RU2089774C1

RU2089774C1 - Device for discharge of gas or liquid

Info

Publication number: RU2089774C1
Application number: RU94014744A
Authority: RU
Inventors: Н.Н. Хазиев; М.Г. Газизов; Р.А. Зайнашев; А.Н. Колесников; Р.З. Хафизов; В.Н. Митрофанов
Original assignee: Хазиев Нагим Нуриевич
Priority date: 1994-04-19
Filing date: 1994-04-19
Publication date: 1997-09-10

Abstract

FIELD: oil industry; oil, gas and water gathering and preparation systems in oil fields. SUBSTANCE: device includes cylindrical housing with unloading chamber, shut-off members located coaxially relative to hollow float which is arranged in guide sleeve protecting it against high-velocity flow. Float is connected with shut-off members by means of hollow rod which brings cavity of unloading chamber in communication with cavity after outlet hole of housing. EFFECT: enhanced efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в системе сбора нефти и газа. The invention relates to the oil industry and can be used in a system for collecting oil and gas.

В системе сбора нефти и газа для разделения смеси жидкости и газа используют сепараторы, после которых жидкость и газ транспортирут по отдельным трубопроводам. Для предупреждения попадания газа в жидкостную линию, а жидкости в газопроводы в сепараторах используют регуляторы уровня, работающие совместно с клапаном на газовой линии. In the oil and gas collection system, separators are used to separate the liquid and gas mixture, after which the liquid and gas are transported through separate pipelines. To prevent gas from entering the liquid line, and liquids into the gas pipelines in the separators, level controllers are used that work in conjunction with the valve on the gas line.

Известна газовая заслонка, управляемая поплавком в сепараторе, который связан с заслонкой с помощью рычажной системы (Г.С. Лутошкин. Сбор и подготовка нефти, газа и воды. Изд-во "Недра", М. 1974, c. 78, рис.34). Known gas damper controlled by a float in the separator, which is connected to the damper using a lever system (G. Lutoshkin. Collection and preparation of oil, gas and water. Publishing house "Nedra", M. 1974, p. 78, Fig. 34).

Такая газовая заслонка громоздка, конструктивно сложна, ее невозможно использовать в малогабаритных аппаратах. Such a gas damper is cumbersome, structurally complex, it cannot be used in small-sized devices.

Малогабаритнее являются так называемые " поплавковые конденсатоотводчики", которые служат для отвода конденсата из паровых аппаратов. Известен кондесатоотводчик с полым шаровым поплавком и клапанной системой, заключенными в одном корпусе (Трубопроводная арматура с автоматическим управлением. Справочник под редакцией С.И.Косых, Л. Машиностроение, Ленинградское отд-ние, 1982, с.169, рис. 13.1). По мере накопления конденсата поплавок в виде полого шара всплывает и поворачивает рычаг, управляющий выпускным клапаном, и конденсат выпускается. Такие конденсатоотводчики также сложны по конструкции и служат только для отвода конденсата, т.е. не пригодны в тех случаях, когда надо отводить газ, задерживая жидкость. Smaller are the so-called "float traps", which are used to drain condensate from steam devices. Known steam trap with a hollow ball float and valve system, enclosed in one case (Pipe fittings with automatic control. Reference edited by S.I. Kosykh, L. Mechanical Engineering, Leningrad Branch, 1982, p. 169, Fig. 13.1). As condensate accumulates, a float in the form of a hollow ball pops up and turns the lever that controls the exhaust valve, and condensate is discharged. Such steam traps are also complex in design and serve only to drain the condensate, i.e. not suitable in cases where it is necessary to remove the gas, trapping the liquid.

Задачей изобретения является повышение надежности работы сепараторов, предупреждение попадания жидкости в газопровод, а газа в жидкостную линию, упрощение конструкции устройства с размещением его в системе трубопроводов. The objective of the invention is to increase the reliability of the separators, preventing liquid from entering the gas pipeline, and gas into the liquid line, simplifying the design of the device with its placement in the piping system.

Технический результат достигается тем, что используется устройство для отвода газа и жидкости, содержащее корпус с входным и выходным отверстиями и расположенный в корпусе полый поплавок, связанный с запорным органом, перекрывающим входное отверстие, отличающееся тем, что корпус выполнен цилиндрическим, снабжен разгрузочной камерой с расположенным в ней дополнительным запорным органом, связанным с поплавком и направляющим стаканом, установленным на крышке разгрузочной камеры, причем поплавок расположен в стакане и связан с запорными органами с помощью соосно установленного выходному отверстию полого штока, сообщающего полость разгрузочной камеры с полостью за выходным отверстием. The technical result is achieved by the fact that a device for removing gas and liquid is used, comprising a housing with inlet and outlet openings and a hollow float located in the housing, connected to a locking member that overlaps the inlet, characterized in that the housing is cylindrical, equipped with a discharge chamber with it additional locking element associated with the float and the guide glass mounted on the lid of the discharge chamber, and the float is located in the glass and is associated with locking organs using a hollow rod coaxially mounted to the outlet, communicating the cavity of the discharge chamber with a cavity behind the outlet.

Конструктивная схема предлагаемого устройства представлена на фиг.1 и 2. The structural diagram of the proposed device is presented in figures 1 and 2.

На фиг.1 представлено устройство для отвода газа; на фиг.2 устройство в положении, когда оно используется для отвода жидкости. Для наглядности устройство изображено в закрытом положении запорных органов. Figure 1 shows a device for venting gas; figure 2, the device in the position when it is used to drain the liquid. For clarity, the device is shown in the closed position of the locking elements.

Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1 с двумя фланцами, полого поплавка 2, двух запорных органов 3 и 4, которые закреплены на концах полого штока 5. Корпус с обеих сторон имеет крышки 5 и 7, которые закреплены на фланцах корпуса. Седло запорного органа 3 расположено в крышке 6, а седло запорного органа 4 размещается в изолированной разгрузочной камере 8. Крышка 7 имеет отверстия 9 для свободного прохода жидкости или газа. Вертикальное положение полого штока 5 фиксируется опорами 10 и 11, между опорой 10 и запорным органом 3 размещается пружина 12. Полый поплавок размещается внутри направляющего стакана 13 с отверстиями 14 в нижней части. The device consists of a cylindrical body 1 with two flanges, a hollow float 2, two locking elements 3 and 4, which are fixed at the ends of the hollow rod 5. The body on both sides has covers 5 and 7, which are mounted on the flanges of the body. The seat of the locking member 3 is located in the cover 6, and the seat of the locking member 4 is located in an insulated discharge chamber 8. The cover 7 has openings 9 for free passage of liquid or gas. The vertical position of the hollow rod 5 is fixed by the supports 10 and 11, between the support 10 and the locking element 3 is a spring 12. The hollow float is placed inside the guide cup 13 with holes 14 in the lower part.

Устройство для отвода газа работает следующим образом. A device for removing gas works as follows.

Устройство монтируется на вертикальном участке газопровода в положении, как показано на фиг.1. Газ проходит снизу вверх, поступает внутрь корпуса 1 через отверстие 9 в крышке 7, заполняет внутреннее пространство корпуса, поток газа создается между пространством корпуса 1 и направляющего стакана 13, а внутри направляющего стакана газ находится в относительно неподвижном состоянии так, что поплавок не испытывает влияния скоростного напора потока газа. В среде газа полый поплавок с запорными органами 3 и 4 на концах полого штока 5 находится в нижнем положении, при этом запорные органы 3 и 4 находятся в открытом положении, поступающий газ свободно проходит через корпус устройства и движется по газопроводу. The device is mounted on a vertical section of the gas pipeline in the position, as shown in figure 1. Gas flows from bottom to top, enters the housing 1 through the opening 9 in the cover 7, fills the internal space of the housing, a gas flow is created between the space of the housing 1 and the guide cup 13, and the gas is relatively stationary inside the guide cup so that the float is not affected gas flow velocity head. In a gas environment, a hollow float with shut-off bodies 3 and 4 at the ends of the hollow rod 5 is in the lower position, while the shut-off bodies 3 and 4 are in the open position, the incoming gas freely passes through the device body and moves through the gas pipeline.

При появлении жидкости внутри корпуса устройства через отверстия 14 в направляющем стакане 13 одновременно заполняется и пространство, где находится полый поплавок 2, он начинает всплывать и при определенном установленном уровне жидкости внутри корпуса устройства запорный орган 3 перекрывает проход газа через корпус устройства. Пружина 12 позволяет регулировать плавучесть поплавка в среде жидкости с учетом ее плотности и массы поплавка с запорными органами. Таким образом, устройство предупреждает попадание потока жидкости в газопровод. When liquid appears inside the device through the holes 14 in the guide cup 13, the space where the hollow float 2 is located is also filled at the same time, it begins to float and, at a certain set level of liquid inside the device, the shut-off element 3 closes the gas passage through the device. Spring 12 allows you to adjust the buoyancy of the float in the liquid medium, taking into account its density and mass of the float with locking elements. Thus, the device prevents the ingress of fluid flow into the gas pipeline.

При закрытии запорного органа 3 одновременно закрывается и запорный орган 4. При этом область за запорным органом 3 по полому штоку сообщается с изолированной разгрузочной камерой 8, что приводит к разгрузке запорного органа 3 при возникновении разности давлений до и после запорного органа 3 при закрытом его положении. Необходимо отметить, что в разгрузочную камеру также попадает жидкость, высота которой оказывает незначительное влияние на степень разгрузки запорного органа 3, что легко компенсируется массой поплавка с запорными органами или запасом плавучести. Таким образом, происходит достаточная разгрузка запорного органа 3 и обеспечивается нормальная работа устройства при возможности возникновения разности давлений в пространстве до и после запорного органа 3. When closing the locking member 3, the locking member 4 also closes at the same time. In this case, the area behind the locking member 3 is connected via an hollow rod with an isolated discharge chamber 8, which leads to the discharge of the locking member 3 when a pressure difference occurs before and after the locking member 3 when its closed position . It should be noted that liquid also enters the discharge chamber, the height of which has a slight effect on the degree of discharge of the locking member 3, which is easily compensated by the mass of the float with locking members or a buoyancy margin. Thus, there is sufficient unloading of the locking member 3 and the normal operation of the device is ensured when a pressure difference in space occurs before and after the locking member 3.

Опоры 10 и 11 обеспечивают соосное вертикальное перемещение полого поплавка с запорными органами на концах полого штока в плавучем состоянии. Supports 10 and 11 provide coaxial vertical movement of the hollow float with locking elements at the ends of the hollow rod in a floating state.

При возобновлении поступления газа жидкость в корпусе устройства замещается газом (жидкость стекает образно вниз), полый поплавок теряет плавучесть и занимает нижнее положение, запорные органы открываются, обеспечивается проход газа через корпус устройства. When gas flows resume, the liquid in the device case is replaced by gas (the liquid flows figuratively downward), the hollow float loses buoyancy and takes a lower position, the locking elements open, and the gas passes through the device case.

При использовании устройства для отвода жидкости его необходимо установить на вертикальном участке трубопровода при движении жидкости сверху вниз, повернув на 180^o, как указано на фиг.2. При этом в рабочем положении полый поплавок с соосно расположенным на концах полого штока запорными органами в среде жидкости находится в плавучем состоянии, запорные органы открыты, жидкость свободно проходит через корпус устройства. При появлении потока газа в корпусе устройства, которого нельзя допустить в трубопровод для жидкости, полый поплавок с запорными органами теряет плавучесть и занимает нижнее положение, закрывая проход газа дальше в трубопровод. Прохождение жидкости через устройство возобновляется только после вытеснения газа жидкостью, потери плавучести полого поплавка и открытия запорных органов.When using the device for draining the liquid, it must be installed on a vertical section of the pipeline when the liquid moves from top to bottom, turning 180 ^o , as indicated in figure 2. In this case, in the working position, the hollow float with the locking bodies aligned at the ends of the hollow rod in the fluid medium is in a floating state, the locking bodies are open, the fluid freely passes through the device body. When a gas flow appears in the device’s body, which cannot be allowed into the liquid pipeline, the hollow float with locking elements loses buoyancy and takes a lower position, closing the gas passage further into the pipeline. The passage of liquid through the device resumes only after gas displacement by the liquid, loss of buoyancy of the hollow float, and opening of the locking elements.

Таким образом, предлагаемое устройство для отвода газа или жидкости просто по конструкции, работает надежно и позволяет разделить газожидкостную смесь в малогабаритных аппаратах без использования сложных систем регулирования уровня раздела фаз. Устройство устанавливается непосредственно на вертикальном участке трубопровода, является универсальным, т.е. в зависимости от положения служит для отвода газа или жидкости. Запорный орган устройства является разгруженным, т.е. исключается влияние на работу запорного органа возможного перепада давления до и после запорного органа при его закрытом положении. Поплавок устройства защищен от влияния скоростного напора, с помощью пружины легко регулируется плавучесть поплавка, что позволяет уменьшить его габариты. Применение такого устройства позволяет уменьшить его габариты. Применение такого устройства позволяет повысить надежность работы малогабаритных сепарационных установок в системе сбора нефти и газа на нефтедобывающих промыслах. Thus, the proposed device for the removal of gas or liquid simply by design, works reliably and allows you to separate the gas-liquid mixture in small-sized devices without the use of complex systems for controlling the level of phase separation. The device is installed directly on the vertical section of the pipeline, is universal, i.e. Depending on the position, it is used to divert gas or liquid. The locking element of the device is unloaded, i.e. excludes the effect on the operation of the locking body of a possible pressure drop before and after the locking body when it is closed. The float of the device is protected from the influence of high-speed pressure, the buoyancy of the float is easily regulated with the help of a spring, which allows reducing its dimensions. The use of such a device allows to reduce its dimensions. The use of such a device can improve the reliability of small-sized separation plants in the oil and gas recovery system in oil fields.

Claims

A device for removing gas or liquid, containing a housing with inlet and outlet openings and a hollow float located in the housing, connected to a locking member that overlaps the outlet, characterized in that the housing is cylindrical, equipped with a discharge chamber with an additional locking member located in it with a float and a guide cup mounted on the lid of the discharge chamber, and the float is located in the cup and connected to the locking bodies by means of a coaxially mounted outlet Verstov hollow stem communicating the discharge chamber cavity with the cavity of the outlet.