RU165515U1

RU165515U1 - SEPARATOR

Info

Publication number: RU165515U1
Application number: RU2016106187/05U
Authority: RU
Inventors: Алексей Сергеевич Колпаков; Алексей Валентинович Букин; Анатолий Алексеевич Пигарев; Азат Рамзисович Габитов
Original assignee: Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры"
Priority date: 2016-02-25
Filing date: 2016-02-25
Publication date: 2016-10-20

Abstract

1. Сепаратор, включающий вертикальный корпус, патрубки входа и выхода газа, патрубок выхода жидкости и твердых примесей, верхнюю и нижнюю решетки, между которыми монтируются циклонные элементы, тарелку, размещенную под нижней решеткой, обечайки и кольца, герметично соединенные с патрубком, расположенным в осевой зоне между решеткой и тарелкой, отличающийся тем, что внутренняя поверхность обечаек, верхняя поверхность колец и наружная поверхность патрубка образуют наклонные каналы для слива жидкости и твердых примесей с нижней решетки и тарелки.2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что нижние торцы обечаек выполнены под углом к горизонтальной плоскости.3. Сепаратор по п.2, отличающийся тем, что вихревые аппараты циклонных элементов расположены у нижней решетки.1. The separator, including a vertical casing, gas inlet and outlet pipes, liquid and solid impurities outlet pipe, upper and lower lattices, between which cyclone elements are mounted, a plate located under the lower lattice, shells and rings, hermetically connected to the pipe located in the axial zone between the grate and the plate, characterized in that the inner surface of the shells, the upper surface of the rings and the outer surface of the pipe form oblique channels for draining liquid and solid impurities from the lower grate and Relays. 2. The separator according to claim 1, characterized in that the lower ends of the shells are made at an angle to the horizontal plane. The separator according to claim 2, characterized in that the vortex devices of the cyclone elements are located at the bottom of the lattice.

Description

Полезная модель относится к устройствам для отделения капельной жидкости и твердых примесей от природного газа и попутного нефтяного газа на объектах добычи, подземного хранения, переработки и транспорта, может использоваться в газовой и нефтяной отраслях промышленности.The utility model relates to devices for separating droplet liquid and solid impurities from natural gas and associated petroleum gas at production, underground storage, processing and transportation facilities, and can be used in the gas and oil industries.

Природный (попутный) газ, поступающий на объекты подготовки (очистки), проходит очистку от капельной жидкости и твердых примесей в вертикальных сепараторах циклонного типа. Циклонные элементы устанавливаются внутри сепаратора вертикально между двумя параллельными горизонтальными решетками и образуют циклонную группу. Эффективность очистки газа в сепараторе в значительной степени зависит от концентрации капельной жидкости и твердых примесей в газе на входе в циклонные элементы, поэтому предварительное удаление из газа капельной жидкости и твердых примесей перед циклонными элементами играет важную роль.Natural (associated) gas supplied to the objects of preparation (treatment) is cleaned from droplet liquid and solid impurities in vertical cyclone separators. Cyclonic elements are installed inside the separator vertically between two parallel horizontal gratings and form a cyclone group. The efficiency of gas purification in the separator largely depends on the concentration of the droplet liquid and solid impurities in the gas at the inlet to the cyclone elements; therefore, the preliminary removal of the droplet liquid and solid impurities from the gas before the cyclone elements plays an important role.

Известен мультициклонный газоочиститель, содержащий корпус, внутри которого установлены циклонные элементы с направляющими аппаратами, расположенные между верхней решеткой и нижней, в центре которой установлен инерционный очиститель (Авторское свидетельство №387739, В04С 7/00, от 22.06.1973).Known multicyclone gas scrubber containing a housing, inside of which are installed cyclone elements with guiding devices, located between the upper grill and the lower one, in the center of which an inertial cleaner is installed (Author's certificate No. 387739, B04C 7/00, dated 06.22.1973).

Недостатком данного устройства является то, что пленочная жидкость, образующаяся на корпусах циклонных элементов и нижней решетке, движется по нижней решетке к инерционному очистителю навстречу потоку газа, может срываться с ее поверхности и уноситься потоком газа.The disadvantage of this device is that the film fluid formed on the bodies of the cyclone elements and the lower lattice moves along the lower lattice to an inertial cleaner towards the gas stream, can be torn off its surface and carried away by the gas stream.

Известен сепаратор, включающий корпус с патрубками входа и выхода газа и дренажа, верхнюю и нижнюю решетки, между которыми монтируются циклонные элементы. (Патент РФ №2321442, МПК B01D 45/12, В04С 5/28 от 10.04.2008. (прототип)).Known separator, comprising a housing with nozzles for the inlet and outlet of gas and drainage, the upper and lower lattices, between which are mounted cyclone elements. (RF patent No. 2321442, IPC B01D 45/12, B04C 5/28 from 04/10/2008. (Prototype)).

Недостатком данного сепаратора является горизонтальное расположение нижней решетки. При поступлении газа внутрь циклонной группы он распределяется между циклонными элементами, при этом на наружных поверхностях циклонных элементов и внутренней поверхности сепаратора вследствие инерционных сил происходит частичное осаждение капель жидкости и твердых примесей. Под действием силы тяжести осевшая капельная жидкость и твердые примеси в виде пленки стекают на нижнюю горизонтальную решетку. Поскольку отсутствует возможность слива с этой решетки уловленных жидкости и твердых примесей, твердые примеси на ней накапливаются и постепенно образуют трудноудаляемый осадок, а жидкость подхватывается и уносится потоком газа.The disadvantage of this separator is the horizontal arrangement of the lower grill. When gas enters the inside of the cyclone group, it is distributed between the cyclone elements, while on the outer surfaces of the cyclone elements and the inner surface of the separator, partial drops of liquid and solid impurities occur due to inertial forces. Under the influence of gravity, the settled droplet liquid and solid impurities in the form of a film flow onto the lower horizontal grating. Since there is no possibility of draining liquid and solid impurities from this grate, solid impurities accumulate on it and gradually form a hard to remove sediment, and the liquid is picked up and carried away by the gas stream.

Технической задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является слив уловленной жидкости и твердых примесей со всей площади нижней решетки, что позволит повысить эффективность очистки природного газа от капельной жидкости и твердых примесей, а также снизить трудоемкость очистки сепаратора от уловленных твердых частиц.The technical problem to which the claimed utility model is directed is the discharge of trapped liquid and solid impurities from the entire area of the lower grate, which will increase the efficiency of natural gas purification from dropping liquid and solid impurities, as well as reduce the complexity of cleaning the separator from trapped solid particles.

Поставленная задача решается за счет того, что в сепараторе, включающем вертикальный корпус, патрубки входа и выхода газа, патрубок выхода жидкости и твердых примесей, верхнюю и нижнюю решетки, между которыми монтируются циклонные элементы, тарелку, размещенную под нижней решеткой, обечайки, герметично соединенные с патрубком, расположенным в осевой зоне между решеткой и тарелкой, при этом внутренняя поверхность обечаек, верхняя поверхность колец и наружная поверхность патрубка образуют наклонные каналы для слива жидкости и твердых примесей с нижней решетки и тарелки, а также нижние торцы обечаек выполнены под углом к горизонтальной плоскости, а вихревые аппараты циклонных элементов расположены у нижней решетки.The problem is solved due to the fact that in the separator, including a vertical casing, gas inlet and outlet nozzles, liquid and solid impurity outlet nozzles, upper and lower lattices, between which cyclone elements are mounted, a plate placed under the lower lattice, shells hermetically connected with a nozzle located in the axial zone between the grate and the plate, while the inner surface of the shells, the upper surface of the rings and the outer surface of the nozzle form inclined channels for draining liquid and solid esey with bottom grating and plates, and the lower ends of the shells are made at an angle to the horizontal plane and the vortex cyclone apparatus elements are located at the bottom of the lattice.

Более подробно полезная модель поясняется с помощью чертежей.The utility model is explained in more detail using the drawings.

На фиг. 1 представлен общий вид сепаратора.In FIG. 1 shows a general view of the separator.

На фиг. 2 - выносной элемент А.In FIG. 2 - remote element A.

Сепаратор (фиг. 1, 2) включает вертикальный корпус 1, патрубки входа 2 и выхода 3 газа, патрубок выхода жидкости и твердых примесей 4, верхнюю 5 и нижнюю 6 решетки, между которыми монтируются циклонные элементы 7. Верхняя решетка 5 плоская горизонтальная, а нижняя решетка 6 выполнена в виде усеченного конуса, направленного вершиной вниз. Под нижней решеткой 6 смонтирована тарелка 8, выполненная также в виде усеченного конуса, направленного вершиной вниз. Кромки решетки 6 и тарелки 8 герметично соединены обечайками 10, 11 и кольцами 12, 13 с патрубком 9, расположенным в осевой зоне между решеткой 6 и тарелкой 8. Нижние торцы обечаек 10 и 11 выполнены под углом к горизонтальной плоскости, причем наклон торца обечайки 11 выполнен в сторону, противоположную наклону нижнего торца обечайки 10. К нижним торцам обечаек 10, 11 и наружной поверхности патрубка 9 примыкают кольца 12, 13. К нижним точкам колец 12, 13 присоединяются сливные трубы 14 и 15. Верхний торец патрубка 9 расположен выше верхнего торца обечайки 10. Внутренняя поверхность обечаек 10, 11, колец 12, 13 и наружная поверхность патрубка 9 образуют наклонные каналы 16, 17 для слива жидкости и твердых примесей с нижней решетки 6 и тарелки 8 соответственно через сливные трубы 14 и 15.The separator (Fig. 1, 2) includes a vertical casing 1, gas inlet 2 and gas outlet 3 nozzles, liquid and solid impurity outlet pipe 4, upper 5 and lower 6 lattices, between which cyclone elements 7 are mounted. The upper lattice 5 is flat horizontal, and the lower lattice 6 is made in the form of a truncated cone directed apex down. Under the lower grill 6, a plate 8 is mounted, also made in the form of a truncated cone directed with the apex down. The edges of the lattice 6 and the plate 8 are hermetically connected by the shells 10, 11 and the rings 12, 13 with a pipe 9 located in the axial zone between the grill 6 and the plate 8. The lower ends of the shells 10 and 11 are made at an angle to the horizontal plane, and the slope of the end of the shell 11 made in the direction opposite to the inclination of the lower end of the shell 10. To the lower ends of the shells 10, 11 and the outer surface of the pipe 9 are adjacent rings 12, 13. To the lower points of the rings 12, 13 are connected drain pipes 14 and 15. The upper end of the pipe 9 is located above the upper shell end faces 10. Inside NJ mantle surface 10, 11, the rings 12, 13 and the outer surface of pipe 9 form inclined passages 16, 17 for draining the liquid and solids from the bottom of the lattice plates 6 and 8, respectively, through the drain pipes 14 and 15.

В сепараторе у патрубка входа газа 2 смонтировано устройство 18 для предварительной очистки газа. Над сборником жидкости и твердых примесей 20 в нижней части аппарата смонтирован защитный лист 19 для предотвращения вторичного уноса жидкости из сборника жидкости и примесей 20.In the separator at the gas inlet pipe 2, a device 18 for gas pre-treatment is mounted. A protective sheet 19 is mounted over the liquid and solid impurities collector 20 in the lower part of the apparatus to prevent secondary entrainment of the liquid from the liquid and impurities collector 20.

Сепаратор работает следующим образом.The separator works as follows.

Исходный газ, содержащий капельную жидкость и твердые примеси, подается в корпус аппарата 1 через патрубок 2 и далее в устройство предварительной очистки газа 18, где из газа отделяются примеси, и часть их стекает в сборник примесей 20.The source gas containing the dropping liquid and solid impurities is supplied to the apparatus 1 through the pipe 2 and then to the gas pre-treatment device 18, where the impurities are separated from the gas, and part of them flows into the impurity collector 20.

Предварительно очищенный газ поступает по патрубку 9 в зону циклонных элементов и равномерно распределяется из осевой зоны по сечению сепаратора. При движении потока газа между циклонами на их наружных поверхностях и внутренней поверхности сепаратора вследствие инерционных сил происходит частичное осаждение капель жидкости и твердых примесей. Под действием силы тяжести осевшая капельная жидкость и твердые примеси в виде пленки стекают на решетку 6, движутся по ней к осевой зоне сепаратора, попадают в наклонный канал 16, а затем по сливной трубе 14 стекают в сборник жидкости и твердых примесей 20.The pre-purified gas enters through the nozzle 9 into the zone of the cyclone elements and is evenly distributed from the axial zone along the cross section of the separator. When the gas flow moves between the cyclones on their outer surfaces and the inner surface of the separator due to inertial forces, a partial precipitation of liquid droplets and solid impurities occurs. Under the action of gravity, the settled droplet liquid and solid impurities in the form of a film flow onto the grate 6, move along it to the axial zone of the separator, fall into the inclined channel 16, and then flow down the drain pipe 14 into the collector of liquid and solid impurities 20.

В циклонных элементах 7 происходит окончательная очистка газа, при этом жидкость и твердые примеси стекают в полость между нижней решеткой 6 и тарелкой 8 к осевой зоне сепаратора, попадают в наклонный канал 17, а затем по сливной трубе 15 стекают в сборник жидкости и примесей.In the cyclone elements 7, the final gas purification takes place, while the liquid and solid impurities flow into the cavity between the lower grill 6 and the plate 8 to the axial zone of the separator, enter the inclined channel 17, and then flow down the drain pipe 15 into the liquid and impurities collector.

Накопившиеся в сборнике 20 жидкость и твердые примеси удаляются из сепаратора через патрубок 4. Очищенный газ выводится через патрубок 3 выхода газа.The liquid and solid impurities accumulated in the collector 20 are removed from the separator through the nozzle 4. The purified gas is discharged through the nozzle 3 of the gas outlet.

Таким образом, наличие конической решетки и наклонного канала обеспечивает стекание уловленной жидкости и твердых примесей в сборник жидкости и твердых примесей, что уменьшает нагрузку на циклонные элементы и тем самым способствует увеличению эффективности очистки газа от примесей, и снижает трудоемкость очистки сепаратора от уловленных твердых частиц.Thus, the presence of a conical lattice and an inclined channel ensures that the trapped liquid and solid impurities drain into the liquid and solid impurities collector, which reduces the load on the cyclone elements and thereby increases the efficiency of gas purification from impurities, and reduces the complexity of cleaning the separator from trapped solid particles.

Claims

1. The separator, including a vertical casing, gas inlet and outlet pipes, liquid and solid impurities outlet pipe, upper and lower lattices, between which cyclone elements are mounted, a plate located under the lower lattice, shells and rings, hermetically connected to the pipe located in the axial zone between the grate and the plate, characterized in that the inner surface of the shells, the upper surface of the rings and the outer surface of the pipe form oblique channels for draining liquid and solid impurities from the lower grate and relk.

2. The separator according to claim 1, characterized in that the lower ends of the shells are made at an angle to the horizontal plane.

3. The separator according to claim 2, characterized in that the vortex devices of the cyclone elements are located at the bottom of the lattice.