DE2753873C2 - Einlaßanordnung für Gas-Flüssigkeits-Scheider - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem der US-PS 26 10 697 zu entnehmenden Stand der Technik. Diese Druckschrift beschreibt bereits eine Einlaßanordnung für einen Gas-Flüssigkeits-Scheider mit einer senkrecht stehenden Zentrifugal-Separationskammer, welche eine gekrümmte Seitenwandung, eine rohrförmige, in das Innere der Separationskammer mündende Zuleitung sowie einen Auslaß für abgeschiedene Flüssigkeiten aufweist.

Die oberen und unteren Enden dieser Kammer sind offen, so daß das abgeschiedene Gas durch das obere offene Ende und die abgeschiedene Flüssigkeit durch das untere offene Ende der Separationskammer austreten kann.

Einlaßanordnungen dieser Art sind in erster Linie zum Entfernen von Gasen aus Rohöl bestimmt. Das Rohöl tritt mit beträchtlicher Kraft und Geschwindigkeit in die Separationskammer ein, da Rohöl auf seinem Förderweg mit beachtlichen Pumpleistungen durch die Förderleitungen gedrückt wird. Die bekannte zylinderförmige Gestaltung der Separationskammer führt nicht zu einer nennenswerten Herabsetzung der Öl-Durchflußgeschwindigkeit, das hat zur Folge, daß das Rohöl im turbulenten Strömungsbereich verbleibt, so daß beträchtliche Gasmengen im Öl zurückbleiben, wenn das Öl die Separationskammer verlassen hat. Im Öl enthaltene Gase bilden jedoch im Separationsgefäß einen lästigen Schaum.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einlaßanordnung der aus der US-PS 26 10 697 bekannten und im Oberbegriff des Anspruchs angegebenen Gattung so auszubilden, daß eine stärkere Entgasung und eine verbesserte Entwässerung des Öls erreicht werden können, um auf diese Weise der Gefahr einer Schaumbildung sowie der Gefahr einer Emulsionsbildung weitgehend zuvorzukommen.

Diese Aufgabe wird bei einer Einlaßanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Gattung durch die im Kennzeichenteil des bekannten Patentanspruchs angegebene Erfindung gelöst.

Der mit Hilfe der Erfindung erzielbare technische Fortschritt ergibt sich in erster Linie dadurch, daß das eintretende Medium, vorzugsweise Öl, auf eine gekrümmte Strömungsbahn mit vergleichsweise engem Radius gezwungen wird, was zu starken Zentrifugalkräften führt, die ein Austreten des Gases aus dem Öl hervorrufen. Da die spiralförmig gestaltete Separationskammer allmählich ihren iCrümmungsdurchmesser erweitert, verringert sich die Geschwindigkeit des darin strömenden flüssigen Mediums progressiv. Wenii das Medium die Einlaßanordnung verläßt, so herrschen im öl bereits in etwa laminare Strömungsverhältnisse.

ίο Wegen des kleinen Krümmungsradius', welchen die spiralig gestalteten Seitenwandungen an ihrem inneren Ende aufweisen, werden vergleichsweise starke Zentrifugalkräfte in diesem Bereich herbeigeführt, die ein Abscheiden von Gas und Wasser aus dem Material erleichtern.

Dagegen tritt in dem seinen Krümmungsdurchmesser allmählich vergrößernden Abschnitt der Separationskammer eine beträchtliche Herabsetzung der Durchflußgeschwindigkeit auf, noch bevor das Medium aus dem Auslaß der Anordnung austritt Aus diesem Grunde tritt das Medium ohne nennenswerte Emulsionsbildung aus der Einlaßanordnung aus.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles und unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert

F i g. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines Gas-Flüssigkeits-Scheiders,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausruhrungsform einer Einlaßanordnung,

Fig.3 eine Draufsicht auf die in Fig.2 gezeigten Einlaßanordnung und

F i g. 4 eine F i g. 2 entsprechende Ansicht, in der die Strömungswege der Flüssigkeit und des Gases dargestellt sind.

Die Einlaßanordnung 1 umfaßt ein Gehäuse 3 und eine Zuleitung 4. Das Gehäuse 3 enthält eine senkrecht stehende spiralig gekrümmte Seitenwandung 5, deren Ober- und Unterseiten durch eine unterseitige und eine oberseitige Endwandung 6, 7 verschlossen ist. In ihrer Gesamtheit bilden die Wandungen eine spiralig gestaltete Separationskammer mit einem Auslaß 8, der von dem Innenraum des Gehäuses zu dem äußeren Ende der spiralförmigen Seitenwandung 5 führt. Die dargestellte Separationskammer besitzt eine Gestalt,

die Ähnlichkeit mit einem schneckenförmigen Blechkörper hat.

Die Separationskammer weist eine im Mittelteil liegende Zentrifugierzone A mit relativ kleinem Radius sowie einen zu äußerst liegenden Abschnitt B mit größerem Radius auf, der in den Auslaß 8 mündet. Dieser Abschnitt B dient zur Verlangsamung der Geschwindigkeit. Selbstverständlicherweise sind zwischen diesen Zonen A und B keine Begrenzungen vorgesehen, d. h. die eine Zone erstreckt sich bis in die andere Zone und die Zentrifugalabscheidung sowie die Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit treten in beiden Zonen auf. Die Zentrifugalabscheidung ist jedoch in der Zone Λ größer und stellt deren Hauptaufgabe dar, während die Verminderung der Geschwindigkeit in der Zone B größer ist und deren Hauptaufgabe darstellt.

Das Zuleitungsrohr 4 erstreckt sich in das Gehäuse 3 und zwar in dessen oberes Ende, das an eine Quelle für unter Druck stehendes Rohöl angeschlossen werden kann. Das Rohr ist tangential relativ zu dem inneren Ende der Innenfläche der spiralig gekrümmten Seitenwandung 5 ausgerichtet. Somit kann der einströmende Strom innerhalb des Gehäuses umgewälzt werden,

indem er der spiralförmig verlaufenden Wandung folgt, wie in F i g. 4 dargestellt ist.

An der Oberseite der oberseitigen Endwandung 6 ungefähr im Mittelteil der Zentrifugierzone A ist eine Öffnung 9 ausgebildet Diese öffnung bildet einen Auslaß, durch den in der Zone A abgeschiedenes Gas austreten kann.

Beim Betreiben des Gas-Flüssigkeits-Scheiders tritt Rohöl in die Zentrifugierzone A ein, breitet sich au der spiralförmig verlaufenden Wandung 5 aus und wird längs einer Bahn mit relativ kleinem Durchmesser umgewälzt, so daß eine forcierte Zentrifugierung ausgeführt wird. Das in dem öl enthaltene Gas tritt aus und wird über die öffnung 9 abgelassen. Wenn der Strom durch die Zone B geht, wird die Geschwindigkeit '³ der Flüssigkeit vermindert, was zur Folge hat, daß das entgaste Öl ruhig über den Auslaß 8 in die Flüssigkeitssäule eintritt.

Die erfindungsgemäB ausgebildete Einlaßanordnung vermindert die Schaumbildung, die Emulsionsbildung und das Mitführen von Gas. Ihre Funktionsweise läßt sich durch die folgenden Schritte zusammenfassen:

1. Zentrifugieren des Rohöls, um Gas aus der Flüssigkeit abzuscheiden; dieser Vorgang erfolgt beim Eintreten des Rohöls in die Separationskammer, die von der Hauptflüssigkeitssäule des Scheiders getrennt ist, und

2. Verminderung der Geschwindigkeit des einströmenden Stromes, wenn sich dieser in der Separationskammer expandiert, bevor er die Hauptflüssigkeitssäule erreicht

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   EinlaBanordnuag für einen Gas-Flüssigkeits-Scheider, mit einer senkrecht stehenden Zentrifugal-Separationskammer, die eine gekrümmte Seitenwandung, eine rohrförmige, in das Innere der Separationskammer mündende Zuleitung und einen Auslaß für abgeschiedene Flüssigkeit aufweise dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwandung (5) der Separationskammer derart spiralig gestaltet ist, daß ein nach außen divergierender Strömungsweg gebildet wird, daß die Ober- und Unterseite der Kammer mittels Endwandungen (6, 7) geschlossen sind, wobei in der oberseitigen Endwandung (6) im Mittelteil der Zentrifugierzone (A) eine Öffnung (9) vorgesehen ist, daß die rohrförmige Zuleitung (4) im Bereich des inneren Endes der spiralförmigen Seitenwandung in die Separationskammer mündet und daß der Auslaß (8) am äußeren Ende der spiralförmigen Seitenwandung vorgesehen ist