RU2346727C1 - Gas separator of vortex type - Google Patents

Gas separator of vortex type Download PDF

Info

Publication number
RU2346727C1
RU2346727C1 RU2007121216/15A RU2007121216A RU2346727C1 RU 2346727 C1 RU2346727 C1 RU 2346727C1 RU 2007121216/15 A RU2007121216/15 A RU 2007121216/15A RU 2007121216 A RU2007121216 A RU 2007121216A RU 2346727 C1 RU2346727 C1 RU 2346727C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
separator
deflector
separation
housing
gas
Prior art date
Application number
RU2007121216/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007121216A (en
Inventor
Сергей Анатольевич Жвачкин (RU)
Сергей Анатольевич Жвачкин
й Сергей Сергеевич Мит (RU)
Сергей Сергеевич Митяй
Юрий Иванович Баканов (RU)
Юрий Иванович Баканов
Валерий Григорьевич Биндас (RU)
Валерий Григорьевич Биндас
Original Assignee
Сергей Анатольевич Жвачкин
Сергей Сергеевич Митяй
Юрий Иванович Баканов
Валерий Григорьевич Биндас
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Анатольевич Жвачкин, Сергей Сергеевич Митяй, Юрий Иванович Баканов, Валерий Григорьевич Биндас filed Critical Сергей Анатольевич Жвачкин
Priority to RU2007121216/15A priority Critical patent/RU2346727C1/en
Publication of RU2007121216A publication Critical patent/RU2007121216A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2346727C1 publication Critical patent/RU2346727C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
  • Cyclones (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: invention is designed for catching of finely dispersed and aerosol liquid and solid particles from gas flow and is applied in oil, gas, chemical and other industries. Separator comprises vertical cylindrical body, upper and lower bottoms, inlet, outlet and drain nozzles, deflector with reflecting plate, separation packet, false bottom. Deflector is made of helical shape, and its length makes at least one turn around vertical axis of separator body.
EFFECT: reduction of relative moisture content and mechanical admixtures in space around separation packet, relative reduction of load at separation packet by liquid phase compared to inlet in separator and higher efficiency of separation.
8 cl, 4 dwg

Description

Изобретение предназначено для улавливания мелкодисперсных и аэрозольных жидких и твердых частиц из газового потока, и применяется в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности.The invention is intended to capture fine and aerosol liquid and solid particles from a gas stream, and is used in the oil, gas, chemical and other industries.

Среди газовых сепараторов известна группа сепараторов (патент РФ №2064326 на изобретение, МПК 6 B01D 45/12, 1996 [1]; патент РФ №2136350 на изобретение, МПК 6 B01D 45/12, 1999 [2]; патент РФ №2188062 на изобретение, МПК 7 B01D 45/12, 2002 [3]; патент РФ №2221625 на изобретение, МПК 7 B01D 45/12, 2004 [4]; патент РФ №52731 на полезную модель, МПК B01D 45/12, 2006 [5]), содержащих вертикальный цилиндрический корпус, входной и выходной патрубки, дефлектор, сепарационный элемент с вертикальными щелевыми каналами и осевым диском, расположенным внизу сепарационного элемента, сужающимися по ходу вращения потока желобами.A group of separators is known among gas separators (RF patent No. 2064326 for the invention, IPC 6 B01D 45/12, 1996 [1]; RF patent No. 2136350 for the invention, IPC 6 B01D 45/12, 1999 [2]; RF patent No. 2188062 for invention, IPC 7 B01D 45/12, 2002 [3]; RF patent No. 2221625 for the invention, IPC 7 B01D 45/12, 2004 [4]; RF patent No. 52731 for utility model, IPC B01D 45/12, 2006 [5 ]) containing a vertical cylindrical body, inlet and outlet nozzles, a deflector, a separation element with vertical slotted channels and an axial disk located at the bottom of the separation element, tapering in the direction of rotation gutters.

Недостатком указанных устройств является сложная и малоэффективная конструкция ввода газожидкостной смеси в пространство вокруг сепарационного элемента. При выходе из дефлектора газожидкостная смесь, расширяясь в сторону сепарационного элемента, увлекает за собой жидкость и механические примеси, прижатые центробежной силой к внутренней стенке корпуса. Это увеличивает нагрузку на сепарационный элемент и снижает качество сепарации.The disadvantage of these devices is the complex and ineffective construction of introducing a gas-liquid mixture into the space around the separation element. Upon exiting the deflector, the gas-liquid mixture, expanding towards the separation element, entrains liquid and mechanical impurities, pressed by centrifugal force to the inner wall of the housing. This increases the load on the separation element and reduces the quality of separation.

Некоторое повышение качества сепарации по сравнению с указанными устройствами при вводе газожидкостной смеси в пространство вокруг сепарационного элемента достигается в группе сепараторов (патент РФ №2244584 на изобретение, МПК 7 B01D 45/12, 2005 [6]; патент РФ №55636 на полезную модель, МПК B01D 45/02, B01D 45/16, B01D 45/18, 2006 [7]), содержащих вертикальный цилиндрический корпус, входной и выходной патрубки, дефлектор, сепарационный элемент с вертикальными щелевыми каналами и осевым диском, расположенным внизу сепарационного элемента, улавливающий карман.Some improvement in the quality of separation compared to the indicated devices when introducing a gas-liquid mixture into the space around the separation element is achieved in the group of separators (RF patent No. 2244584 for the invention, IPC 7 B01D 45/12, 2005 [6]; RF patent No. 55636 for utility model, IPC B01D 45/02, B01D 45/16, B01D 45/18, 2006 [7]), containing a vertical cylindrical body, inlet and outlet pipes, a deflector, a separation element with vertical slotted channels and an axial disk located at the bottom of the separation element, catching pocket.

В конструкциях указанных устройств за счет наличия улавливающего кармана сокращен путь, на котором прижатые центробежными силами частицы жидкости и механической примеси могут захватываться турбулентными потоками газа в пространстве между сепарационным элементом и внутренней стенкой корпуса. Однако в этих сеператорах [6, 7], как и в предыдущей группе [1-5], на выходе из дефлектора - в зоне наибольшей турбулентности - газожидкостная смесь, расширяясь в сторону сепарационного элемента, увлекает за собой жидкость и механические примеси, прижатые центробежной силой к внутренней стенке корпуса.In the designs of these devices, due to the presence of a collecting pocket, the path along which the particles of liquid and mechanical impurities pressed by centrifugal forces can be captured by turbulent gas flows in the space between the separation element and the inner wall of the housing is shortened. However, in these separators [6, 7], as in the previous group [1-5], at the outlet of the deflector - in the zone of greatest turbulence - the gas-liquid mixture, expanding towards the separation element, entrains liquid and mechanical impurities pressed by centrifugal force to the inner wall of the housing.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение эффективности сепаратора.The technical problem to be solved by the claimed invention is directed is to increase the efficiency of the separator.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым изобретением, является снижение относительного содержания жидкости и механических примесей в пространстве вокруг сепарационного пакета. Это приводит к относительному снижению нагрузки на сепарационный пакет по жидкой фазе по сравнению со входом в сепаратор, что и обеспечивает решение поставленной задачи.The technical result provided by the claimed invention is to reduce the relative content of liquid and solids in the space around the separation package. This leads to a relative reduction in the load on the separation package in the liquid phase compared with the entrance to the separator, which provides a solution to the problem.

Сущность изобретения состоит в том, что сепаратор газовый вихревого типа содержит вертикальный цилиндрический корпус, верхнее и нижнее днища, входной, выходной и сливной патрубки, дефлектор с отражательной пластиной, сепарационный пакет, ложное днище. При этом дефлектор выполнен спиралеобразной формы и его длина составляет не менее одного оборота вокруг вертикальной оси корпуса сепаратора.The essence of the invention lies in the fact that the gas vortex type separator contains a vertical cylindrical body, upper and lower bottoms, inlet, outlet and drain pipes, a deflector with a reflective plate, a separation bag, a false bottom. In this case, the deflector is made in a spiral shape and its length is at least one revolution around the vertical axis of the separator body.

Дефлектор по преимущественному конструктивному решению образован спиралеобразной пластиной, внутренней стенкой корпуса и отражательной пластиной, и при этом ограничен сверху верхним днищем, а снизу - нижней крышкой. Сепарационный пакет при этом целесообразно выполнять цилиндрической формы и располагать в корпусе сепаратора в центре внутреннего пространства, образованного спиралеобразной пластиной.The deflector according to the predominant design solution is formed by a spiral-shaped plate, an inner wall of the housing and a reflective plate, and at the same time it is bounded from above by the upper bottom and from the bottom by the lower cover. In this case, it is advisable to carry out the separation package in a cylindrical shape and place it in the separator body in the center of the inner space formed by a spiral-shaped plate.

Дефлектор желательно выполнять с постепенно увеличивающейся высотой, достигающей своего максимума напротив входного патрубка.The deflector is preferably performed with a gradually increasing height, reaching its maximum opposite the inlet pipe.

Возможно выходной патрубок располагать вертикально, а сепаратор дополнительно снабжать горизонтальной перегородкой, расположенной над сепарационным пакетом; и конусообразными направляющими конфузорами, расположенными преимущественно над горизонтальной перегородкой между сепарационным пакетом и выходным патрубком и соосно с сепарационным пакетом и выходным патрубком. При этом направляющие конфузоры необходимо располагать один над другим с частичным перекрытием, с образованием в зоне перекрытия кольцевых зазоров. При этом дренажная трубка должна гидравлически соединять пространство, образованное конфузорами, верхней частью вертикального корпуса, верхним днищем и горизонтальной перегородкой с нижней частью сепаратора. Конец дренажной трубки возможно снабжать гидравлическим затвором.It is possible to arrange the outlet pipe vertically, and to provide the separator with a horizontal partition located above the separation bag; and cone-shaped guide confusers, located mainly above the horizontal partition between the separation bag and the outlet pipe and coaxially with the separation bag and the outlet pipe. In this case, the guide confusers must be placed one above the other with partial overlap, with the formation of annular gaps in the overlap zone. In this case, the drainage tube must hydraulically connect the space formed by the confusers, the upper part of the vertical housing, the upper bottom and the horizontal partition with the lower part of the separator. The end of the drainage tube may be provided with a hydraulic shutter.

Также возможно выходной патрубок располагать горизонтально, а сепаратор дополнительно снабжать горизонтальной перегородкой, расположенной над сепарационным пакетом, и тонкослойным отбойником, содержащим соосно расположенные над горизонтальной перегородкой конусообразные пластины разного размера, и кольцевой гидравлический карман. При этом дренажная трубка, расположенная в улавливающем кармане, должна гидравлически соединять гидравлический карман с нижней частью сепаратора. Конец дренажной трубки возможно снабжать гидравлическим затвором.It is also possible to arrange the outlet pipe horizontally, and to provide the separator with a horizontal partition located above the separation bag and a thin-layer chipper containing conical plates of different sizes coaxially located above the horizontal partition and an annular hydraulic pocket. In this case, the drainage tube located in the catching pocket must hydraulically connect the hydraulic pocket to the bottom of the separator. The end of the drainage tube may be provided with a hydraulic shutter.

На фиг.1 показана схема сепаратора, продольный разрез (сечение Б-Б фиг.2); на фиг.2 - схема сепаратора, поперечный разрез (сечение А-А фиг.1); на фиг.3 - схема сепаратора по примеру 3; на фиг.4 - схема сепаратора по примеру 4.In Fig.1 shows a diagram of a separator, a longitudinal section (section BB of Fig.2); figure 2 is a diagram of the separator, a cross section (section aa of figure 1); figure 3 is a diagram of the separator according to example 3; figure 4 - diagram of the separator according to example 4.

Сепаратор газовый вихревого типа (фиг.1, 2) содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, верхнее 2 и нижнее 3 днища, входной 4, выходной 5 и сливной 6 патрубки, дефлектор 7 с отражательной пластиной 8, сепарационный пакет 10, ложное днище 11.The gas vortex type separator (Fig. 1, 2) contains a vertical cylindrical body 1, upper 2 and lower 3 bottoms, inlet 4, outlet 5 and drain 6 nozzles, a deflector 7 with a reflective plate 8, a separation package 10, a false bottom 11.

Входной патрубок 4 жестко закреплен в цилиндрическом корпусе 1 сепаратора и расположен в нем со смещением, так, что его ось лежит в плоскости поперечного сечения корпуса 1 и не пересекает ось корпуса 1.The inlet pipe 4 is rigidly fixed in the cylindrical housing 1 of the separator and is located in it with an offset, so that its axis lies in the plane of the cross section of the housing 1 and does not intersect the axis of the housing 1.

Дефлектор 7 расположен у входного патрубка 4 и предназначен для формирования вращательного (вихревого) движения газового потока внутри сепаратора. Дефлектор 7 также препятствует поступлению газового потока в осевую зону сепаратора без его предварительного разделения. Дефлектор 7 выполнен спиралеобразной формы, так что длина пути газового потока в нем составляет не менее одного оборота вокруг вертикальной оси корпуса 1. Дефлектор 7 образован спиралеобразной пластиной 12, внутренней стенкой корпуса 1 и отражательной пластиной 8, и при этом ограничен сверху верхним днищем 2, а снизу - нижней крышкой 13. При этом дефлектор 7 выполнен с постепенно увеличивающейся высотой, достигающей своего максимума напротив входного патрубка 4. Далее высота дефлектора 7 остается неизменной. Конструкция дефлектора 7 приводит к тому, что газожидкостный поток, попадая в него из входного патрубка 4, делает более одного оборота вокруг вертикальной оси корпуса 1 сепаратора прежде чем попадет в пространство вокруг сепарационного пакета 10.The deflector 7 is located at the inlet pipe 4 and is designed to form a rotational (vortex) movement of the gas stream inside the separator. The deflector 7 also prevents the flow of gas into the axial zone of the separator without prior separation. The deflector 7 is made in a spiral shape, so that the path length of the gas stream in it is at least one revolution around the vertical axis of the housing 1. The deflector 7 is formed by a spiral plate 12, the inner wall of the housing 1 and the reflective plate 8, and is bounded from above by the upper bottom 2, and bottom - bottom cover 13. At the same time, the deflector 7 is made with a gradually increasing height, reaching its maximum opposite the inlet pipe 4. Further, the height of the deflector 7 remains unchanged. The design of the deflector 7 leads to the fact that the gas-liquid stream, getting into it from the inlet pipe 4, makes more than one revolution around the vertical axis of the separator body 1 before it enters the space around the separation package 10.

Внутренняя стенка корпуса 1, нижняя крышка 13 дефлектора 7 и отражательная пластина 8 образуют улавливающий карман 14. Карман 14 предназначен для отвода из вихревого потока движущихся жидкости и механических примесей, прижатых центробежной силой к внутренней стенке корпуса 1 сепаратора, и их транспортировки в нижнюю накопительную часть сепаратора. Вход в карман 14 расположен в дефлекторе 7. По крайней мере часть кармана 14, ближайшая к нижней крышке 13 дефлектора 7, является открытой снизу.The inner wall of the housing 1, the bottom cover 13 of the deflector 7 and the reflective plate 8 form a catching pocket 14. The pocket 14 is designed to divert moving fluid and mechanical impurities pressed by the centrifugal force to the inner wall of the separator housing 1 from the vortex stream and transport them to the lower storage part separator. The entrance to the pocket 14 is located in the deflector 7. At least the part of the pocket 14 closest to the bottom cover 13 of the deflector 7 is open from below.

Сливной патрубок 6 расположен в нижнем днище 3 сепаратора.A drain pipe 6 is located in the lower bottom 3 of the separator.

Сепарационный пакет 10 выполнен цилиндрической формы и содержит плоские изогнутые сепарационные пластины 15, расположенные в его образующей поверхности, и формирующие в зоне нахлестки одинаковые и постоянные по размеру щелевые каналы 16. Плоские изогнутые пластины 15 жестко закреплены в нижней части к нижнему осевому диску 17. Диск 17 жестко закреплен к М пальцам 18, концы которых расположены без зазора в отверстиях ложного днища 11, расположенного с кольцевым зазором к вертикальному корпусу 1, и жестко закрепленного к корпусу 1 с помощью Г-образных пластин 19. При этом сепарационный пакет 10 расположен в осевой зоне сепаратора так, что ось сепарационного пакета 10 параллельна оси цилиндрического корпуса 1 сепаратора и смещена относительно нее.The separation package 10 is cylindrical in shape and contains flat curved separation plates 15 located in its forming surface and forming identical and constant slotted channels 16 in the lap zone. The flat curved plates 15 are rigidly fixed in the lower part to the lower axial disk 17. The disk 17 is rigidly fixed to the M fingers 18, the ends of which are located without a gap in the holes of the false bottom 11, located with an annular gap to the vertical housing 1, and rigidly fixed to the housing 1 using the G-image s plate 19. In this case, the separation pack 10 is disposed in the axial zone of the separator so that the axis of the separation pack 10 is parallel to the axis of the cylindrical body 1 and the separator is displaced with respect to it.

Над нижним осевым диском 17 расположен верхний осевой диск 24, соединенный с ним посредством радиальных пластин 25. Пластины 25 также предназначены для исключения вращательного эффекта газового потока ниже зоны их расположения.Above the lower axial disk 17 is located the upper axial disk 24, connected to it by means of radial plates 25. The plates 25 are also designed to eliminate the rotational effect of the gas stream below the zone of their location.

Примеры конкретного выполнения.Examples of specific performance.

Пример 1.Example 1

Дефлектор 7 выполнен таким образом, что длина пути газожидкостной смеси в нем составляет 1,2 оборота вокруг оси корпуса 1 сепаратора.The deflector 7 is designed in such a way that the path length of the gas-liquid mixture in it is 1.2 turns around the axis of the separator body 1.

Ось сепарационного пакета 10 смещена относительно оси корпуса 1 сепаратора так, чтобы сепарационный пакет 10 находился в центре внутреннего пространства, образованного спиралеобразной пластиной 12 дефлектора 7. Плоские изогнутые пластины 15 жестко закреплены в верхней части к верхнему днищу 2.The axis of the separation package 10 is offset relative to the axis of the separator housing 1 so that the separation package 10 is located in the center of the inner space formed by the spiral-shaped plate 12 of the deflector 7. Flat curved plates 15 are rigidly fixed in the upper part to the upper bottom 2.

Концы плоских изогнутых пластин 15 направлены в разные стороны по касательной к окружностям, расположенным в поперечном сечении сепаратора, одна из которых описана вокруг сепарационного пакета 10, а другая вписана в сепарационный пакет 10.The ends of the flat curved plates 15 are directed in opposite directions tangentially to circles located in the cross section of the separator, one of which is described around the separation package 10, and the other is inscribed in the separation package 10.

Количество пальцев 18 равно одному (М=1).The number of fingers 18 is one (M = 1).

В верхней части сепарационного пакета 10 между нижней наружной поверхностью выходного патрубка 5 и внутренней поверхностью верхней части плоских изогнутых пластин 15 образован кольцевой зазор, который совместно с нижней поверхностью верхнего днища 2 формирует карман-ловушку 23.An annular gap is formed in the upper part of the separation package 10 between the lower outer surface of the outlet pipe 5 and the inner surface of the upper part of the flat curved plates 15, which together with the lower surface of the upper bottom 2 forms a pocket-trap 23.

Пример 2.Example 2

Ось сепарационного пакета 10 смещена относительно оси корпуса 1 сепаратора так, чтобы сепарационный пакет 10 находился в центре внутреннего пространства, образованного спиралеобразной пластиной 12 дефлектора 7. Плоские изогнутые пластины 15 жестко закреплены в верхней части к верхнему днищу 2.The axis of the separation package 10 is offset relative to the axis of the separator housing 1 so that the separation package 10 is located in the center of the inner space formed by the spiral-shaped plate 12 of the deflector 7. Flat curved plates 15 are rigidly fixed in the upper part to the upper bottom 2.

Количество пальцев 18 равно четырем (М=4).The number of fingers 18 is four (M = 4).

Пример 3.Example 3

Для целей улавливания жидкостной пленки на выходе сепаратор (фиг.3) дополнительно содержит жестко закрепленную в корпусе 1 горизонтальную перегородку 9. При этом входной патрубок 4 расположен ниже горизонтальной перегородки 9. Плоские изогнутые пластины 15 сепарационного пакета 10 жестко закреплены в верхней части к горизонтальной перегородке 9.For the purpose of collecting liquid film at the outlet, the separator (Fig. 3) further comprises a horizontal partition 9 rigidly fixed in the housing 1. In this case, the inlet pipe 4 is located below the horizontal partition 9. The flat curved plates 15 of the separation bag 10 are rigidly fixed in the upper part to the horizontal partition 9.

В верхней части корпуса 1 сепаратора, преимущественно над горизонтальной перегородкой, расположены конусообразные направляющие конфузоры 26. Конфузоры 26 расположены соосно с сепарационным пакетом 10 и вертикальным выходным патрубком 5, расположенным в верхнем днище 2. Конфузоры 26 расположены один над другим с частичным перекрытием. Нижний конфузор расположен в выходном отверстии горизонтальной пластины 9. Верхний конфузор расположен под выходным патрубком 5 и частично перекрывает его. В зоне взаимного перекрытия и перекрытия с выходным патрубком конфузоры 26 образуют кольцевые зазоры 27, расположенные навстречу движения газового потока, и предназначенные для отвода пленочной жидкости с поверхности конфузоров 26 в верхнюю накопительную камеру 28 сепаратора. Сепаратор содержит два направляющих конфузора 26.In the upper part of the separator housing 1, mainly above the horizontal partition, cone-shaped guide confusers 26 are located. The confusers 26 are aligned with the separation bag 10 and the vertical outlet pipe 5 located in the upper bottom 2. The confusers 26 are located one above the other with partial overlap. The lower confuser is located in the outlet of the horizontal plate 9. The upper confuser is located under the outlet 5 and partially overlaps it. In the zone of mutual overlap and overlap with the outlet pipe, the confusers 26 form annular gaps 27, located opposite the movement of the gas stream, and designed to drain the film fluid from the surface of the confusers 26 into the upper storage chamber 28 of the separator. The separator contains two guides of the confuser 26.

В верхней части сепарационного пакета 10 между нижней наружной поверхностью нижнего конфузора 26 и внутренней поверхностью верхней части плоских изогнутых пластин 15 образован кольцевой зазор, который совместно с нижней поверхностью горизонтальной пластины 9 формирует карман-ловушку 23.An annular gap is formed in the upper part of the separation package 10 between the lower outer surface of the lower confuser 26 and the inner surface of the upper part of the flat curved plates 15, which together with the lower surface of the horizontal plate 9 forms a pocket-trap 23.

Сепаратор содержит также вертикальную дренажную трубку 29, расположенную в кармане 14. Один конец дренажной трубки 29 расположен в дренажном отверстии горизонтальной пластины 9, а другой конец расположен под ложным днищем 11.The separator also contains a vertical drainage tube 29 located in the pocket 14. One end of the drainage tube 29 is located in the drainage hole of the horizontal plate 9, and the other end is located under the false bottom 11.

Пример 4.Example 4

Для целей улавливания жидкостной пленки на выходе при горизонтальном размещении выходного патрубка 5 сепаратор (фиг.4) дополнительно содержит жестко закрепленную в корпусе 1 горизонтальную перегородку 9. При этом входной патрубок 4 расположен ниже горизонтальной перегородки 9. Плоские изогнутые пластины 15 сепарационного пакета 10 жестко закреплены в верхней части к горизонтальной перегородке 9.For the purpose of capturing a liquid film at the outlet when the outlet nozzle 5 is horizontally mounted, the separator (Fig. 4) further comprises a horizontal partition 9 rigidly fixed in the housing 1. The inlet nozzle 4 is located below the horizontal partition 9. The flat curved plates 15 of the separation bag 10 are rigidly fixed in the upper part to the horizontal partition 9.

В верхней части корпуса 1 сепаратора расположен тонкослойный отбойник (не обозначено), содержащий соосно расположенные конусообразные пластины 30 разного размера, и кольцевой гидравлический карман 31. Пластины 30 расположены соосно с сепарационным пакетом 10 и образуют кольцевые зазоры 32.In the upper part of the separator housing 1 there is a thin-layer chipper (not indicated) containing coaxially arranged cone-shaped plates 30 of different sizes and an annular hydraulic pocket 31. The plates 30 are aligned with the separation package 10 and form annular gaps 32.

Выходной патрубок 5 расположен горизонтально и жестко закреплен в цилиндрическом корпусе 1 сепаратора между горизонтальной перегородкой 9 и гидравлическим карманом 31.The outlet pipe 5 is located horizontally and is rigidly fixed in the cylindrical housing 1 of the separator between the horizontal partition 9 and the hydraulic pocket 31.

Сепаратор содержит также вертикальную дренажную трубку 29, расположенную в кармане 14, и проходящую через отверстие в горизонтальной перегородке 9. Один конец дренажной трубки 29 расположен в дренажном отверстии кольцевого гидравлического кармана 31, а другой конец расположен под ложным днищем 11. Нижний конец дренажной трубки 29 снабжен гидравлическим затвором 33.The separator also contains a vertical drainage tube 29 located in the pocket 14, and passing through an opening in the horizontal partition 9. One end of the drainage tube 29 is located in the drainage hole of the annular hydraulic pocket 31, and the other end is located under the false bottom 11. The lower end of the drainage tube 29 equipped with a hydraulic shutter 33.

В отверстии горизонтальной перегородки 9, расположенном соосно с сепарационным пакетом 10, размещена труба 34, жестко соединенная с горизонтальной перегородкой 9. В верхней части сепарационного пакета 10 между наружной поверхностью трубы 34 и внутренней поверхностью верхней части плоских изогнутых пластин 15 образован кольцевой зазор, который совместно с нижней поверхностью горизонтальной пластины 9 сформировал карман-ловушку 23.In the hole of the horizontal partition 9, located coaxially with the separation package 10, there is a pipe 34 rigidly connected to the horizontal partition 9. In the upper part of the separation package 10 between the outer surface of the pipe 34 and the inner surface of the upper part of the flat curved plates 15, an annular gap is formed, which together with the lower surface of the horizontal plate 9 formed a pocket-trap 23.

Реализация конструктивных элементов заявляемого изобретения не ограничивается приведенными выше примерами.The implementation of the structural elements of the claimed invention is not limited to the above examples.

Заявляемый газовый сепаратор вихревого типа работает следующим образом.The inventive gas separator vortex type operates as follows.

Газ, подлежащий очистке (сырой газ), подводят в аппарат через входной патрубок 4. Установка входного патрубка, смещенного по горизонтали относительно осевой линии корпуса 1, позволяет создать скользящий удар о спиралеобразную пластину дефлектора 7.The gas to be cleaned (crude gas) is fed into the apparatus through the inlet pipe 4. Installing the inlet pipe horizontally offset relative to the center line of the housing 1 allows you to create a sliding impact on the spiral-shaped plate of the deflector 7.

Дефлектор 7 плавно изменяет направление движения газа, и формирует вихревое движение газа вокруг сепарационного пакета 10. В дефлекторе из газового потока выделяется основная масса жидкости и механические примеси. Капли жидкости и механическая примесь отбрасываются центробежной силой на стенки корпуса 1 сепаратора и под действием гравитационных сил движутся вдоль этой стенки по нисходящей спирали по ходу вращения газового потока. Основная часть жидкости и механических примесей попадает при этом в улавливающий карман 14, и стекает по его стенкам вниз, к ложному днищу 11.The deflector 7 smoothly changes the direction of gas movement, and forms a vortex gas movement around the separation package 10. In the deflector, the bulk of the liquid and mechanical impurities are released from the gas stream. Liquid droplets and a mechanical impurity are discarded by centrifugal force on the walls of the separator housing 1 and, under the influence of gravitational forces, move along this wall in a downward spiral in the direction of rotation of the gas stream. The main part of the liquid and mechanical impurities falls into the trap pocket 14, and flows down its walls down to the false bottom 11.

Мелкодисперсная капельная жидкость, не осевшая в дефлекторе 7 на стенке корпуса 1, выходит вместе с потоком газа из дефлектора, попадает на наружную поверхность плоских изогнутых пластин 15, и транспортируется газовым потоком через щелевые каналы 16 на их внутреннюю поверхность. Опускаясь по внутренней поверхности пластин 15, частицы жидкости, приблизившись к нижним кромкам этих пластин 15, соскальзывают с них и попадают на поверхность ложного днища 11.A finely divided droplet liquid that has not settled in the deflector 7 on the wall of the housing 1 exits with the gas flow from the deflector, enters the outer surface of the flat curved plates 15, and is transported by the gas stream through the slotted channels 16 to their inner surface. Descending along the inner surface of the plates 15, fluid particles, approaching the lower edges of these plates 15, slide off them and fall on the surface of the false bottom 11.

Через кольцевой зазор 27 между корпусом 1 и ложным днищем 11 жидкость и механические примеси транспортируются к сливному патрубку 6.Through the annular gap 27 between the housing 1 and the false bottom 11, the liquid and mechanical impurities are transported to the drain pipe 6.

Очищенный газовый поток направляется в выходной патрубок 5.The cleaned gas stream is sent to the outlet pipe 5.

В заявляемом изобретении заявляемый технический результат: "снижение относительного содержания жидкости и механических примесей в пространстве вокруг сепарационного пакета" достигается за счет того, что сепаратор газовый вихревого типа содержит вертикальный цилиндрический корпус, верхнее и нижнее днища, входной, выходной и сливной патрубки, дефлектор с отражательной пластиной, сепарационный пакет, ложное днище. При этом дефлектор выполнен спиралеобразной формы и его длина составляет не менее одного оборота вокруг вертикальной оси корпуса сепаратора. Время действия центробежной силы на газожидкостный поток в дефлекторе в таком сепараторе увеличивается. За счет этого капельная влага и механические примеси, содержащиеся в газожидкостном потоке, совершают больший путь в направлении внутренней стенки сепаратора и как следствие большая их часть отделяется от газожидкостного потока. Основным фактором при этом является то, что при прохождении газожидкостного потока через спиралеобразный дефлектор не происходит гидравлических возмущений потока, поскольку конструкция дефлектора не предусматривает местных сопротивлений, резких изменений направления движения или других завихрителей потока. Как следствие газожидкостный поток в поле центробежных сил распределяется так, что жидкость и механические примеси стремятся к внутренней стенке корпуса сепаратора. Отсутствие гидравлических возмущений в дефлекторе делает такое распределение более устойчивым.In the claimed invention, the claimed technical result: "reducing the relative content of liquid and solids in the space around the separation package" is achieved due to the fact that the gas vortex type separator contains a vertical cylindrical body, upper and lower bottoms, inlet, outlet and drain pipes, a deflector with reflective plate, separation bag, false bottom. In this case, the deflector is made in a spiral shape and its length is at least one revolution around the vertical axis of the separator body. The action time of the centrifugal force on the gas-liquid flow in the deflector in such a separator increases. Due to this, droplet moisture and mechanical impurities contained in the gas-liquid stream, make a greater path in the direction of the inner wall of the separator and as a result, most of them are separated from the gas-liquid stream. The main factor in this case is that when the gas-liquid flow passes through the spiral-shaped deflector, no hydraulic disturbances of the flow occur, since the design of the deflector does not provide local resistances, sudden changes in the direction of motion or other flow swirls. As a result, the gas-liquid flow in the field of centrifugal forces is distributed so that the liquid and mechanical impurities tend to the inner wall of the separator body. The absence of hydraulic disturbances in the deflector makes this distribution more stable.

Авторами изготовлены опытные образцы заявляемого сепаратора, лабораторные исследования которого подтвердили достижение заявленного технического результата. В ходе исследований определялась эффективность сепарации по уменьшению концентрации капельной жидкости на выходе сепаратора по сравнению с ее концентрацией на входе. Чем меньше содержание капельной жидкости на выходе, тем выше эффективность сепарации. Исследования показали повышение эффективности сепарации при увеличении длины спиралеобразного дефлектора. Причем это повышение эффективности происходит независимо от производительности сепаратора и скорости потока в дефлекторе.The authors made prototypes of the inventive separator, laboratory tests which confirmed the achievement of the claimed technical result. In the course of research, the separation efficiency was determined by reducing the concentration of dropping liquid at the separator outlet as compared with its concentration at the inlet. The lower the droplet liquid content at the outlet, the higher the separation efficiency. Studies have shown an increase in separation efficiency with an increase in the length of the spiral deflector. Moreover, this increase in efficiency occurs regardless of the performance of the separator and the flow rate in the deflector.

Заявляемый газовый сепаратор вихревого типа может быть изготовлен на машиностроительном предприятии.The inventive gas vortex-type separator can be manufactured at a machine-building enterprise.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2064326 на изобретение, МПК 6 B01D 45/12, 1996.1. RF patent No. 2064326 for the invention, IPC 6 B01D 45/12, 1996.

2. Патент РФ №2136350 на изобретение, МПК 6 B01D 45/12, 1999.2. RF patent No. 2136350 for the invention, IPC 6 B01D 45/12, 1999.

3. Патент РФ №2188062 на изобретение, МПК 7 B01D 45/12, 2002.3. RF patent No. 2188062 for the invention, IPC 7 B01D 45/12, 2002.

4. Патент РФ №2221625 на изобретение, МПК 7 B01D 45/12, 2004.4. RF patent No. 2221625 for the invention, IPC 7 B01D 45/12, 2004.

5. Патент РФ №52731 на полезную модель, МПК B01D 45/12, 2006.5. RF patent No. 52731 for a utility model, IPC B01D 45/12, 2006.

6. Патент РФ №2244584 на изобретение, МПК 7 B01D 45/12, 2005.6. RF patent No. 2244584 for the invention, IPC 7 B01D 45/12, 2005.

7. Патент РФ №55636 на полезную модель, МПК B01D 45/02, B01D 45/16, B01D 45/18, 2006.7. RF patent No. 55636 for utility model, IPC B01D 45/02, B01D 45/16, B01D 45/18, 2006.

Claims (8)

1. Сепаратор газовый вихревого типа, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, верхнее и нижнее днища, входной, выходной и сливной патрубки, дефлектор с отражательной пластиной, сепарационный пакет, ложное днище, отличающийся тем, что дефлектор выполнен спиралеобразной формы и его длина составляет не менее одного оборота вокруг вертикальной оси корпуса сепаратора.1. A gas vortex type separator containing a vertical cylindrical body, upper and lower bottoms, inlet, outlet and drain pipes, a deflector with a reflective plate, a separation bag, a false bottom, characterized in that the deflector is made in a spiral shape and its length is at least one rotation around the vertical axis of the separator housing. 2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что дефлектор образован спиралеобразной пластиной, внутренней стенкой корпуса и отражательной пластиной и при этом ограничен сверху верхним днищем, а снизу - нижней крышкой.2. The separator according to claim 1, characterized in that the deflector is formed by a spiral-shaped plate, the inner wall of the housing and the reflective plate, and at the same time is bounded above by the upper bottom and bottom by the lower cover. 3. Сепаратор по п.2, отличающийся тем, что сепарационный пакет выполнен цилиндрической формы и расположен в корпусе сепаратора в центре внутреннего пространства, образованного спиралеобразной пластиной.3. The separator according to claim 2, characterized in that the separation bag is made of cylindrical shape and is located in the separator housing in the center of the inner space formed by a spiral-shaped plate. 4. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что дефлектор выполнен с постепенно увеличивающейся высотой, достигающей своего максимума напротив входного патрубка.4. The separator according to claim 1, characterized in that the deflector is made with a gradually increasing height, reaching its maximum opposite the inlet pipe. 5. Сепаратор газовый вихревого типа по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что выходной патрубок расположен вертикально, а сепаратор дополнительно содержит горизонтальную перегородку, расположенную над сепарационным пакетом, и конусообразные направляющие конфузоры, расположенные преимущественно над горизонтальной перегородкой между сепарационным пакетом и выходным патрубком и соосно с сепарационным пакетом и выходным патрубком, при этом направляющие конфузоры расположены один над другим с частичным перекрытием и образуют в зоне перекрытия кольцевые зазоры, причем сепаратор также содержит дренажную трубку, гидравлически соединяющую пространство, образованное конфузорами, верхней частью вертикального корпуса, верхним днищем и горизонтальной перегородкой, с нижней частью сепаратора.5. The gas vortex type separator according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the outlet pipe is located vertically, and the separator further comprises a horizontal partition located above the separation package, and cone-shaped guide confusers located mainly above the horizontal partition between the separation package and the outlet pipe and coaxially with the separation package and the outlet pipe, while the guide confusers are located one above the other with partial overlap and form in the rytiya annular gaps, wherein the separator further comprises a drain tube fluidly connecting the space formed by the converging tube, the upper part of the vertical body and a horizontal upper bottom wall, with the bottom of the separator. 6. Сепаратор газовый вихревого типа по п.5, отличающийся тем, что нижний конец дренажной трубки снабжен гидравлическим затвором.6. The gas vortex type separator according to claim 5, characterized in that the lower end of the drainage tube is equipped with a hydraulic shutter. 7. Сепаратор газовый вихревого типа по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что выходной патрубок расположен горизонтально, а сепаратор дополнительно содержит горизонтальную перегородку, расположенную над сепарационным пакетом, и тонкослойный отбойник, содержащий соосно расположенные над горизонтальной перегородкой конусообразные пластины разного размера, и кольцевой гидравлический карман, причем сепаратор также содержит дренажную трубку, расположенную в улавливающем кармане и гидравлически соединяющую гидравлический карман с нижней частью сепаратора.7. The gas vortex type separator according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the outlet pipe is located horizontally, and the separator further comprises a horizontal baffle located above the separation bag, and a thin layer baffle containing cone-shaped plates of different sizes coaxially located above the horizontal baffle and an annular hydraulic pocket, the separator also comprising a drainage tube located in the catching pocket and hydraulically connecting the hydraulic pocket to the bottom part of the separator. 8. Сепаратор газовый вихревого типа по п.7, отличающийся тем, что нижний конец дренажной трубки снабжен гидравлическим затвором. 8. The gas vortex type separator according to claim 7, characterized in that the lower end of the drainage tube is equipped with a hydraulic shutter.
RU2007121216/15A 2007-06-07 2007-06-07 Gas separator of vortex type RU2346727C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007121216/15A RU2346727C1 (en) 2007-06-07 2007-06-07 Gas separator of vortex type

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007121216/15A RU2346727C1 (en) 2007-06-07 2007-06-07 Gas separator of vortex type

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007121216A RU2007121216A (en) 2008-12-20
RU2346727C1 true RU2346727C1 (en) 2009-02-20

Family

ID=40531718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007121216/15A RU2346727C1 (en) 2007-06-07 2007-06-07 Gas separator of vortex type

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2346727C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2660846C1 (en) * 2017-11-16 2018-07-10 Андрей Владиславович Курочкин Gas separator for complete removal of dropping liquid
RU2660844C1 (en) * 2017-11-29 2018-07-10 Андрей Владиславович Курочкин Separator for gas purification from dripping liquid
RU2662476C1 (en) * 2017-10-31 2018-07-26 Андрей Владиславович Курочкин Gas dynamic separator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2662476C1 (en) * 2017-10-31 2018-07-26 Андрей Владиславович Курочкин Gas dynamic separator
RU2660846C1 (en) * 2017-11-16 2018-07-10 Андрей Владиславович Курочкин Gas separator for complete removal of dropping liquid
RU2660844C1 (en) * 2017-11-29 2018-07-10 Андрей Владиславович Курочкин Separator for gas purification from dripping liquid

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007121216A (en) 2008-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20160236211A1 (en) Inlet Device For Gravity Separator
RU2666414C1 (en) Separator centrifugal gas-liquid yugas (cgs)
RU2320395C2 (en) High-efficiency liquid-and-gas separator
RU58380U1 (en) VORTEX GAS-DYNAMIC SEPARATOR
RU58379U1 (en) GAS VORTEX VALVE SEPARATOR (OPTIONS)
RU2304455C1 (en) Vortex gas separator
RU2346727C1 (en) Gas separator of vortex type
SG186183A1 (en) Apparatus and methods for filtration of solid particles and separation of liquid droplets and liquid aerosols from a gas stream
RU2366489C1 (en) Vortex-type gas separator
RU66972U1 (en) GAS VORTEX VALVE SEPARATOR
RU2299756C1 (en) Vortex type gaseous ejection separator (versions)
CN202860347U (en) Agglomerate cyclone separator
RU90701U1 (en) GAS VORTEX VALVE SEPARATOR (OPTIONS)
RU2356600C1 (en) Vortex type gas separator (versions)
RU59436U1 (en) GAS VORTEX TYPE EJECTION SEPARATOR (OPTIONS)
RU2618708C1 (en) Cyclone for purifying gas flow of liquid phase droplets
RU2454266C1 (en) Vortex-type gas separator (versions)
GB2618798A (en) Separator
RU157602U1 (en) RECEPTION SEPARATOR FOR INSTALLATION OF INTEGRATED GAS PREPARATION
RU68352U1 (en) SEPARATOR
RU72417U1 (en) GAS VORTEX VALVE SEPARATOR (OPTIONS)
RU2311946C1 (en) Vortex type gaseous separator
RU2244584C1 (en) Small-sized high performance separator "kolibry" ("humming-bird")
CN102872668B (en) Agglomerate cyclone separator
RU2452555C1 (en) Vortex-type gas-fluid separator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170608