RU2288359C1 - Filter-separator for cleaning and coarse drying of methane gas - Google Patents
Filter-separator for cleaning and coarse drying of methane gas Download PDFInfo
- Publication number
- RU2288359C1 RU2288359C1 RU2005135147/03A RU2005135147A RU2288359C1 RU 2288359 C1 RU2288359 C1 RU 2288359C1 RU 2005135147/03 A RU2005135147/03 A RU 2005135147/03A RU 2005135147 A RU2005135147 A RU 2005135147A RU 2288359 C1 RU2288359 C1 RU 2288359C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- module
- filter
- separator according
- cylindrical body
- frame
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности, в частности к наземному оборудованию скважин для добычи метана из газоносных угольных пластов, и может быть использовано в составе установки для освоения метаноугольной скважины или установки подготовки на устье метаноугольной скважины добываемого из нее газа.The invention relates to the mining industry, in particular to ground-based equipment for wells for methane extraction from gas-bearing coal seams, and can be used as part of a plant for developing a methane-gas well or a unit for preparing gas extracted from it at the mouth of a methane-well.
Известен роторный сепаратор-каплеулавливатель, содержащий цилиндрический корпус с тангенциально расположенными патрубками в его верхней и нижней частях, емкость-накопитель конденсата, размещенную в цилиндрическом корпусе, сообщенную с выходным осевым каналом в его нижней части, причем тангенциально расположенный патрубок в нижней части является входным, а в верхней части - выходным (Роторный сепаратор-каплеулавливатель, ОАО "ТатНИИнефтемаш", проспект ОАО "ТАТНЕФТЬ" Товары, услуги, технологии, РТ, г.Казань, 2000, с.17).Known rotary separator drop collector containing a cylindrical body with tangentially arranged nozzles in its upper and lower parts, a condensate storage tank located in a cylindrical body, in communication with the output axial channel in its lower part, and the tangentially located nozzle in the lower part is the input, and in the upper part - the output (Rotary separator-drop catcher, OAO TatNIIneftemash, prospectus OAO TATNEFT Products, services, technologies, RT, Kazan, 2000, p.17).
Этот известный сепаратор предназначен для очистки газа от капельной жидкости с целью уменьшения потерь нефти и промышленных газов, а также воздуха - от вредных примесей с целью защиты окружающей среды в нефтегазодобывающей, химической и нефтехимической отраслях промышленности, но не предназначен для использования в составе установки для освоения метаноугольной скважины или установки подготовки на устье метаноугольной скважины добываемого из нее газа.This well-known separator is designed to purify gas from a dropping liquid in order to reduce losses of oil and industrial gases, as well as air - from harmful impurities in order to protect the environment in the oil and gas, chemical and petrochemical industries, but is not intended to be used as part of an installation for development a methane-coal well or a training facility at the mouth of a methane-gas well extracted gas from it.
Известен сепаратор для очистки газа, предназначенный для улавливания мелкодисперсных жидких и твердых частиц из газового потока в поле центробежных сил (RU 2221625, опубл. 20.01.2004). Этот известный сепаратор содержит цилиндрический корпус с патрубком в его верхней части, который в совокупности с дефлектором, по сути, формирует тангенциальный ввод направляемой на очистку в цилиндрический корпус сепаратора газожидкостной смеси. Цилиндрический корпус имеет крышку и днище. Емкость-накопитель конденсата размещена в цилиндрическом корпусе, сообщена с выходным осевым каналом в его нижней части. Открытый сверху кожух установлен с зазором между внутренней стенкой цилиндрического корпуса. Имеются завихрители. Крышка и днище цилиндрического корпуса выполнены с осевыми каналами, приспособлены для взаимодействия с трубопроводной арматурой и имеют присоединительные места.Known separator for gas purification, designed to capture fine liquid and solid particles from a gas stream in the field of centrifugal forces (RU 2221625, publ. 20.01.2004). This known separator comprises a cylindrical body with a nozzle in its upper part, which together with the deflector, in essence, forms the tangential input of the gas-liquid mixture directed for cleaning into the cylindrical body of the separator. The cylindrical body has a cover and a bottom. The condensate storage tank is placed in a cylindrical housing, in communication with the output axial channel in its lower part. The casing open from above is installed with a gap between the inner wall of the cylindrical body. There are swirls. The cover and bottom of the cylindrical body are made with axial channels, adapted to interact with pipe fittings and have connecting places.
Недостатком известного сепаратора является отсутствие фильтрующих элементов, что не позволяет производить тонкую очистку газа от механических примесей. Другим недостатком является сложность конструкции, обусловленная наличием сепарационного пакета, включающего большое количество элементов сложной пространственной формы.A disadvantage of the known separator is the lack of filter elements, which does not allow fine gas purification from mechanical impurities. Another disadvantage is the complexity of the design, due to the presence of a separation package, including a large number of elements of complex spatial shapes.
Известен сепаратор, предназначенный для осаждения полидисперсных жидких частиц из газового потока в центробежном поле (SU 1066629, опубл. 15.01.1984), включающий цилиндрический корпус с тангенциально расположенным входным патрубком в его нижней части, с крышкой и днищем, емкость-накопитель конденсата, размещенную в цилиндрическом корпусе, сообщенную с выходным осевым каналом в его нижней части, кожух, установленный в цилиндрическом корпусе и связанный воронкой с его днищем. Имеются завихрители, выполненные в виде направляющего аппарата с лопатками. Крышка и днище цилиндрического корпуса выполнены с осевыми каналами, приспособлены для взаимодействия с трубопроводной арматурой и имеют присоединительные места.A known separator designed for the deposition of polydisperse liquid particles from a gas stream in a centrifugal field (SU 1066629, publ. 15.01.1984), including a cylindrical body with a tangentially located inlet pipe in its lower part, with a lid and a bottom, a condensate storage tank placed in a cylindrical body, in communication with the output axial channel in its lower part, a casing mounted in a cylindrical body and connected by a funnel to its bottom. There are swirls made in the form of a guide vane with blades. The cover and bottom of the cylindrical body are made with axial channels, adapted to interact with pipe fittings and have connecting places.
Недостатком известного сепаратора является отсутствие фильтрующих элементов, что не позволяет производить очистку газа от механических примесей. Другим недостатком является сложность конструкции, обусловленная наличием многоярусного сепарационного узла, включающего большое количество элементов и приводящего к увеличению габарита сепаратора по высоте.A disadvantage of the known separator is the lack of filter elements, which does not allow gas purification from mechanical impurities. Another disadvantage is the design complexity due to the presence of a multi-tier separation unit, including a large number of elements and leading to an increase in the height of the separator.
Задачей изобретения является получение технического результата, выражающегося в обеспечении возможности эффективной одновременной очистки, фильтрации и предварительной осушки газа непосредственно на устье метаноугольной скважины.The objective of the invention is to obtain a technical result, expressed in providing the possibility of effective simultaneous cleaning, filtering and preliminary drying of gas directly at the mouth of a methane-gas well.
Технический результат достигается тем, что согласно изобретению фильтр-сепаратор для очистки и предварительной осушки газа включает два модуля, каждый из которых содержит цилиндрический корпус с тангенциально расположенными патрубками в его верхней и нижней частях, емкость-накопитель конденсата, размещенную в цилиндрическом корпусе, сообщенную с выходным осевым каналом в его нижней части, фильтрующий элемент с жестким перфорированным каркасом, кожух и воронку, при этом в первом модуле фильтрующий элемент размещен с наружной стороны жесткого перфорированного каркаса, кожух открыт сверху, установлен с зазором между цилиндрическим корпусом и фильтрующим элементом, второй модуль снабжен открытым снизу хвостовиком и установленным внутри него обтекателем, фильтрующий элемент в нем размещен с внутренней стороны жесткого перфорированного каркаса, охватывающего с зазором хвостовик, причем жесткий перфорированный каркас в первом модуле, хвостовик и жесткий перфорированный каркас во втором модуле своими верхними частями связаны с опорными втулками, установленными в верхней части цилиндрического корпуса соответствующего модуля, а модули соединены между собой упомянутыми тангенциально расположенными патрубками в верхних частях их цилиндрических корпусов, при этом тангенциально расположенный патрубок в нижней части цилиндрического корпуса первого модуля является входным, а в нижней части цилиндрического корпуса второго - выходным.The technical result is achieved by the fact that, according to the invention, the filter separator for cleaning and preliminary drying of gas includes two modules, each of which contains a cylindrical body with tangentially arranged nozzles in its upper and lower parts, a condensate storage tank located in the cylindrical body, in communication with output axial channel in its lower part, a filter element with a rigid perforated frame, a casing and a funnel, while in the first module the filter element is placed on the outside w a rigid perforated frame, the casing is open at the top, installed with a gap between the cylindrical body and the filter element, the second module is equipped with an open bottom shank and a cowl installed inside it, the filter element is placed on the inside of the rigid perforated frame covering the shank with the gap, and the hard perforated the frame in the first module, the shank and the rigid perforated frame in the second module with its upper parts are connected with the support bushings installed in the top s part of the cylindrical body of the module, and the modules are interconnected by said nozzles arranged tangentially in the upper parts of their cylindrical bodies, the nozzle disposed tangentially in the bottom portion of the cylindrical body of the first module is the input, and in the lower part of the cylindrical body of the second - output.
В одном из конкретных воплощений емкость-накопитель конденсата снабжена клапаном поплавкового типа, размещенным в выходном осевом канале, при этом клапан поплавкового типа может быть выполнен в виде взаимодействующей с седлом иглы-пробки, связанной с поплавковыми камерами и установленной на направляющей, закрепленной на заглушке жесткого каркаса первого модуля и на направляющей, закрепленной на обтекателе второго модуля.In one specific embodiment, the condensate storage tank is equipped with a float type valve located in the axial outlet channel, while the float type valve can be made in the form of a plug-needle interacting with the seat, connected to the float chambers and mounted on a guide fixed to the hard plug the frame of the first module and on the guide mounted on the fairing of the second module.
Способствует достижению технического результата снабжение фильтра-сепаратора завихрителями, один из которых установлен в зазоре между верхней частью открытого сверху кожуха и опорной втулкой первого модуля, а другой - в зазоре между нижней частью открытого снизу хвостовика и обтекателем второго модуля. При этом завихритель в первом модуле закреплен на внутренней поверхности открытого сверху кожуха или на наружной поверхности опорной втулки, а во втором - на внутренней поверхности открытого снизу хвостовика или на наружной поверхности обтекателя. В конкретном виде завихритель может быть выполнен в виде направляющего аппарата с лопатками.Contributing to the achievement of the technical result is the supply of the filter separator with swirls, one of which is installed in the gap between the upper part of the casing open from above and the support sleeve of the first module, and the other in the gap between the lower part of the shank open from the bottom and the cowl of the second module. In this case, the swirl in the first module is fixed on the inner surface of the casing open from above or on the outer surface of the support sleeve, and in the second one - on the inner surface of the shank open from below or on the outer surface of the fairing. In a specific form, the swirl can be made in the form of a guide apparatus with blades.
В частном случае цилиндрический корпус модуля имеет крышку и днище с осевыми каналами и присоединительными местами, приспособленными для взаимодействия с ответными элементами, например, при помощи резьбовых шпилек. Кожух в первом модуле связан воронкой с днищем, а во втором - также воронкой с днищем и дополнительно с жестким перфорированным каркасом.In the particular case, the cylindrical housing of the module has a cover and a bottom with axial channels and connecting points adapted to interact with mating elements, for example, using threaded rods. The casing in the first module is connected by a funnel to the bottom, and in the second - also by a funnel with a bottom and additionally with a rigid perforated frame.
Способствует получению технического результата то, что фильтрующие элементы выполнены сменными из материала на основе фторопласта с тонкостью фильтрации 40, 20, 5 или 1 мкм.It helps to obtain a technical result that the filter elements are made replaceable of a material based on fluoroplastic with a filter fineness of 40, 20, 5 or 1 μm.
На фиг.1 показан фильтр-сепаратор, продольный разрез; на фиг.2 - то же с клапаном поплавкового типа в емкости-накопителе конденсата.Figure 1 shows a filter separator, a longitudinal section; figure 2 is the same with the float type valve in the condensate storage tank.
Фильтр-сепаратор включает два модуля (I-модуль и II-модуль), каждый из которых содержит цилиндрический корпус 1 с тангенциально расположенными патрубками 2, 3 в его верхней части и в нижней части соответственно. В нижней части цилиндрического корпуса 1 имеется выходной осевой канал 4. Емкость-накопитель 5 конденсата размещена в цилиндрическом корпусе 1 и сообщена с его выходным осевым каналом 4.The filter separator includes two modules (I-module and II-module), each of which contains a cylindrical housing 1 with tangentially located
В первом модуле фильтрующий элемент 6 размещен с наружной стороны жесткого перфорированного каркаса 7. Между цилиндрическим корпусом 1 и фильтрующим элементом 6, с зазором между ними, установлен открытый сверху кожух 8. Второй модуль снабжен открытым снизу хвостовиком 9 и установленным внутри него обтекателем 10. Во втором модуле фильтрующий элемент 11 размещен с внутренней стороны жесткого перфорированного каркаса 12, охватывающего с зазором хвостовик 9. Жесткий перфорированный каркас 7 в первом модуле, а также хвостовик 9 и жесткий перфорированный каркас 12 во втором модуле своими верхними частями связаны соответственно с опорными втулками 13 и 14, установленными в верхних частях цилиндрических корпусов 1 первого и второго модулей. Указанные модули соединены между собой тангенциально расположенными патрубками 2 в верхних частях их цилиндрических корпусов. Тангенциально расположенный патрубок 3 в нижней части первого модуля является входным, а в нижней части второго модуля - выходным.In the first module, the
Емкость-накопитель конденсата 5 может быть снабжена клапаном поплавкового типа, размещенным в выходном осевом канале 4. Клапан поплавкового типа может быть выполнен в виде взаимодействующей с его седлом иглы-пробки 15, связанной с поплавковыми камерами 16 и установленной на направляющей 17, которая закреплена на заглушке 18 жесткого перфорированного каркаса 9 первого модуля и на направляющей 21, закрепленной на обтекателе 10 второго модуля.The
Фильтр-сепаратор имеет завихрители 22 и 23, один из которых (завихритель 22) установлен в зазоре между верхней частью открытого сверху кожуха 8 и опорной втулкой 13 первого модуля, а другой (завихритель 23) - в зазоре между нижней частью открытого снизу хвостовика 9 и обтекателем 10 второго модуля. Завихритель 22 закреплен на внутренней поверхности открытого сверху кожуха 8. В другом случае он может быть закреплен на наружной поверхности опорной втулки 13. Завихритель 23 закреплен на внутренней поверхности открытого снизу хвостовика 9 или в другом случае - на наружной поверхности обтекателя 10. В том и другом случае обтекатель 10 отцентрирован относительно хвостовика 9 и может быть связан с ним либо завихрителем 23, либо центраторами (не показаны). Возможен вариант закрепления обтекателя 10 на опорной втулке 14. В конкретном случае завихрители 22 и 23 могут быть выполнены, например, в виде направляющего аппарата с лопатками.The filter separator has
В примере цилиндрический корпус 1 каждого из модулей имеет крышку 24 и днище 25 с осевыми каналами и присоединительными местами, приспособленными для взаимодействия с ответными присоединительными элементами, например, кранов при помощи резьбовых шпилек. При наличии крышки 24 обтекатель 10 может быть закреплен на ней (не показано). Кожух 8 в первом модуле связан с днищем 25 воронкой 26 и образует емкость-накопитель 5, а во втором - емкость-накопитель 5 образована также кожухом 8, связанным с днищем 25 воронкой 26, но при этом кожух 8 связан дополнительно с жестким перфорированным каркасом 12. Осевой канал в крышке 24 предназначен для связи с пробоотборником или манометром и в их отсутствие перекрыт пробкой или краном (не показаны). Днище 25 связано с опорой 27, служащей основанием фильтра-сепаратора.In the example, the cylindrical body 1 of each of the modules has a
Фильтрующие элементы выполнены сменными из материала на основе фторопласта с тонкостью фильтрации 40, 20, 5 или 1 мкм. Все патрубки модулей оснащены присоединительными фланцами.The filter elements are made replaceable from a material based on fluoroplastic with a filter fineness of 40, 20, 5 or 1 μm. All branch pipes of the modules are equipped with connecting flanges.
Фильтр-сепаратор работает следующим образом.The filter separator operates as follows.
В процессе освоения или эксплуатации метаноугольной скважины поступающий на поверхность низконапорный газ в виде потока влажного газа с механическими примесями направляется в фильтр-сепаратор установки для освоения метаноугольной скважины или установки подготовки на устье метаноугольной скважины добываемого из нее газа с давлением обычно до 0,6 МПа. Поток газа подводят к входному патрубку 3, тангенциально расположенному в нижней части цилиндрического корпуса 1 первого модуля.In the process of developing or operating a methane-gas well, the low-pressure gas entering the surface in the form of a stream of wet gas with mechanical impurities is sent to the filter separator of the installation for developing a methane-gas well or installation for preparing gas extracted from it with a pressure of usually up to 0.6 MPa at the mouth of a methane-well. The gas flow is led to the
Внутри цилиндрического корпуса 1 первого модуля фильтра-сепаратора поток газа закручивается и поднимается по зазору между цилиндрическим корпусом 1 и емкостью-накопителем 5 конденсата до завихрителя 22, расположенного над фильтрующим элементом 6. При этом поток газа дополнительно обогревает емкость-накопитель 5 конденсата. Поток газа, получивший в завихрителе 22 дополнительное тангенциальное ускорение, проходит через фильтрующий элемент 6 и жесткий внутренний перфорированный каркас 7.Inside the cylindrical housing 1 of the first filter separator module, the gas flow swirls and rises in the gap between the cylindrical housing 1 and the
Отделенный на фильтрующем элементе 6 конденсат, т.е. пластовая вода с механическими примесями, стекает в емкость-накопитель 5 конденсата. Газ, освобожденный от капельной жидкости, но еще достаточно влажный, выходит из первого модуля и через тангенциально расположенные и сообщенные между собой патрубки 2 попадает внутрь второго модуля. Получив тангенциальное ускорение на входе в цилиндрический корпус 1 второго модуля, поток газа перемещается вниз по кольцевому зазору между хвостовиком 9 и обтекателем 10, направляясь на завихритель 23, при этом происходит повторное отделение капельной жидкости от газа. Жидкость направляется в емкость-накопитель 5 конденсата и далее через воронку 26 выводится через выходной осевой канал 4, а газ поднимается вверх и проходит через фильтрующий элемент 11 и жесткий перфорированный каркас 12. После этого газ, в значительной степени очищенный от парообразной воды, т.е. частично осушенный, по кольцевому зазору между цилиндрическим корпусом 1 и емкостью-накопителем 5 конденсата направляется в выходной патрубок 3 и далее в линию очищенного газа (выкидной трубопровод).Condensate separated on the
В случае если емкость-накопитель 5 конденсата снабжена клапаном поплавкового типа, то выходной осевой канал 4 в емкости-накопителе 5 конденсата, где он скапливается, перекрывается с помощью иглы-пробки 15. Избыточное давление газа, находящегося внутри модуля, способствует прижатию иглы-пробки 15 к седлу клапана. Две металлические поплавковые камеры, связанные с иглой-пробкой 15, всплывают при заполнении емкости-накопителя 5 жидкостью и приподнимают иглу-пробку 15. Происходит открытие осевого канала 4 и сброс жидкости из емкости-накопителя 5 конденсата.If the
Использование изобретения позволяет осуществить одновременную эффективную очистку, фильтрацию и предварительную осушку газа непосредственно на устье метаноугольной скважины.The use of the invention allows for simultaneous effective cleaning, filtering and preliminary drying of gas directly at the mouth of a methane-gas well.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005135147/03A RU2288359C1 (en) | 2005-11-14 | 2005-11-14 | Filter-separator for cleaning and coarse drying of methane gas |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005135147/03A RU2288359C1 (en) | 2005-11-14 | 2005-11-14 | Filter-separator for cleaning and coarse drying of methane gas |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2288359C1 true RU2288359C1 (en) | 2006-11-27 |
Family
ID=37664458
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005135147/03A RU2288359C1 (en) | 2005-11-14 | 2005-11-14 | Filter-separator for cleaning and coarse drying of methane gas |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2288359C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102536301A (en) * | 2010-12-10 | 2012-07-04 | 平安煤矿瓦斯治理国家工程研究中心有限责任公司 | Protective layer exploitation and gas pumping-exhaust management system and using method thereof |
RU2668867C1 (en) * | 2017-05-03 | 2018-10-03 | Александр Алексеевич Васильев | Filter |
CN112282834A (en) * | 2020-10-29 | 2021-01-29 | 吕梁学院 | Self-discharging type sealing extraction device for high-gas-concentration area |
-
2005
- 2005-11-14 RU RU2005135147/03A patent/RU2288359C1/en active
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102536301A (en) * | 2010-12-10 | 2012-07-04 | 平安煤矿瓦斯治理国家工程研究中心有限责任公司 | Protective layer exploitation and gas pumping-exhaust management system and using method thereof |
CN102536301B (en) * | 2010-12-10 | 2013-02-13 | 平安煤矿瓦斯治理国家工程研究中心有限责任公司 | Protective layer exploitation and gas pumping-exhaust management system and using method thereof |
RU2668867C1 (en) * | 2017-05-03 | 2018-10-03 | Александр Алексеевич Васильев | Filter |
CN112282834A (en) * | 2020-10-29 | 2021-01-29 | 吕梁学院 | Self-discharging type sealing extraction device for high-gas-concentration area |
CN112282834B (en) * | 2020-10-29 | 2022-04-26 | 吕梁学院 | Self-discharging type sealing extraction device for high-gas-concentration area |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101330955B (en) | A separator tank for separation of fluid comprising water, oil and gas, use of such a tank, and a method for separating a fluid including water, oil, and gas | |
US3386230A (en) | Liquid and gas separator | |
US8080080B2 (en) | Multi-stage apparatus for separating liquid droplets from gases | |
CN102725070B (en) | Separating device with primary gravitation separator followed by centrifugal separator | |
CN103161629B (en) | The fuel filter of internal combustion engine and the filter element of fuel filter | |
CN201329224Y (en) | Oil-water separating buffer tank | |
MY149876A (en) | A well fluid separator tank for separation of fluid comprising water, oil and gas, use of such a tank, and a method for separating a well fluid including water, oil, and gas. | |
US10561966B2 (en) | Device for treating fluid mixtures | |
CA2419217A1 (en) | Separators for three-phase or two-phase fluid mixtures realized with a centrifugal device designed for the separation of the gas from the liquid mixture | |
US20100146916A1 (en) | Filter Apparatus | |
US2756837A (en) | Liquid and gas separator | |
RU2288359C1 (en) | Filter-separator for cleaning and coarse drying of methane gas | |
CA3030856A1 (en) | Separation vessel with enhanced particulate removal | |
RU2357787C2 (en) | Device for transported gas cleaning (versions) | |
CN113431549A (en) | Automatic liquid-discharging sand-removing separator | |
RU2311945C1 (en) | Centrifugal gas-and-liquid separator | |
JP5774327B2 (en) | Gas-liquid separator | |
JP2013128894A (en) | Gas-liquid separator | |
RU2287682C1 (en) | Separator for cleaning low-force gas, extracted from methane-coal well | |
CN204552725U (en) | The efficient oil, gas, water and sand four-phase separator of a kind of oil gas field | |
RU2509886C1 (en) | Natural gas cleaning separator | |
RU48277U1 (en) | SEPARATOR | |
RU2659988C1 (en) | Gas-dynamic vortex separator (options) | |
JP5649919B2 (en) | Gas-liquid separator | |
RU2510289C1 (en) | Natural gas separator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20100615 |