М.Б. Математическое моделирование основных процессов химических производств. М.: ВШ, 1991. 400 с.
11. Kharkov V.V. Mathematical modelling of thermolabile solutions concentration in vortex chamber. Journal of Physics: Conference Series. 2018. Vol. 980. Article 012006. DOI: 10.1088/1742-6596/980/1/012006.
12. Гусейнов Ч.С. Исследование двухфазных потоков для повышения эффективности сепарации. Берлин, Palmarium Academic Publishing, 2018. 316 с.
Review
For citations:
Kharkov V.V., Dmitrieva O.S., Dmitriev A.V. Evaluation of Industrial Gas Purification Efficiency in a Gas-Liquid Separation Device with an Axial-Vane Swirler. Ecology and Industry of Russia. 2026;30(3):4-9. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0395-2026-3-4-9
JATS XML



























