RU2147914C1

RU2147914C1 - Separator

Info

Publication number: RU2147914C1
Application number: RU99111944A
Authority: RU
Inventors: В.А. Толстов; С.П. Драник
Priority date: 1999-06-03
Filing date: 1999-06-03
Publication date: 2000-04-27

Abstract

FIELD: purification of gases and liquids from solid and liquid impurities; applicable in oil, gas and chemical industries. SUBSTANCE: separator has body with inlets of gas to be purified, outlets of gas and liquid separation members located on plate provided with discharge pipe and cyclone whose gas inlet is mounted in inlet hollow of gas to be purified, and axial zone is connected with end of liquid discharge pipe. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg

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.

Известен сепаратор (патент РФ N 2056135, МКИ: В 01 D 45/12, 1992), содержащий корпус с патрубками входа неочищенного газа, выхода газа и жидкости, сепарационные элементы, установленные на тарелке, оборудованной сливной трубой, конец которой соединен с емкостью сбора жидкости. В таком сепараторе слив жидкости с полости тарелки, снабженной сепарационными элементами, осуществляется по трубе, опущенной в жидкость, находящуюся в сборнике жидкости. A known separator (RF patent N 2056135, MKI: B 01 D 45/12, 1992), comprising a housing with nozzles for the inlet of crude gas, gas and liquid outlet, separation elements mounted on a plate equipped with a drain pipe, the end of which is connected to the collection tank liquids. In such a separator, the liquid is drained from the cavity of the plate equipped with separation elements through a pipe lowered into the liquid in the liquid collector.

Недостатком такого сепаратора является его ненадежная работа при малом содержании жидкости в очищаемом газе, а также при наличии в нем механических примесей. При малом содержании жидкости возможен прорыв газа по трубе слива и нарушение гидрозатвора, а наличие механических примесей приводит к засорению сливной трубы, что снижает эффективность сепарации. The disadvantage of this separator is its unreliable operation with a low liquid content in the gas being cleaned, as well as in the presence of mechanical impurities in it. With a low liquid content, gas may break through the drain pipe and break the water seal, and the presence of mechanical impurities will clog the drain pipe, which reduces the separation efficiency.

Известен контактно-сепарационный аппарат (Авт. св. N 604563, МКИ: В 01 D 3/6, 1978, прототип), содержащий корпус с патрубками входа неочищенного газа, выхода газа и жидкости, сепарационные центробежные элементы, установленные на тарелках, снабженных сливными трубами, в котором слив жидкости с последующих тарелок осуществляется в осевую зону центробежных контактно-сепарационных элементов. Known contact separation apparatus (Aut. St. N 604563, MKI: 01 D 3/6, 1978, prototype), comprising a housing with nozzles for inlet of raw gas, gas and liquid outlet, centrifugal separation elements mounted on plates equipped with drain pipes, in which the discharge of liquid from subsequent plates is carried out in the axial zone of centrifugal contact-separation elements.

Недостатком такого контактно-сепарационного аппарата является его неэффективная работа при небольшом расходе жидкости, так как нарушается неразрывность жидкостного потока и по сливным трубам снизу вверх начинает двигаться газ. Это нарушает слив жидкости и приводит к снижению эффективности сепарации. The disadvantage of such a contact-separation apparatus is its inefficient operation at a low liquid flow rate, since the continuity of the liquid flow is disrupted, and gas begins to move upward from the drain pipes. This disrupts the drainage of the liquid and leads to a decrease in the separation efficiency.

Движение газа по сливным трубам будет осуществляться именно снизу вверх по следующей причине. В контактно-сепарационных элементах давление газа (пара) в осевой зоне нижних элементов несколько больше давления над тарелкой верхних элементов за счет гидравлического сопротивления верхних элементов. The movement of gas through the drain pipes will be carried out precisely from the bottom up for the following reason. In contact separation elements, the gas (vapor) pressure in the axial zone of the lower elements is slightly higher than the pressure above the plate of the upper elements due to the hydraulic resistance of the upper elements.

Целью изобретения является повышение эффективной работы сепаратора за счет обеспечения надежной работы сливного устройства сепаратора при небольшой нагрузке по жидкости. The aim of the invention is to increase the effective operation of the separator by ensuring the reliable operation of the drain device of the separator with a small liquid load.

Поставленная цель достигается тем, что в сепараторе, содержащем корпус с патрубками входа неочищенного газа, выхода газа и жидкости, сепарационные элементы, расположенные на тарелке, оборудованной сливной трубой, установлен циклон, входное отверстие трубы входа газа которого смонтировано в полости патрубка входа неочищенного газа, а осевая зона соединена с концом трубы слива жидкости. This goal is achieved by the fact that in the separator containing the casing of the inlet of the crude gas, gas and liquid, separation elements located on a plate equipped with a drain pipe, a cyclone is installed, the inlet of the gas inlet pipe of which is mounted in the cavity of the crude gas inlet, and the axial zone is connected to the end of the fluid drain pipe.

Установление в сепараторе циклона, входное отверстие трубы входа газа которого смонтировано в полости патрубка входа неочищенного газа, а осевая зона соединена с концом трубы слива жидкости, позволяет за счет энергии части газа входного потока достичь в осевой зоне циклона давления ниже, чем давление над тарелкой с элементами. За счет образовавшейся положительной разницы давлений жидкость с частью очищенного газа с полотна тарелки по сливной трубе подается в осевую зону циклона, где во вращающемся потоке жидкость отделяется от газа и стекает в сборник жидкости, а газ с каплями жидкости попадает в газовую полость сепаратора и вновь подвергается обработке. The installation of a cyclone in the separator, the inlet of the gas inlet pipe is mounted in the cavity of the raw gas inlet pipe and the axial zone is connected to the end of the liquid drain pipe, allows the pressure in the axial zone of the cyclone to reach a pressure lower than the pressure above the plate with elements. Due to the positive pressure difference that has formed, the liquid with part of the purified gas from the plate cloth is fed through the drain pipe to the axial zone of the cyclone, where in a rotating stream the liquid is separated from the gas and flows into the liquid collector, and the gas with drops of liquid enters the gas cavity of the separator and is again exposed processing.

Заявителю не известно сепараторов, в которых бы обеспечение его эффективной работы при небольшой нагрузке по жидкости осуществлялось с помощью циклона, установленного подобным образом. The applicant is not aware of separators in which to ensure its effective operation with a small load on the liquid was carried out using a cyclone installed in this way.

На чертеже представлена схема сепаратора. The drawing shows a diagram of the separator.

Сепаратор состоит из корпуса 1 с патрубками входа неочищенного газа 2, выхода очищенного газа 3 и выхода жидкости 4. В корпусе 1 установлены сепарационные элементы 5 и тарелка 6 с трубой слива жидкости 7. На уровне патрубка входа неочищенного газа 2 установлен циклон 8, входное отверстие 9 трубы входа газа 10 которого смонтировано в полости патрубка входа неочищенного газа 2. Нижний конец трубы слива жидкости 7 установлен в осевой зоне циклона 8. В нижней части циклона 8 установлен защитный лист 11. The separator consists of a housing 1 with raw gas inlet 2 nozzles, purified gas outlet 3 and liquid outlet 4. Separation elements 5 and a plate 6 with a liquid discharge pipe 7 are installed in housing 1. A cyclone 8 is installed at the level of the raw gas inlet nozzle 2, inlet 9 of the gas inlet pipe 10 of which is mounted in the cavity of the raw gas inlet nozzle 2. The lower end of the liquid discharge pipe 7 is installed in the axial zone of the cyclone 8. A protective sheet 11 is installed in the lower part of the cyclone 8.

Сепаратор работает следующим образом. Неочищенный газ через патрубок входа 2 подается на сепарационные элементы 5, расположенные в корпусе 1, в которых из него удаляются жидкость и механические примеси и собираются на тарелке 6. В циклон 8 через отверстие 9 трубы входа неочищенного газа 10 поступает часть неочищенного газа из входного патрубка 2 и за счет энергии этой части газа входного потока в осевой зоне циклона достигается давление ниже, чем давление над тарелкой 6 с сепарационными элементами 5. Жидкость с механическими примесями и частью очищенного газа с полотна тарелки 6 подается в осевую зону циклона 8 по трубе слива жидкости 7. В осевой зоне циклона 8, во вращающемся потоке жидкость и механические примеси отделяются от газа и стекают в сборник жидкости, а газ попадает в газовую полость сепаратора и вместе с основным потоком газа подвергается обработке. При отсутствии жидкости на тарелке 6 прорыва газа по трубке не происходит, так как давление в осевой зоне циклона 8 ниже, чем давление над тарелкой 6. Отсепарированная в сепарационных элементах 5 и в циклоне 8 жидкость стекает в сборник жидкости, находящийся в нижней части корпуса 1. Защитный лист 11 предотвращает вторичный срыв жидкости с ее поверхности в сборнике жидкости. Отсепарированная жидкость выводится из сепаратора через патрубок выхода жидкости 4. The separator works as follows. The raw gas through the inlet pipe 2 is fed to the separation elements 5 located in the housing 1, in which liquid and solids are removed from it and collected on the plate 6. A portion of the raw gas from the inlet pipe enters the cyclone 8 through the hole 9 of the raw gas inlet pipe 10 2 and due to the energy of this part of the gas inlet stream in the axial zone of the cyclone, a pressure is lower than the pressure above the plate 6 with separation elements 5. The liquid with mechanical impurities and part of the purified gas from the canvas of the plate 6 under is introduced into the axial zone of cyclone 8 through the liquid discharge pipe 7. In the axial zone of cyclone 8, in a rotating stream, liquid and solids are separated from the gas and flow into the liquid collector, and the gas enters the gas cavity of the separator and is processed together with the main gas stream. In the absence of liquid on the plate 6, gas breakthrough through the tube does not occur, since the pressure in the axial zone of the cyclone 8 is lower than the pressure above the plate 6. The liquid separated in the separation elements 5 and in the cyclone 8 flows into the liquid collector located in the lower part of the housing 1 The protective sheet 11 prevents the secondary breakdown of the liquid from its surface in the liquid collector. The separated liquid is discharged from the separator through the fluid outlet 4.

Таким образом, установление в сепараторе циклона, входное отверстие трубы входа газа которого смонтировано в полости патрубка входа неочищенного газа, а осевая зона соединена с концом трубы слива жидкости, позволяет повысить эффективность работы сепаратора за счет обеспечения надежной работы сливного устройства сепаратора при небольшой нагрузке сепаратора по жидкости. Thus, the installation of a cyclone in the separator, the inlet of the gas inlet pipe of which is mounted in the cavity of the crude gas inlet pipe, and the axial zone is connected to the end of the liquid drain pipe, can improve the efficiency of the separator by ensuring the reliable operation of the separator drainage device at low load liquids.

Claims

A separator comprising a casing with crude gas inlet, gas and liquid outlet pipes, separation elements located on a plate equipped with a drain pipe, characterized in that a cyclone is installed in it, the gas inlet pipe inlet of which is mounted in the cavity of the crude gas inlet pipe, and the axial zone is connected to the end of the drain pipe.