CS241438B1

CS241438B1 - Four-stage separator

Info

Publication number: CS241438B1
Application number: CS836842A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Javurek; Zdenek Bures; Vaclav Sebor; Vladimir Vrba
Original assignee: Vladimir Javurek; Zdenek Bures; Vaclav Sebor; Vladimir Vrba
Priority date: 1983-09-20
Filing date: 1983-09-20
Publication date: 1986-03-13
Also published as: CS684283A1

Abstract

Vynález se týká čištění průmyslových plynů. Účelem vynálezu je snížení tlakové ztráty čtyřstupňového odlučovače a zvýšení jeho separační účinnosti. Uvedeného účelu se dosahuje tím, že všechny čtyři separaůní stupně jsou umístěny v jednom tělese, přičemž koše prvních tří stupňů, nárazového, vírového a vláknového, jsou spojeny do jednoho vyjímatelného celku. Vynález může být využit k čištění zemní- . ho plynu, popřípadě jiných průmyslových plynů. Kompaktnost vestavby umožňuje snadnou výměnu filtračních prvků, kontrolu a čištění odlučovače.The invention relates to the purification of industrial gases. The purpose of the invention is to reduce the pressure loss of a four-stage separator and increase its separation efficiency. The stated purpose is achieved by placing all four separation stages in one body, while the baskets of the first three stages, impact, vortex and fiber, are connected into one removable unit. The invention can be used to purify natural gas or other industrial gases. The compactness of the installation allows for easy replacement of filter elements, inspection and cleaning of the separator.

Description

Vynález se týká čtyřstupňového odlučovače kapaliny a tuhých nečistot z nosného plynu.The invention relates to a four-stage separator of liquid and solid impurities from the carrier gas.

Dosud známá provedení odlučovačů kapaliny a tuhých nečistot z nosného média, například zemního plynu, řeší problém odlučování nejméně ve dvou samostatných vícestupňových odlučovačích. V jednom tělese odlučovače je umístěna nárazová deska a multicyklony· V dalším nebo dalších tělesech odlučovačů jsou umístěny filtrační prvky, lamelový nebo demisterový svazek. Jednotlivé odlučovací stupně v jednotlivých odlučovačích jsou samostatné celky, propojené mezi sebou komunikačními prostory, které zaujímají značný stavební tlakový prostor. Při proudění zemního plynu z prostoru nárazové desky do prostoru multicyklonového koše je komunikační spoj omezen pouze na otvor v čele tohoto koše, jehož průřez je omezen příčnými rozměry multicyklonového koše, přičemž tento koš je nejméně dvakrát delší, než je jeho průměr. To má za následek nerovnoměrné proudění a rozložení plynu ve vstupním prostoru, tím i nerovnoměrné plnění jednotlivých cyklonů, což snižuje podstatně jejich účinnost. Převedení zemního plynu z jednoho tělesa odlučovače do dalšího je provedeno propojovacím potrubím, které značně zvyšuje tlakovou ztrátu. Další vznik tlakové ztráty, který má za následek i snížení odlučivosti, je způsoben tím, že propojovací potrubí do dalšího tělesa odlučovače je z konstrukčních důvodů zaústěno za filtrační prvky ve směru proudění zemního plynu v těleseThe prior art embodiments of liquid and solids separators from a carrier medium, such as natural gas, solve the problem of separation in at least two separate multistage separators. Impact plate and multicyclones are located in one separator body · Filter elements, lamella or demister bundle are located in one or more separator bodies. Individual separating stages in individual separators are separate units, interconnected between them by communication spaces, which occupy a considerable building pressure space. When natural gas flows from the impact plate space to the multicyclone basket space, the communication link is limited to an opening at the front of the basket, the cross section of which is limited by the transverse dimensions of the multicyclone basket, the basket being at least twice its diameter. This results in an uneven flow and distribution of gas in the inlet space, and thus an uneven filling of the individual cyclones, which substantially reduces their efficiency. The transfer of natural gas from one separator body to another is accomplished by an interconnecting pipeline which greatly increases the pressure drop. Further pressure loss, which results in reduced separation, is due to the fact that the connecting piping to the other separator body is connected to the filter elements in the direction of natural gas flow for construction reasons.

- 2 241 438 odlučovače do prostoru mezi konec filtračních prvků a trubkovnici, vyplněného mezi filtračními prvky a trubkovnicí propojovacími trubkami. V důsledku toho vzniká nerovnoměrné zatížení povrchu filtračních prvků a nucený obrat proudu zemního plynu přes stěny filtračních prvků o 180 stupňů. Dále je v tomto případě trubkovnice filtračních prvků pevně spojena s tělesem odlučovače nebo je k tělesu odlučovače připojena tak, že při čištění prostoru za trubkovnicí a kontrole dalšího odlučovacího stupně musí být pro její demontáž použito přípravku, aby mohla být z tělesa odlučovače vyjmuta. Filtrační prvky se zde musí vyměňovat jednotlivě přímo v prostoru tělesa, což je zdlouhavé a obtížné, a každý jednotlivý filtrační prvek se musí přitáhnout k trubkovnici samostatně.- 2 241 438 separators into the space between the end of the filter elements and the tube sheet filled between the filter elements and the tube sheet with interconnecting tubes. As a result, the surface of the filter elements is unevenly loaded and the natural gas stream is forced to turn 180 degrees through the walls of the filter elements. Further, in this case, the tubesheet of the filter elements is rigidly connected to the separator body or is attached to the separator body such that when cleaning the space behind the tubesheet and checking the next separating stage, a fixture must be used to remove it from the separator body. Here, the filter elements must be replaced individually in the body space, which is lengthy and difficult, and each individual filter element must be pulled to the tube sheet separately.

Podstata čtyřstupňového odlučovače kapaliny a tuhých nečistot z nosného plynu, sestávajícího z nárazové desky, multicyklonového koše, koše filtračních prvků a lamelového nebo demisterového svazku, podle uvedeného vynálezu spočívá v tom, že nárazovou desku tvoří horní pláši multicyklonového koše, přičemž vstupní otvor do prostoru multicyklonového koše je vytvořen jak na čele, tak i na obou bocích tohoto koše, což se projeví snížením vstupní rychlosti média do koše multicyklonů, tím i snížením tlakové ztráty a lepším rozložením zemního plynu na jednotlivé cyklony se současným zvýšením jejich účinnosti. Zadní stěna multicyklonového koše tvoří přední část nosného systému koše filtračních prvků a je propojena nosníky s trubkovnicí filtračních prvků, čímž je zabezpečena poloha této trubkovnice.The essence of the four-stage separator of solid and liquid impurities from the carrier gas, consisting of an impact plate, a multicyclone basket, a filter element basket and a lamella or demister pack, according to the present invention, The basket is formed both on the front and on both sides of the basket, which results in a reduction of the inlet velocity of the medium into the multicyclone basket, thus reducing the pressure loss and better distribution of natural gas into individual cyclones while increasing their efficiency. The rear wall of the multicyclone basket forms the front of the support system of the filter element basket and is connected by beams to the filter element tube sheet, thereby ensuring the position of the tube sheet.

V zadní stěně multicyklonového koše je v horní části vytvořen komunikační otvor, kterým zemní plyn proudí po výstupu z centrálních trubek cyklonů do prostoru filtračních prvků stále ve stejném směru, nedochází zde k obratu proudění média o 180In the rear wall of the multicyclone basket, a communication opening is created in the upper part through which natural gas flows after leaving the central cyclone tubes into the space of the filter elements in the same direction;

- 3 241 438 stupňů, a tím je zaručeno rovnoměrné zatížení filtračních prvků po celé délce jejich válcových povrchů. To má za následek zlepšení jejich účinnosti a prodloužení.jejich životnosti.- 3 241 438 degrees, thus ensuring a uniform load of the filter elements over the entire length of their cylindrical surfaces. This has the effect of improving their efficiency and extending their service life.

Nárazová deska, tvořící horní plášť multicyklonového koše, je po svém obvodu, po obou bocích a předním čele opatřena odváděcím žlébkem pro odvod odloučené kapaliny k přednímu čelu, kde je svedena mimo vstupní otvor do prostoru multicyklonového koše ke dnu tělesa odlučovače, aby nedošlo k strhávání již odloučené kapaliny a nečistot, a tím ke zbytečnému přetěžování cyklonů.The impingement plate forming the upper casing of the multicyclone basket is circumferentially, on both sides and the front face, provided with a drainage channel for draining the separated liquid to the front face where it is led away from the inlet opening into the multicyclone basket space to the bottom of the separator body already separated liquids and impurities, thus unnecessarily overloading cyclones.

Spodní prostor multicyklonového koše je na svém předním nebo i zadním čele opatřen průlezem pro jednodušší čištění tohoto prostoru od tuhých nečistot.The bottom space of the multicyclone basket has a hatch on its front or even the rear face for easier cleaning of this area from solid dirt.

Multicyklonový koš s nárazovou deskou a košem filtračních prvků lze po uvolnění rychlouzávěru lehce vysunout po vodicích lištách z prostoru tělesa odlučovače na montážní vozík, kterým se odveze do dílny, kde se provede vyčištění multicyklonového koše a výměna filtračních prvků. Náhradní multicyklonový koš s nárazovou deskou a košem nových filtračních prvků se zasune z montážního vozíku zpět do již vyčištěného prostoru tělesa odlučovače, kde se zajistí rychlouzávěrem. Tím se dosáhne rychlejší a pohodlnější výměny těchto košů, což je významné zvláště v krajinách se špatnými klimatickými podmínkami.The multicyclone basket with the impact plate and the filter element basket can be easily pushed along the guide rails from the separator body space to the assembly trolley to be removed to the workshop for cleaning the multicyclone basket and filter element replacement. The spare multi-cyclone basket with the impact plate and the basket of new filter elements is pushed back from the assembly trolley back into the already cleaned compartment of the separator body, where it is secured with a quick-release fastener. This results in faster and more convenient replacement of these baskets, which is particularly important in countries with poor climatic conditions.

Hlavní výhody uspořádání čtyřstupňového odlučovače kapaliny a tuhých nečistot z nosného média, například zemního plynu, podle vynálezu spočívají v tom, že se sníží celková tlaková ztráta tohoto zařízení, což má za následek zvýšení souhrnné účinnosti odlučovače. Další výhody spočívají v úspoře stavebního prostoru, a tím i snížení stavebních prací, v podstatném snížení celkové hmotnosti zařízení, úspoře jednoho rychlouzávěruThe main advantages of the arrangement of the four-stage separator of liquid and solid impurities from the carrier medium, for example natural gas, according to the invention are that the total pressure loss of the device is reduced, which results in an increase in the overall efficiency of the separator. Other advantages are the saving of construction space, and thus the reduction of construction work, substantial reduction of the total weight of the equipment, saving of one quick closing

- 4 241 438 velkého průměru, dvou rychlouzávěrů malého průměru, jednoho vysokotlakého dna, propojovacího potrubí mezi tělesy odlučovačů, ve snížení počtu odběrových míst odloučené kapaliny a dosáhne se jednodušší a snazší obsluhy a údržby. Podstatná výhoda spočívá v tom, Že multicyklonový koš s košem filtračních prvků se vysune z prostoru tělesa odlučovače na montážní vozík, na kterém se koše převezou do prostoru dílny, kde se provede vyčištění multicyklonového koše a výměna filtračních prvků v podstatně lepším prostředí pro pracující, než je otevřené okolí těles odlučovačů. Ihned po vysunutí multicyklonového koše a koše s filtračními prvky se zasunou do tělesa odlučovače náhradní koše, a tím je dosaženo rychlé a pohodlné výměny těchto košů.- 4 241 438 large diameter, two small diameter quick-release closures, one high-pressure bottom, interconnecting piping between separator bodies, reducing the number of liquid collection points and making operation and maintenance easier and easier. An important advantage is that the multicyclone basket with filter element basket is moved out of the separator body space onto the assembly trolley, where the baskets are transported to the workshop area where the multicyclone basket is cleaned and the filter elements are replaced in a significantly better working environment is open around separator bodies. Immediately after the multi-cyclone basket and the filter element basket have been ejected, they are inserted into the spare basket separator body for a quick and convenient replacement of the basket.

Na výkrese na obr. 1 je v nárysu schematicky naznačen příklad provedení čtyřstupňového odlučovače podle tohoto vynálezu, na obr. 2 je zobrazen v příčném řezu multicyklonový koš a na obr. 3 je příčný řez košem filtračních prvků.1 is a schematic front view of an exemplary embodiment of a four-stage separator according to the present invention; FIG. 2 shows a cross-section of a multicyclone basket; and FIG. 3 shows a cross-section of a basket of filter elements.

Vstupem 2 (obr. 1) proudí zemní plyn do prostoru tělesa odlučovače i a naráží na nárazovou desku 2, která zároveň tvoří horní část pláště multicyklonového koše 4. Vstupními otvory 2 na bocích i předním čele 20 multicyklonového koše £ proudí zemní plyn vstupním prostorem na jednotlivé cyklony 6_, prochází jimi do horního prostoru multicyklonového koše £ a výstupním otvorem 2 v zadním čele 20 multicyklonového koše £ vstupuje zemní plyn do prostoru koše filtračních prvků 8, kde prochází jednotlivými filtračními prvky 2 uchycenými svou zadní stranou na trubkovnici 10, která je spojena nosníky 11 se zadním čelem 20 multicyklonového koše £, a takto je vytvořen koš filtračních prvků 8, který tvoří s multicyklónovým košem £ společný celek.Through the inlet 2 (Fig. 1), natural gas flows into the space of the separator body i and strikes the impact plate 2, which also forms the upper part of the multicyclone basket 4. Through the inlets 2 on the sides and front face 20 of the multicyclone cyclones 6 pass through them into the upper space of the multicyclone basket and through the outlet opening 2 in the rear face 20 of the multicyclone basket 6, natural gas enters the basket space of the filter elements 8 where it passes through the individual filter elements 2 11 with the rear face 20 of the multicyclone basket 8, and thus a basket of filter elements 8 is formed which forms a common whole with the multicyclone basket 8.

Zemní plyn po projití trubkovnicí 10 vstupuje do lamelovéhoThe natural gas enters the vane after passing the tube sheet

- 5 241 438 nebo demisterového svazku 12 a výstupem 13 opouští těleso odlučovače 2,. Odloučená kapalina je z jednotlivých prostorů tělesa odlučovače 1 odváděna příslušnými výpustmi mimo činný prostor odlučovače. Spodní prostor multicyklonového koše £ je na svém předním i zadním čele 20 opatřen průlezem 18 pro snazší čištění tohoto prostoru od odloučených tuhých nečistot*5 241 438 or the demister bundle 12 and leaves the separator body 2 through the outlet 13. The separated liquid is discharged from the individual compartments of the separator body 1 through the respective outlets outside the active space of the separator. The bottom space of the multicyclone basket 6 is provided at its front and rear face 20 with a hatch 18 to facilitate cleaning of this space from separated solid debris.

Upínání multicyklonového koše £ v tělese odlučovače 1, a tím i koše filtračních prvků 8, se děje pomocí rychlouzávěru 12.· Také upínání jednotlivých filtračních prvků £ ^v koši filtračních prvků 8 se provádí pomocí rychlouzávěru 19. Na spodní části pláště multicyklonového koše £ je na vnější straně připev něno hradítko 21, které má za účel při vysouvání multicyklonové ho koše £ ^a koše filtračních prvků 8 vyhrnout odloučené nečisto ty usazené na dně tělesa odlučovače 2» ^{a ta}k ochránit ucpávku vývodu 22 od nečistot odloučených cyklony ze spodního prostoru multicyklonového koše £.The clamping of the multicyclone basket 8 in the separator body 1 and hence the basket of filter elements 8 is carried out by means of the quick lock 12. The clamping of the individual filter elements 8 ^{in the} basket of filter elements 8 is also carried out by means of quick lock 19. external side fastened Neno damper 21 which has the purpose when ejecting multicyklonové it basket £ ^and basket filter elements 8 to roll up the separated impurity those deposited on the bottom of the body separator 2 ^{», and that} to protect the plug terminal 22 from dirt separated by cyclones from the lower compartment multicyklonového basket £ .

Nárazová deska 2 (obr. 2), tvořící horní pláší multicyklonového koše 2, přechází od zadního čela 20 z kruhového profilu do oválu u předního čela 20 multicyklonového koše £ a je na svých bocích opatřena okapy 15 pro odvod odloučené kapaliny k přednímu čelu 20. Celý multicyklonový koš 2» jakož i koš filtračních prvků 8, dosedá na vodicí lišty 16 připevněné na tělese odlučovače 1, po kterých lze tyto koše vysunout a zasunout do tělesa odlučovače 1, přičemž jejich upevnění i uvolnění se děje pomocí ry clil o uzávěru 19.The impact plate 2 (FIG. 2) forming the upper shell of the multicyclone basket 2 extends from the rear face 20 from a circular profile to an oval at the front face 20 of the multicyclone basket 6 and is provided with gutters 15 on its sides to drain the liquid to the front face 20. The entire multicyclone basket 2, as well as the basket of filter elements 8, bears against the guide rails 16 mounted on the separator body 1, after which these baskets can be slid and slid into the separator body 1, their fastening and loosening being effected by means of the closure closure 19.

Filtrační prvky £ (obr. 3) jsou usazeny na trubkovnici 10, která je propojena nosníky 11 se zadním čelem 20 multicyklonového koše 4. Dva z nosníků 11 jsou opatřeny válečky 17, které dosedají na vodicí lišty 16., po nichž lze oba koše zasunout do tělesa odlučovače 1.The filter elements 6 (FIG. 3) are seated on a tubesheet 10 which is connected by beams 11 to the rear face 20 of the multicyclone basket 4. Two of the beams 11 are provided with rollers 17 which abut the guide rails 16, after which both baskets can be inserted. into the separator body 1.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

241 438 four-stage separator of liquid and solid impurities from the carrier gas, consisting of an impact plate, a multicyclone basket, a basket of filter elements and a lamella or demister bundle disposed in a single body, characterized in that the first three stage baskets are connected to a compact removable assembly; wherein the impact plate (3) forms an upper shell of the multicyclone basket (4), the inlet (5) into the space of the multicyclone basket (4) being formed on both sides and a front face (20), wherein the rear face (20) of the multicyclone basket (4) 4) forms the front part of the support system of the filter element basket (8) and is connected by beams (11) to the rear part of the filter element basket (8) formed by a tube sheet (10) on which the filter elements (9) are seated