RU19658U1 - Внутритрубный сепаратор - Google Patents

Abstract

1. Внутритрубный сепаратор, имеющий корпус с входным и выходным патрубками, соединенный с конденсатосборником, отличающийся тем, что корпус сепаратора разделен на три отсека поперечными перегородками, в центре которых выполнены отверстия, первый и второй отсеки выполнены в виде расширительных камер, а третий отсек в виде центробежного сепаратора, при этом в первом отсеке между входным патрубком и перегородкой установлен отражатель, а сепаратор снабжен установленным на перегородке перед входным отверстием в третий отсек завихрителем и дополнительными патрубками, соединяющими каждый из отсеков с конденсатосборником.2. Внутритрубный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что отражатель установлен под углом 45к оси сепаратора.3. Внутритрубный сепаратор по п.1 или 2, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными патрубками, установленными на перегородках и направленными в сторону входного патрубка.

Description

1. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВНУТРИТРУБНЫЙ СЕПАРАТОР

шши11111//Г|1/1,..У.02

-- - -О

сепаратор относится к объекту изобретения - устройство. Изобретение предлагается использовать для очистки газа от жидкости

(газовый конденсат, водометанольпый раствор) на промыслах и на обьектах

транспорта газа.

В газовой промышленности для очистки газа от жидкой фазы используют сепараторы различной конструкции, расширительные камеры.

1.В центробежном сепараторе с регулируемым (подвижпым) завихрителем разделение жидкости из газожидкостного потока происходит за счет инерционных и центробежных сил в цилиндрическом патрубке и гравптапионных сил в горизонтальной емкости сепаратора.

Осповным недостатком центробежных сепараторов является то, что капли жидкости срываясь с вертикального цилиндра газовым потоком распыляются на мельчайшие частицы, которые обратным потоком газа уносятся из горизонтальной емкости на выход газа из сепаратора.

2.В жалюзных сепараторах разделение капельной жидкости происходит, благодаря воздействию гравитационньгк и инерционньгх сил в средней части корпуса. Туманообразная масса жидкости - за счет сил инерции, адгезии и турбулентных пульсаций газа в пакетах жалюзных скрубберных насадок.

Недостатком жалюзных сепараторов является то, что вследствии тангенциального входа газожидкостная смесь раскручивается, в том числе, и жидкость, находяшаяся в нижней части сенаратора. При увеличении скорости газа в контакте «газ-жидкость жидкость вспенивается забивая продувочные клапаны, линии.

3.Сетчатые сепараторы имеют тот же недостаток, что и жалюзные сепараторы. Вспенившаяся смесь «газовый конденсат -ь метанол + пластовая вода, часто забиваются и загидрачиваются сетчатые насадки. 1

4.Расширительные камеры обычно монтируются на выходном коллекторе газа из УКПГ. Разделение жидкости от газового потока происходит за счет гравитанионпых сил, из-за резкого снижения скорости газового потока, вследствие увеличения диаметра трубопровода на расширительной камере. 2

Недостаток - большая длина конструкнии и не отбивается мелкодисперсная жидкая фаза.

Наиболее близкими аналогами внутритрубного сепаратора из вьниеуказанных аппаратов (1, 2, 3, 4) являются центробежный сепаратор и расширительная камера.

В I и II отсеках внутритрубного сепаратора разделение жидкости от газа происходит, как и в распшрительной камере, за счет воздействия сил гравитации па капли жидкости вследствие резкого снижения линей юй скорости газожидкостиого потока за счет увеличения внутреннего сечения трубопровода в внутритрубном сепараторе.

В III отсеке внутритрубного сепаратора разделение жидкости от газа, находяшегося в мелкодисперсном состоянии (в виде тумана), происходит, как и в цеитробежиом сепараторе, за счет адгезии и сил поверхностного натяжения молекул жидкости возникающих ири отбрасывании мелкодисперсной жидкой фазы к стенкам обечайки внутритрубного сепаратора завихрителем.

Внутритрубный сепаратор состоит из корпуса сепаратора (1), конденсатосборника (2) и патрубков входа и выхода газа. Корпус внутритрубного сепаратора разделен на три отсека перегородками (7). На I и П1 перегородках имеется цилиндрическое отверстие (3) в виде патрубка длиной 120мм 0 100мм.

Патрубки выступают на 100мм навстречу потока газа. Перед I перегородкой установлен отражатель (4) для исключения прямого попадания жидкости в центральное отверстие I перегородки.

Па II перегородке установлен завихритель (5). Для стока отбившейся жидкости каждый отсек корпуса внутритрубного сепаратора соединен патрубками (6) с конденсатосборником.

Принцип действия внутритрубного сепаратора:

Газожидкостный поток с газосборного коллектора по трубопроводу 0 159мм поступает в 1 отсек внутритрубного сепаратора длиной 4 метра, где отбивается около 75-80% жидкости. Такую высокую степень очистки в I отсеке внутритрубного сепаратора, работающем как расширительная камера, обеспечивает наличие отражателя (4). Жидкость, ударившись об отражатель, падает вниз и по патрубку (6) стекает в конденсатосборник (2).

Мелкодисперсная жидкая фаза и отдельные капли жидкости через центральное отверстие (3) первой перегородки вместе с газовым потоком поступают во II отсек, где под воздействие гравитационных сил капли жидкости падают вниз и стекают по патрубку (6) в конденсатосборник. Во II отсек отбивается около 10-15% жидкости.

Предварительно очищенный от жидкости на I и II отсеках газ и мелкодисперсная жидкая фаза в виде тумана входят в завихритель (5), где газожидкостный поток раскручивается и под воздействием инерционных и центробежных сил отбрасываются к стенкам обечайки III отсека, где из мелкодисперсной жидкой фазы за счет сил поверхностного натяжения молекул жидкости и адгезии образуются капли жидкости на стенках обечайки, которые под

воздействием гравитационных сил стекают по стенкам обечайки, затем по патрубку (6) в конденсатосборник.

В третьем отсеке отбивается около 5% жидкости. В трех отсеках внутритрубного сепаратора отбивается до 95% жидкости от первоначальной концентрации.

Очищенный от газового конденсата и водометанольного раствора газ через цилиндрическое центральное отверстие III перегородки поступает в патрубок выхода газа из внутритрубного сепаратора. Газовый конденсат, водометанольный раствор с конденсатосборника автоматически продувается в установку дегазации конденсата.

Высокий коэффициент сепарации впутритрубного сепаратора достигается наличием трех отсеков работающих в отдельности как самостоятельные разделители. Необходимо отметить конструктивную простоту, применение типовых трубных конструкций.

I и II отсеки внутритрубного сепаратора работают как расширительная камера. Уменьшение длины и увеличение коэффициента очистки жидкой фазы на первом отсеке достигается наличием отражателя (4). На II отсеке отбиваются капли жидкости, уносившиеся с потоком газа с I отсека через первую перегородку.

Ill отсек отличается от центробежного сепаратора, конструкцией завихрителя, насыщенностью нотока подвергнутого предварительной очистке газа от жидкости в I и II отсеках. В завихритель поступает только мелкодисперсная жидкая фаза в виде тумана. В отличие от центробежного сепаратора, в котором находится весь объем жидкой фазы.

изготовить любая строительно-монтажная организация, имеющая лицензию Госгортехнадзора РФ на строительство промысловых и магистральных трубопроводов.

Прочностные характеристики примененных трубных элементов позволяют эксплуатировать внутритрубные сепараторы в северных районах при температуре окружающего воздуха минус 60 плюс 40 °С в соответствии с сертификатами качества на элементы.

Авторы: lВ.Н.Николаев

Литература:

1.Борщенко Л.И. Подготовка газа и конденсата к транспорту. М, Недра, 1987г. 2.Васильев П.Д., Котляр И.Я., Нечаев М.А., Тихомиров Е.П. Справочник работника магистрального газопровода. Л., Недра, 1974 г.

.Корнев

Claims (3)

1. Внутритрубный сепаратор, имеющий корпус с входным и выходным патрубками, соединенный с конденсатосборником, отличающийся тем, что корпус сепаратора разделен на три отсека поперечными перегородками, в центре которых выполнены отверстия, первый и второй отсеки выполнены в виде расширительных камер, а третий отсек в виде центробежного сепаратора, при этом в первом отсеке между входным патрубком и перегородкой установлен отражатель, а сепаратор снабжен установленным на перегородке перед входным отверстием в третий отсек завихрителем и дополнительными патрубками, соединяющими каждый из отсеков с конденсатосборником.

2. Внутритрубный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что отражатель установлен под углом 45^o к оси сепаратора.

3. Внутритрубный сепаратор по п.1 или 2, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными патрубками, установленными на перегородках и направленными в сторону входного патрубка.