RU2056135C1 - Multistaged separator - Google Patents
Multistaged separator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2056135C1 RU2056135C1 SU5065640A RU2056135C1 RU 2056135 C1 RU2056135 C1 RU 2056135C1 SU 5065640 A SU5065640 A SU 5065640A RU 2056135 C1 RU2056135 C1 RU 2056135C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stage
- gas
- separator
- plate
- liquid
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Cyclones (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области очистки газа и жидкости от твердых и жидких примесей и может быть использовано в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности. The invention relates to the field of gas and liquid purification from solid and liquid impurities and can be used in the oil, gas, chemical and other industries.
Известны разнообразные конструкции сепараторов, содержащих корпус с патрубками подвода и отвода фаз и размещенные внутри корпуса сепарирующие элементы [1, 2, 3] Эти сепараторы применяются в основном при очистке газа с относительно небольшим содержанием жидкой фазы и характеризуются циклическим характером работы, так как необходимо периодически очищать сепарирующие элементы, что снижает производительность и эффективность работы. There are various designs of separators containing a housing with phase inlet and outlet pipes and separating elements located inside the housing [1, 2, 3] These separators are mainly used for gas purification with a relatively low content of the liquid phase and are characterized by the cyclic nature of the operation, since it is necessary periodically clean the separating elements, which reduces productivity and work efficiency.
Известны также конденсаторы, предназначенные для разделения газожидкостных смесей, содержащие корпус с патрубками подвода газожидкостной смеси, отвода газа и жидкости, внутри которых размещены ступени разделения с сепарирующими элементами [4, 5] В конструкции этих сепараторов недостаточно используется кинетическая энергия газожидкостного потока, что снижает эффективность процесса разделения, при этом известные устройства имеют значительные габариты. Also known are capacitors for separating gas-liquid mixtures, containing a housing with nozzles for supplying a gas-liquid mixture, gas and liquid outlet, inside of which separation stages with separating elements are placed [4, 5] The kinetic energy of the gas-liquid flow is not used in the design of these separators, which reduces the efficiency the separation process, while the known devices have significant dimensions.
Наиболее близким к заявленному сепаратору по совокупности признаков (как по конструкции имеет функционально различные ступени сепарации, так и по назначению) является сепаратор, содержащий корпус с патрубками подвода газожидкостной смеси, отвода газа и жидкости, внутри которого размещены ступени разделения с сепарирующими элементами [6] В этом сепараторе интенсификация разделения газа и жидкости достигается за счет совокупного действия центробежных сил, а также сил поверхностного натяжения. The closest to the claimed separator in terms of features (both the design has functionally different stages of separation and for the intended purpose) is a separator containing a casing with nozzles for supplying a gas-liquid mixture, for venting gas and liquid, inside of which separation stages with separating elements are placed [6] In this separator, intensification of the separation of gas and liquid is achieved due to the combined action of centrifugal forces, as well as surface tension forces.
Однако производительность такого сепаратора сравнительно невысока, так как процесс разделения протекает недостаточно интенсивно из-за наличия ступеней разделения, работающих за счет сил поверхностного натяжения и чисто гравитационных сил. However, the performance of such a separator is relatively low, since the separation process is not intensive enough due to the presence of separation stages, working due to surface tension forces and purely gravitational forces.
Данное изобретение направлено на решение задачи по обеспечению надежной и эффективной работы многоступенчатого сепаратора, особенно при больших расходах газожидкостных смесей. This invention is aimed at solving the problem of ensuring reliable and efficient operation of a multi-stage separator, especially at high flow rates of gas-liquid mixtures.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в многоступенчатом сепараторе, содержащем вертикальный корпус, входную камеру, расположенные последовательно по ходу газа ступень центробежной сепарации, включающую множество расположенных параллельно прямоточных циклонных элементов, и ступень инерционного отделения, включающую множество инерционных сепарационных элементов, перекрывающих проходное сечение корпуса, согласно изобретению входная камера снабжена закручивающим устройством, ступень инерционного отделения выполнена в виде тарелки с продольными окнами, снабженными наклонными козырьками, при этом инерционные сепарационные элементы установлены вертикально на тарелке, верхним концом примыкая к козырьку. The solution to this problem is ensured by the fact that in a multi-stage separator containing a vertical casing, an inlet chamber, a centrifugal separation stage arranged in series along the gas, including a plurality of in-line cyclone elements arranged in parallel, and an inertial separation stage including a plurality of inertial separation elements overlapping the passage section of the casing , according to the invention, the input chamber is equipped with a twisting device, the inertial separation stage is made in the form of a plate with longitudinal windows equipped with inclined visors, while the inertial separation elements are mounted vertically on the plate, with the upper end adjacent to the visor.
Кроме того, закручивающее устройство может быть выполнено в виде тангенциально присоединенного к входной камере патрубка ввода потока, а входная камера расположена в нижней части корпуса. Дополнительно входная камера может быть расположена в верхней части корпуса и снабжена осевым патрубком ввода потока, а закручивающее устройство выполнено в виде диска с лопастями и коническим выступом по центру на стороне, обращенной к патрубку ввода. In addition, the swirling device can be made in the form of a flow inlet pipe tangentially attached to the input chamber, and the input chamber is located in the lower part of the housing. Additionally, the inlet chamber can be located in the upper part of the housing and provided with an axial flow inlet nozzle, and the swirling device is made in the form of a disk with blades and a conical protrusion in the center on the side facing the inlet nozzle.
Техническим результатом от использования заявленного сепаратора является повышение производительности и надежности работы многоступенчатого сепаратора за счет рационального использования при разделении фаз кинетической энергии потока газожидкостной смеси и снижения вероятности засорения сепарирущих элементов смолистыми веществами, содержащимися в сепарируемой смеси. The technical result of using the claimed separator is to increase the performance and reliability of the multi-stage separator due to the rational use of the kinetic energy of the gas-liquid mixture flow during phase separation and to reduce the likelihood of clogging of the separating elements with resinous substances contained in the separated mixture.
На фиг. 1 представлена схема заявленного многоступенчатого сепаратора, продольный разрез, с прямоточной схемой движения фаз; на фиг.2 то же, с противоточной схемой движения фаз; на фиг.3 сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 сечение Б-Б на фиг.3; на фиг.5 показан фрагмент сепаратора, продольный разрез (ступень очистки); на фиг.6 сечение В-В на фиг.1; на фиг.7 сечение Г-Г на фиг.1; на фиг. 8 вид по стрелке Д на фиг.7; на фиг.9 узел I на фиг.2. In FIG. 1 shows a diagram of the claimed multi-stage separator, a longitudinal section, with a direct-flow phase flow diagram; figure 2 is the same with the countercurrent flow diagram of the phases; figure 3 section aa in figure 1; figure 4 section BB in figure 3; figure 5 shows a fragment of the separator, a longitudinal section (cleaning stage); figure 6 section bb in figure 1; in Fig.7 section GG in Fig.1; in FIG. 8 is a view along arrow D in FIG. 7; in Fig.9 node I in Fig.2.
Многоступенчатый сепаратор с прямоточной схемой движения газа и жидкости (в данном примере газожидкостная смесь движется сверху вниз, см. фиг.1) содержит вертикальный корпус 1 с осевым патрубком 2 подвода газожидкостной смеси, который расположен соосно корпусу 1, патрубков 3 и 4 вывода соответственно газа и жидкости. A multi-stage separator with a direct-flow gas and liquid flow diagram (in this example, the gas-liquid mixture moves from top to bottom, see Fig. 1) contains a vertical housing 1 with an
В корпусе 1 ниже ввода 2, например, на опорах из уголков установлено закручивающее устройство 5, выполненное в виде корпуса, обращенного к осевому патрубку 2, с направляющими пластинами 7, закрепленными на его верхней поверхности. Закручивающее устройство 5 и патрубок 2 образуют входную ступень сепаратора. На опорном кольце (на чертеже не показан) ниже входной ступени установлена глухая тарелка 8 с множеством расположенных параллельно прямоточных циклонных элементов, выполненных в виде обечаек 9 с завихрителями 10. Обечайки 9 установлены с зазором а относительно полотна тарелки 8 и радиальным зазором б относительно соосных им внутренних обечаек 11, образующих совместно с переливным патрубком 12 гидрозатвор для отсепарированной жидкости. Ниже тарелки 8 на опорном кольце установлена тарелка 13 с инерционными сепарационными элементами, выполненными в виде струнных сепараторов 14, представляющих собой многослойные струнные пакеты, при этом пакеты сепараторов 14 установлены с перекрытием продольных окон 15 (фиг.5), образованных направляющими пластинами 16, наклонно закрепленными на полотне тарелки 13. Для сбора и отвода отсепарированной жидкости струнные сепараторы снабжены желобами 17 и переливным патрубком 18, образующими гидрозатвор для отсепарированной жидкости. In the housing 1 below the
В варианте выполнения многоступенчатого сепаратора с противоточной схемой движения газа и жидкости (в данном случае газожидкостная смесь движется снизу вверх, см. фиг.2) входная ступень сепаратора выполнена в виде тангенциально присоединенного к входной камере патрубка 2 ввода потока, при этом упомянутый патрубок 2 расположен в нижней части сепаратора над патрубком 4 вывода очищенной жидкости, а патрубок 3 вывода газа расположен в верхней части корпуса 1. In an embodiment of a multi-stage separator with a countercurrent flow pattern of gas and liquid (in this case, the gas-liquid mixture moves from bottom to top, see Fig. 2), the inlet stage of the separator is made in the form of a
Работа многоступенчатого сепаратора осуществляется следующим образом: газ с конденсатом входит через патрубок ввода 2 и попадает на конус 6 и пластины 7 закручивающего устройства, закручивается и отбрасывается на стенку корпуса аппарата. Под действием центробежных сил жидкая фаза оседает на стенке и стекает по ней на глухую тарелку 8 с циклонными элементами. Газ с оставшимся в нем частично конденсатом направляется в циклонные элементы, на входе в которые он закручивается завихрителями 10, при этом жидкая фаза отбрасывается на стенки циклонных элементов и, стекая по ним, попадает на основание тарелки 8, откуда по переливным патрубкам сливается на следующую ступень сепарации (тарелку 13). Газ с частично оставшимися в нем каплями жидкости, пройдя циклонные элементы, также направляется на следующую ступень сепарации, где, пройдя через каплеуловитель в виде струн сепараторов 14, отклоняется направляющими пластинами 16 в направлении к выходному патрубку 3. The multi-stage separator operates as follows: gas with condensate enters through the
Благодаря тому, что вектор газа имеет вертикальную составляющую, совпадающую с направлением гравитационных сил, действующих на капли жидкости, стекающей по струнам сепараторов, повышается эффективность сепарации. Направляющие пластины 16, установленные под углом примерно 45о, выполняют роль перегородок и одновременно направляющих для газа. Это позволяет разместить на площади тарелки максимальное количество струнных сепараторов 14 без существенного повышения гидравлического сопротивления, что в свою очередь повышает эффективность сепарации. Отсепарированная жидкость собирается в желобах 17, откуда по переливному патрубку 18 поступает в нижнюю часть аппарата и отводится из него через патрубок 4.Due to the fact that the gas vector has a vertical component that coincides with the direction of gravitational forces acting on droplets of liquid flowing along the strings of the separators, the separation efficiency is increased. The
Исходя из условий работы, при необходимости, например при жестко заданной технологической схеме процесса, многоступенчатый сепаратор может быть выполнен с нижним вводом газожидкостной смеси, как это показано на фиг.2. В этом варианте входная ступень выполнена в виде свободно расширяющегося объема с тангенциальным вводом газожидкостной смеси (см. фиг.2). Кроме того, завихрители 10 установлены в основании обечаек 11, т.е. на входе сепарируемого газа, а ступень с циклонными элементами расположена ниже ступени со струнными сепарирующими элементами желоба 17, которые расположены на выходе из сепарирующих элементов при обеих схемах движения фаз. Based on the operating conditions, if necessary, for example, with a rigidly set technological flow diagram of the process, a multi-stage separator can be performed with the lower inlet of the gas-liquid mixture, as shown in Fig.2. In this embodiment, the inlet stage is made in the form of a freely expanding volume with a tangential inlet of a gas-liquid mixture (see figure 2). In addition,
В этом варианте выполнения работа промежуточных ступеней аналогична вышеописанной, с той лишь разницей, что в этом случае направление движения жидкой и газообразной фаз не совпадают, при этом на входной ступени газожидкостная смесь тангенциально вводится в нижнюю часть корпуса, где под действием центробежных сил жидкость отбрасывается на стенку корпуса, стекает по ней и совместно с жидкостью, поступающей с верхних ступеней сепарации, отводится через патрубок 4 вывода жидкости. In this embodiment, the operation of the intermediate stages is similar to the one described above, with the only difference being that in this case the direction of motion of the liquid and gaseous phases do not coincide, while at the inlet stage the gas-liquid mixture is tangentially introduced into the lower part of the housing, where under the action of centrifugal forces, the liquid is discharged to the wall of the housing flows down along it and, together with the liquid coming from the upper stages of separation, is discharged through the
При использовании предложенного сепаратора его существенным преимуществом по сравнению с известным является высокая эффективность в широком диапазоне расходов газожидкостной смеси, обусловленная наличием двух типов насадок, а также их взаимной компоновкой. When using the proposed separator, its significant advantage over the known one is its high efficiency in a wide range of gas-liquid mixture flow rates, due to the presence of two types of nozzles, as well as their mutual arrangement.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5065640 RU2056135C1 (en) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | Multistaged separator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5065640 RU2056135C1 (en) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | Multistaged separator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2056135C1 true RU2056135C1 (en) | 1996-03-20 |
Family
ID=21614880
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5065640 RU2056135C1 (en) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | Multistaged separator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2056135C1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2469770C1 (en) * | 2011-06-29 | 2012-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-внедренческий центр "ИНЖЕХИМ" | Separator for gas purification |
RU2469771C1 (en) * | 2011-06-29 | 2012-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-внедренческий центр "ИНЖЕХИМ" | Separator for gas purification |
RU2472570C1 (en) * | 2011-11-16 | 2013-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-внедренческий центр "ИНЖЕХИМ" | Gas separator |
US9687759B2 (en) | 2012-08-08 | 2017-06-27 | Sulzer Chemtech Ag | Apparatus for cyclone separation of a fluid flow into a gas phase and a liquid phase and vessel provided with such an apparatus |
RU198326U1 (en) * | 2020-03-05 | 2020-07-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Уренгой" | SEPARATOR |
RU2729572C1 (en) * | 2019-07-23 | 2020-08-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Экспертный технический центр ЦКБН" | Separator for gas cleaning |
RU2797194C1 (en) * | 2019-12-10 | 2023-05-31 | Чайна Петролиум энд Кемикал Корпорейшн | Gas phase distribution control device and dividing wall column |
-
1992
- 1992-10-13 RU SU5065640 patent/RU2056135C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1580632, кл. B 01D 47/14, 1988. 2. Авторское свидетельство СССР N 1563007, кл. B 01D 45/00, 1988. 2. Авторское свидетельство СССР N 1087159, кл. B 01D 47/00, 1982. 4. Авторское свидетельство СССР N 1004395, кл. B 01D 19/00, 1988. 5. Авторское свидетельство СССР N 1666142, кл. B 01D 19/00, 1989. 6. Авторское свидетельство СССР N 587297, кл. B 01D 45/12, 1976. * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2469770C1 (en) * | 2011-06-29 | 2012-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-внедренческий центр "ИНЖЕХИМ" | Separator for gas purification |
RU2469771C1 (en) * | 2011-06-29 | 2012-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-внедренческий центр "ИНЖЕХИМ" | Separator for gas purification |
RU2472570C1 (en) * | 2011-11-16 | 2013-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-внедренческий центр "ИНЖЕХИМ" | Gas separator |
US9687759B2 (en) | 2012-08-08 | 2017-06-27 | Sulzer Chemtech Ag | Apparatus for cyclone separation of a fluid flow into a gas phase and a liquid phase and vessel provided with such an apparatus |
RU2627375C2 (en) * | 2012-08-08 | 2017-08-08 | Зульцер Хемтек Аг | Device for cyclone separation of gas-liquid mixture flow into gas-phase fraction and liquid fraction, additionally equipped with special tank |
RU2729572C1 (en) * | 2019-07-23 | 2020-08-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Экспертный технический центр ЦКБН" | Separator for gas cleaning |
RU2797194C1 (en) * | 2019-12-10 | 2023-05-31 | Чайна Петролиум энд Кемикал Корпорейшн | Gas phase distribution control device and dividing wall column |
RU198326U1 (en) * | 2020-03-05 | 2020-07-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Уренгой" | SEPARATOR |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7594942B2 (en) | Gas/liquid separator | |
US3884660A (en) | Gas-liquid separator | |
US9266042B2 (en) | Inlet device for gravity separator | |
RU2342182C2 (en) | Separator bath | |
RU2056135C1 (en) | Multistaged separator | |
EP0083811B1 (en) | Apparatus for separating mixtures of liquid and gas | |
FI109455B (en) | Compact cascade scrubber for scrubbing exhaust gas | |
EP0038325A1 (en) | Horizontal vapor-liquid separator | |
WO2023223018A1 (en) | Separator | |
RU2760671C1 (en) | Direct-flow centrifugal vortex separator for separating gas-liquid flows | |
RU2379120C1 (en) | Centrifugal return-uniflow separator | |
RU2386470C1 (en) | Separator | |
RU2299757C2 (en) | Screen-separator | |
SU1066629A1 (en) | Separator | |
RU2729572C1 (en) | Separator for gas cleaning | |
SU1690807A1 (en) | Separator | |
RU211920U1 (en) | SEPARATOR | |
RU2136350C1 (en) | Gas cleaning separator | |
RU2766568C1 (en) | Gas-liquid separator | |
RU2253502C1 (en) | Separator for a gas purification from impurities | |
RU2414305C2 (en) | Multistage centrifugal separator | |
SU1031518A1 (en) | Centrifucal separator | |
US2936852A (en) | Device for removing dust and liquid particles from gases | |
RU2056177C1 (en) | Cyclone separator "cascade" | |
SU1088808A1 (en) | Apparatus for extraction of additives from liquid |