RU183828U1

RU183828U1 - GAS CLEANING SEPARATOR

Info

Publication number: RU183828U1
Application number: RU2017140136U
Authority: RU
Inventors: Виктор Александрович Крюков; Алексей Викторович Шеметов; Альберт Филаритович Булякулов
Original assignee: Виктор Александрович Крюков; Алексей Викторович Шеметов; Альберт Филаритович Булякулов
Priority date: 2017-11-17
Filing date: 2017-11-17
Publication date: 2018-10-04

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для разделения газожидкостных смесей и может быть использована в нефтяной, газовой и химической промышленности.Задача изобретения - повышение степени очистки газа от жидкости.Техническая задача предлагаемой полезной модели заключается в повышении эффективности очистки газа, выражающейся в улавливании до 100% капельной жидкости и мехпримесей размером более 1 мкм и обеспечении надежной эксплуатации аппарата при существенных колебаниях соотношений фаз потока и технологических параметров (температуры и давления).Поставленная задача достигается тем, что сепаратор для очистки газа, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с тангенциальным патрубком ввода разделяемого потока и осевым патрубком отвода жидкости, патрубок вывода очищенного газа, кольцевой сборник жидкости с дренажной трубкой, завихритель потока, образованный двумя шайбами и установленными между ними под углом к потоку вертикальными пластинами, снабжен коалесцирующим фильтром, выполненным в виде цилиндра из пористого материала, внутри коалесцирующего фильтра размещен распределитель потока в виде конического завихрителя, а выходной патрубок снабжен дефлектором, площадь которого не менее чем в 4 раза превышает площадь отверстия патрубка отвода очищенного газа.The invention relates to devices for separating gas-liquid mixtures and can be used in the oil, gas and chemical industries. The objective of the invention is to increase the degree of gas purification from liquids. The technical objective of the proposed utility model is to increase the efficiency of gas purification, which is expressed in trapping up to 100% drip liquids and solids more than 1 μm in size and ensuring reliable operation of the apparatus with significant fluctuations in the ratio of flow phases and process parameters (temperature This task is achieved by the fact that the separator for gas purification, comprising a vertical cylindrical body with a tangential nozzle for the input of the shared flow and an axial nozzle for the discharge of liquid, a nozzle for the outlet of the purified gas, an annular liquid collector with a drain pipe, a flow swirl formed by two washers and installed between them at an angle to the flow vertical plates, equipped with a coalescing filter, made in the form of a cylinder of porous material, inside the coalescing filter a flow distributor is arranged in the form of a conical swirler, and the outlet pipe is equipped with a deflector, the area of which is at least 4 times the area of the opening of the outlet pipe for purified gas.

Description

Полезная модель относится к устройствам для разделения газожидкостных смесей и может быть использована в нефтяной, газовой и химической промышленности.The invention relates to devices for separating gas-liquid mixtures and can be used in the oil, gas and chemical industries.

Известен сепаратор (патент RU №2147914, МПК⁷ B01D 45/12, опубл. 27.04.00 г., №12), содержащий корпус с патрубком входа газожидкостной смеси, патрубками выхода газа и жидкости, установленные в корпусе коагулятор и циклон.A known separator (patent RU No. 2147914, IPC ⁷ B01D 45/12, publ. 04/27/00, No. 12), comprising a housing with a nozzle for the entrance of the gas-liquid mixture, nozzles for the exit of gas and liquid, installed in the housing coagulator and cyclone.

Общими признаками известного и предлагаемого устройства являются: вертикальный корпус с патрубком входа сырья и патрубками выхода газа и жидкости.Common features of the known and proposed device are: a vertical housing with a pipe for the input of raw materials and pipes for the exit of gas and liquid.

Недостатком известного устройства является неэффективное разделение газожидкостного потока как вследствие его недостаточной организации перед подачей в зону коагуляции, так и обусловленное отсутствием зоны тонкой доочистки газового потока.A disadvantage of the known device is the ineffective separation of the gas-liquid stream, both due to its insufficient organization before being fed into the coagulation zone, and due to the absence of a zone for fine purification of the gas stream.

Наиболее близким к заявляемому является центробежный сепаратор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с тангенциальным патрубком ввода разделяемого потока и осевым патрубком отвода жидкости, размещенный в нижней части корпуса отражатель, осевой патрубок вывода очищенного газа, на нижнем конце которого размещен кольцевой сборник жидкости с дренажной трубкой, выведенной под отражатель. Сепаратор снабжен укрепленными на внутренней поверхности патрубка вывода очищенного газа двумя шайбами и установленными между ними под углом к потоку вертикальными пластинами, а кольцевой сборник жидкости выполнен путем отгиба внутрь торцевого края патрубка вывода очищенного газа, образуя скругленный нижний конец его (патент RU №2029631, МПК В04С 5/13, 1995 г.).Closest to the claimed one is a centrifugal separator containing a vertical cylindrical body with a tangential nozzle for the input of the shared flow and an axial nozzle for the discharge of liquid, a reflector located in the lower part of the body, an axial nozzle for the outlet of the purified gas, at the lower end of which there is an annular liquid collector with a drain pipe under the reflector. The separator is equipped with two washers mounted on the inner surface of the purified gas outlet pipe and installed with vertical plates between them at an angle to the flow, and the annular liquid collector is made by bending inside the end edge of the purified gas outlet pipe, forming a rounded lower end of it (patent RU No. 2029631, IPC B04C 5/13, 1995).

Недостатками данного сепаратора, принятого в качестве прототипа, являются то, что при работе этого сепаратора капли жидкости оседают на сточном корпусе и возможен повторный захват этих капель вихревым потоком и, соответственно, попадание их в патрубок отвода газа, что снижает эффективность очистки газа.The disadvantages of this separator, adopted as a prototype, are that during the operation of this separator, droplets of liquid settle on the waste casing and it is possible to re-capture these droplets in a vortex flow and, accordingly, falling into the gas outlet pipe, which reduces the efficiency of gas purification.

Задача изобретения - повышение степени очистки газа от жидкости.The objective of the invention is to increase the degree of gas purification from liquid.

Техническая задача предлагаемой полезной модели заключается в повышении эффективности очистки газа, выражающейся в улавливании до 95% капельной жидкости и мехпримесей размером более 1 мкм и обеспечении надежной эксплуатации аппарата при существенных колебаниях соотношений фаз потока и технологических параметров (температуры и давления).The technical task of the proposed utility model is to increase the efficiency of gas purification, which is expressed in trapping up to 95% of droplet liquid and solids greater than 1 μm in size and ensuring reliable operation of the apparatus with significant fluctuations in the ratio of flow phases and process parameters (temperature and pressure).

Поставленная задача достигается тем, что сепаратор для очистки газа, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с тангенциальным патрубком ввода разделяемого потока и осевым патрубком отвода жидкости, патрубок вывода очищенного газа, кольцевой сборник жидкости с дренажной трубкой, завихритель потока, образованный двумя шайбами и установленными между ними под углом к потоку вертикальными пластинами, в отличие от прототипа, он снабжен коалесцирующим фильтром, выполненным в виде цилиндра из пористого материала, внутри коалесцирующего фильтра размещен распределитель потока в виде конического завихрителя, а выходной патрубок снабжен дефлектором, площадь которого не менее чем в 4 раза превышает площадь отверстия выходного патрубка.This object is achieved in that the gas purifier separator comprising a vertical cylindrical body with a tangential nozzle for introducing a shared stream and an axial nozzle for discharging liquid, a nozzle for discharging purified gas, an annular liquid collector with a drain pipe, a flow swirl formed by two washers and installed between them under angle to the flow of vertical plates, in contrast to the prototype, it is equipped with a coalescing filter made in the form of a cylinder of a porous material, inside coalescing a filter disposed the flow distributor in the form of a conical swirler and the outlet is provided with a baffle plate, whose area is not less than 4 times the outlet area of the opening.

На фиг. 1 показана схема сепаратора для очистки газа, вертикальный разрез.In FIG. 1 shows a diagram of a separator for gas purification, vertical section.

На фиг. 2 приведены горизонтальные разрезы сепаратора.In FIG. 2 shows horizontal sections of the separator.

Центробежный сепаратор содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, тангенциальный патрубок 2 ввода разделяемого потока, конический отражатель 3, установленный в нижней части корпуса 1, осевой патрубок отвода жидкости 4, осевой патрубок 5 отвода газа, кольцевой сборник жидкости 6, прикрепленный к корпусу 1 несколькими перемычками, вертикальные пластины 7, закрепленные под углом к потоку по периметру между шайбой 8 и шайбой 9, дренажные трубки 10 и 11. В верхней части корпуса 1 установлен коалесцирующий фильтр 12, выполненный в виде цилиндра из пористого материала. Внутри коалесцирующего фильтра 12 размещен распределитель потока 13 в виде конического завихрителя, а выходной патрубок 14 снабжен дефлектором 15, площадь которого не менее чем в 4 раза превышает площадь отверстия патрубка отвода очищенного газа.The centrifugal separator comprises a vertical cylindrical body 1, a tangential nozzle 2 for introducing a shared flow, a conical reflector 3 installed in the lower part of the housing 1, an axial nozzle 5 for venting the fluid 4, an axial nozzle 5 for venting the gas, an annular fluid collector 6 attached to the housing 1 with several jumpers, vertical plates 7, fixed at an angle to the flow around the perimeter between the washer 8 and the washer 9, drainage tubes 10 and 11. In the upper part of the housing 1 is installed a coalescing filter 12, made in the form of a cylinder of Risto material. Inside the coalescing filter 12, a flow distributor 13 is arranged in the form of a conical swirler, and the outlet pipe 14 is provided with a deflector 15, the area of which is at least 4 times the opening area of the purified gas outlet pipe.

Центробежный сепаратор работает следующим образом.Centrifugal separator operates as follows.

Влажный газ поступает в верхнюю часть корпуса 1 через тангенциальный патрубок 2 сепаратора. Газ движется по спирали к центру сепаратора. Взвешенные частицы жидкости центробежной силой отбрасываются к внутренней цилиндрической стенке корпуса 1, стекают по стенке корпуса 1 и поступают в осевой патрубок 4 отвода жидкости. Капельная жидкость, не осевшая на корпусе, попадает вместе с газом через кольцевой сборник 6 в патрубок 5 отвода газа, где газовый поток за счет торможения о вертикальные пластины 7 оседает на стенках этих пластин и на внутренней поверхности патрубка отвода газа 5. Отсепарированная жидкость, стекая по вертикальным пластинам 7 и внутренней поверхности патрубка 5 отвода газа, попадает в сборник жидкости 6, откуда через дренажную трубку 11 поступает под отражатель 3 в нижнюю часть корпуса 1, а затем через осевой патрубок 4 отвода жидкости выводится из сепаратора.Wet gas enters the upper part of the housing 1 through the tangential pipe 2 of the separator. Gas spirals toward the center of the separator. Suspended particles of the liquid are discarded by centrifugal force to the inner cylindrical wall of the housing 1, flow down the wall of the housing 1 and enter the axial nozzle 4 of the fluid outlet. Drip liquid that has not settled on the body enters with the gas through the annular collector 6 into the gas outlet pipe 5, where the gas flow settles on the walls of these plates and on the inner surface of the gas outlet pipe due to braking on the vertical plates 7 5. Separated liquid draining along the vertical plates 7 and the inner surface of the gas outlet pipe 5, it enters the liquid collector 6, from where it passes through the drain pipe 11 under the reflector 3 to the lower part of the housing 1, and then through the axial pipe 4 of the liquid outlet from the separator.

Газ, после вывода его через патрубок 5, несет с собой часть не отсепарированной мелкокапельной жидкости, которая поступает в конический распределитель потока 13, выполненный в виде наклонных пластин, установленных под углом к потоку. Коническая форма распределителя потока 13 позволяет более равномерно распределить расход потока за счет увеличения центробежной силы по мере уменьшения радиуса поворота при продвижении его вверх. Пройдя через распределитель 13, поток проходит через поры коалесцирующего фильтра 12, и устремляясь к выходному патрубку 14, встречает на этом пути дефлектор 15, который снижает скорость потока у фильтра напротив отверстия штуцера 14, и, таким образом, выравнивает поток через фильтр 12. Дренажная трубка 10 снабжена коленом для предотвращения перетока газа из нижней части корпуса 1 в верхнюю за счет жидкости, скапливающейся в колене и выполняющей функцию обратного клапана.Gas, after its removal through the pipe 5, carries with it a part of the non-separated small-droplet liquid, which enters the conical flow distributor 13, made in the form of inclined plates installed at an angle to the flow. The conical shape of the flow distributor 13 allows you to more evenly distribute the flow rate by increasing the centrifugal force as the radius of rotation decreases as it moves up. Having passed through the distributor 13, the flow passes through the pores of the coalescing filter 12, and rushing to the outlet pipe 14, it encounters a deflector 15 in this way, which reduces the flow velocity at the filter opposite the nozzle opening 14, and thus equalizes the flow through the filter 12. Drain the tube 10 is equipped with a knee to prevent the flow of gas from the lower part of the housing 1 to the upper due to the liquid accumulating in the knee and acting as a check valve.

Claims

A gas purifier separator comprising a vertical cylindrical body with a tangential nozzle for introducing a shared flow and an axial nozzle for discharging liquid, a nozzle for discharging purified gas, an annular liquid collector with a drain pipe, a flow swirl formed by two washers and vertical plates installed between them at an angle to the flow, characterized in that it is equipped with a coalescing filter made in the form of a cylinder of porous material, a flow distributor is placed inside the coalescing filter a conical swirler and the outlet is provided with a baffle plate, whose area is not less than 4 times the outlet area of the opening.