RU2480267C1 - Фильтр-сепаратор - Google Patents

Фильтр-сепаратор Download PDF

Info

Publication number
RU2480267C1
RU2480267C1 RU2011146503/02A RU2011146503A RU2480267C1 RU 2480267 C1 RU2480267 C1 RU 2480267C1 RU 2011146503/02 A RU2011146503/02 A RU 2011146503/02A RU 2011146503 A RU2011146503 A RU 2011146503A RU 2480267 C1 RU2480267 C1 RU 2480267C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
porous
plates
section
coalescing
Prior art date
Application number
RU2011146503/02A
Other languages
English (en)
Inventor
Генрих Карлович Зиберт
Алексей Генрихович Зиберт
Илшат Минуллович Валиуллин
Original Assignee
Илшат Минуллович Валиуллин
Генрих Карлович Зиберт
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 Илшат Минуллович Валиуллин, Генрих Карлович Зиберт filed Critical Илшат Минуллович Валиуллин
Priority to RU2011146503/02A priority Critical patent/RU2480267C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2480267C1 publication Critical patent/RU2480267C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области нефтехимического и газового машиностроения, в частности к коалесцирующим, фильтрующим и сепарационным устройствам. Фильтр-сепаратор содержит корпус с входами газожидкостной смеси, выходами газа, отделенной жидкости и примесей, установленными в нем фильтр-коалесцирующими секциями, выполненными из пористых элементов, и секции сепарации. Пористые элементы выполнены из ориентированных к вертикали объемных, пористых незамкнутых между собой по ходу подачи газожидкостной смеси пластин, поверхности которых снабжены, с одной стороны, решетками наддува потока газожидкостной смеси, с другой - решетками отбора газа. В корпусе последовательно друг за другом установлено несколько фильтр-коалесцирующих секций, в которых пористые пластины последующей секции установлены против выходов газа из предыдущей секции. Решетки наддува выполнены с открытыми для входа газожидкостной смеси тангенциальными каналами, а решетки отбора газа - с закрытыми каналами. Секция сепарации выполнена из перфорированных незамкнутых между собой по ходу подачи газожидкостной смеси пластин, поверхности которых снабжены ориентированными к вертикали пористыми жгутами, которые смещены относительно друг друга и пористых жгутов смежной пластины. Использование изобретения обеспечивает увеличение производительности фильтр-сепаратора. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относится к области нефтехимического и газового машиностроения, в частности к коалесцирующим, фильтрующим и сепарационным устройствам. Оно может быть использовано в процессах отделения мелкодисперсной капельной жидкости от газового потока в промысловых установках подготовки природного и попутного нефтяного газов, подготовки газов с подземных хранилищ, сепарации газов до и после компрессорных станций, в установках низкотемпературной сепарации газов.
Известна вертикальная компоновка фильтр-сепарационной секции, например, в колонных аппаратах (авторское свидетельство №670317 и патент РФ №2120327, МПК B01D 53/18), в которых фильтрующие и сепарационные элементы расположены на горизонтальных тарелках, установленные в поперечном сечении аппарата.
Недостатком этих устройств являются:
- малый срок службы из-за забивания фильтрующих элементов примесями, что приводит к проскоку газа через трубу слива жидкости, то есть нарушению работы гидрозатвора;
- большое гидравлическое сопротивление элементов по газу, т.к. весь газовый поток проходит через толщину фильтрующего материала элементов с площадью ограниченной поперечным сечением аппарата, что требует значительных энергетических затрат на подготовку газа;
- необходимость иметь резервную технологическую нитку из-за частой остановки фильтр-сепаратора для смены элементов.
Известен фильтр-сепаратор горизонтального типа, «Энергосберегающие технологии при переработке газа и газового конденсата», ВНИИГАЗ, Москва - 1996, стр.138) (прототип), который включает два цилиндрических корпуса, в верхнем расположены секция фильтрации твердых частиц и коалесценции капель жидкости на фильтрующих цилиндрических элементах и секция сепарации капельной жидкости, выполненная на цилиндрических сетчатых патронах. В нижнем корпусе выполнены сборники жидкости для каждой из верхних секций.
Основные недостатки фильтрующей секции:
- большое гидравлическое сопротивление из-за малого живого сечения тарелки, на которой размещены фильтрующие элементы, всего (25-35)% от поперечного сечения корпуса аппарата;
- значительные гидравлические сопротивления фильтрующего материала, особенно при наличии в газе механических примесей, т.к. весь газ проходит через толщину слоя фильтрующего материала;
- незначительный срок службы фильтрующих элементов (порядка 3-6 месяцев), что обуславливает необходимость иметь резервный аппарат;
- необходимость иметь два сборника жидкости и запорно-регулирующую арматуру к каждому, так как секции имеют различное гидравлическое сопротивление и при наличии одного сборника возникают перетоки газа между ними;
- неравномерное распределение газового потока на горизонтальную продольную тарелку с сетчатыми патронками, т.к. живое сечение подачи и отбора газа на тарелку менее 50% живого сечения аппарата, что также увеличивает его гидравлическое сопротивление.
Увеличенное гидравлическое сопротивление аппарата не допустимо, так как требуется повышение энергетических затраты при компремировании газовых потоков.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в снижении гидравлического сопротивления фильтр-сепаратора, следствием которого является снижение энергетических затрат на процессы разделения газожидкостной смеси, увеличении производительности аппарата и увеличении скорости газовых потоков, увеличение его срока службы.
Для достижения указанного технического результата в фильтр-сепараторе, включающем корпус с входами газожидкостной смеси, выходами газа, отделенной жидкости и примесей, установленными в нем фильтр-коалесцирующей секции, выполненными из пористых элементов и секции сепарации, пористые элементы выполнены из ориентированных к вертикали объемных, пористых не замкнутых между собой по ходу подачи газожидкостной смеси пластин, поверхности которых снабжены, с одной стороны, решетками наддува потока газожидкостной смеси, с другой - решетками отбора газа. В корпусе последовательно друг за другом установлено несколько фильтр-коалесцирующих секций, в которых пористые пластины последующей секции установлены против выходов газа с предыдущей секции и перекрывают в проекции выходы. Решетки наддува выполнены с открытыми для входа газожидкостной смеси тангенциальными каналами, а решетки отбора газа - с закрытыми каналами.
Секция сепарации выполнена из продольных, перфорированных не замкнутых между собой по ходу подачи газожидкостной смеси пластин, поверхности которых снабжены ориентированными к вертикали пористыми жгутами, которые смещены относительно друг друга и пористых жгутов смежной пластины.
Выполнение пористых элементов из ориентированных к вертикали объемных, пористых не замкнутых между собой по ходу подачи газожидкостной смеси пластин, поверхности которых снабжены, с одной стороны, решетками наддува потока газожидкостной смеси, с другой - решетками отбора газа, позволило снизить их гидравлическое сопротивление за счет исключения прохождения всего газожидкостного потока через фильтрующую поверхность (фильтрующий материал), а только его части, для переноса мелкодисперсных капель и примеси на поверхность путем образования на них перепада давления решетками наддува и отбора газа, при прохождении основного потока вдоль пористых элементов.
Установление в корпусе последовательно друг за другом нескольких фильтр-коалесцирующих секций, в которых пористые пластины последующей секции установлены против выходов газа с предыдущей секции с перекрытием проекции живых сечений, позволило увеличить эффективность коалесценции и фильтрации за счет увеличения их поверхности, времени пребывания и улавливания капель жидкости при случайных проскоках с предыдущей ступени.
Выполнение решеток наддува с открытыми для входа газожидкостной смеси тангенциальными каналами, а решеток отбора газа с закрытыми каналами позволило увеличить перепад давления на противоположных поверхностях пористых пластин, что обеспечило притяжение мелкодисперсных капель жидкости.
Выполнение секции сепарации из продольных перфорированных, не замкнутых между собой по ходу подачи газожидкостной смеси пластин, поверхности которых снабжены ориентированными к вертикали пористыми жгутами смещенных относительно друг друга и пористых жгутов смежной пластины, позволило снизить гидравлическое сопротивление секции сепарации путем исключения прохождения всего газа через пористую стенку сепарационного материала и накопления в ней жидкости.
Снижение гидравлических сопротивлений в обеих секциях фильтр-сепаратора позволило выполнить его с одним сборником жидкости.
Заявителю не известны из существующего уровня техники фильтр-сепараторы, в которых бы подобным образом достигались эффекты: снижение гидравлического сопротивления и энергетических затрат на подготовку газа, повышение производительности, и как следствие, снижение удельной материалоемкости аппарата, то есть капитальных затрат.
На фиг.1 представлен общий вид фильтра-сепаратора.
На фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
На фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.
На фиг.4 дан вид I на сепарационные продольно установленные сепарационные пластины с пористыми жгутами.
На фиг.5 дан вид на решетки наддува газожидкостной смеси и отбора газа, между которыми расположены фильтр-коалесцирующие пластины.
Фильтр-сепаратор 1 (фиг.1) содержит корпус 2 со штуцером входа газожидкостной смеси 3, штуцером выхода очищенного газа 4, патрубком выхода отделенной жидкости и примесей 5, соединенный с отстойником 6, снабженный штуцером сброса отсепарированной смеси 7. В корпусе 2 размещены фильтр-коалесцирующие 8 и сепарационная 9 секции. Корпус 2 и отстойник 6 расположены на общих опорах 10.
Фильтр-коалесцирующая секция 8 выполнена из ориентированных к вертикали объемных, пористых не замкнутых между собой по ходу подачи газожидкостной смеси пластин 11 (фиг.2, 3), поверхности которых снабжены, с одной стороны, решетками наддува потока газожидкостной смеси 12, с другой - решетками отбора газа 13 (фиг.2, 3). Решетка 12 снабжена каналами 14, открытыми навстречу газожидкостному потоку, а решетка 13 - эжекционными каналами 15, открытыми по ходу движения газового потока.
Штуцер входа газа 3 на выходе снабжен предварительным узлом инерционной сепарации газа 16 (фиг.1, 2) от жидкости и примесей. Для сбора и отвода жидкости и примесей из узла 16 он снабжен желобом 17 (фиг.1). Для сбора жидкости из секций фильтр-коалесцирующей и сепарационной в нижней части корпуса 2 установлена перегородка 18 (фиг.1).
Сепарационная секция 9 (фиг. 1) состоит из продольно установленных в корпусе 2 вертикально ориентированных пластин 19 (фиг.4) на поверхностях, которых в шахматном порядке расположены ориентированные к вертикали пористые жгуты 20 (фиг.2, 4). Пластины 19 могут быть снабжены перфорацией для выравнивания давления по поперечному сечению аппарата и принудительного стока жидкости газовым потоком.
Фильтр-сепаратор работает следующим образом.
Поток газожидкостной смеси поступает через штуцер 3 (фиг.1) в узел предварительной инерционной сепарации 16 (фиг.1, 2), на котором отделяют основные механические примеси, свободную жидкость и ее крупные капли. Жидкость с примесями отводят по желобу 17 в нижнюю часть корпуса 2, а газ подают на коалесцирующие ступени 8 для укрупнения мелкодисперсных капель жидкости и улавливания оставшейся примеси. При подаче газожидкостного потока на коалесцирующую ступень 8 его распределяют по сечению корпуса аппарата 2 на ряд параллельных потоков, пропорциональных живым сечениям между не замкнутыми между собой по ходу газа пористыми пластинами 11 (фиг.2, 3). Из параллельных потоков часть газожидкостной смеси подают в открытые каналы 14 решеток наддува 12 (фиг.2, 3) на пористые пластины 11 (фиг.2, 3). Очищенный от жидкости газ эжектируют (подсасывают) через эжекционные каналы 15 параллельным смежным потоком. После очистки на первой ступени коалесценции 8 газожидкостную смесь подают на очистку последующей ступени 8. Дисперсными каплями жидкости смачивают пластины 11, укрупняют, накапливают и отбирают силами гравитации по пластинам 11 в нижнюю часть корпуса аппарата. Газ, очищенный от мелкодисперсных капель жидкости, подают на секцию сепарации 9 для окончательного улавливания унесенной с коалесцирующих ступеней жидкости.
Для снижения гидравлического сопротивления секции сепарации она как и секция фильтрации выполнена из продольно установленных по ходу движения газа пластин 19 (фиг.1, 4), снабженных пористыми жгутами 20 (фиг.2, 4). Капли жидкости оседают на поверхностях пластин 19, с которых силами гравитации транспортируют по пористым жгутам 20 в нижнюю часть корпуса аппарата 2. Накопленная в нижней части аппарата жидкость из фильтрующей и сепарационной секций отводят по патрубку 5 в отстойник 6, откуда сбрасывают по уровню через штуцер 7.
Таким образом, выполнение фильтр-коалесцирующих пористых элементов из ориентированных к вертикали объемных, не замкнутых между собой по ходу подачи газожидкостной смеси пластин, поверхности которых снабжены, с одной стороны, решетками наддува потока газожидкостной смеси, с другой - решетками отбора газа, установка в корпусе последовательно друг за другом несколько фильтр-коалесцирующих секций, в которых пористые пластины последующей секции установлены против выходов газа с предыдущей секции с перекрытием проекций живых сечений, выполнение решетки наддува с открытыми для входа газожидкостной смеси тангенциальными каналами, а решетки отбора газа - с закрытыми каналами, выполнение секции сепарации из перфорированных не замкнутых между собой по ходу подачи газожидкостной смеси пластин, поверхности которых снабжены ориентированными к вертикали пористыми жгутами, смещенные друг к другу и относительно пористых жгутов соседней пластины, позволило обеспечить технический результат, заключающийся в снижении гидравлического сопротивления фильтр-сепаратора, следствием которого является снижение энергетических затрат на процессы разделения газожидкостной смеси, увеличение производительности аппарата и увеличение скорости газовых потоков.

Claims (4)

1. Фильтр-сепаратор, содержащий корпус с входами газожидкостной смеси, выходами газа и отделенной жидкости и примесей, установленными в нем фильтр-коалесцирующей секции, выполненной из пористых элементов, и секции сепарации, отличающийся тем, что пористые элементы выполнены из ориентированных к вертикали объемных пористых незамкнутых между собой по ходу подачи газожидкостной смеси пластин, на поверхности которых выполнены с одной стороны решетки наддува потока газожидкостной смеси, а с другой - решетки отбора газа.
2. Фильтр-сепаратор по п.1, отличающийся тем, что он содержит дополнительные фильтр-коалесцирующие секции, установленные в корпусе последовательно друг за другом, в которых пористые пластины последующей секции установлены против выходов газа из предыдущей секции.
3. Фильтр-сепаратор по п.1, отличающийся тем, что решетки наддува выполнены с открытыми для входа газожидкостной смеси тангенциальными каналами, а решетки отбора газа - с закрытыми каналами.
4. Фильтр-сепаратор по п.1, отличающийся тем, что секция сепарации выполнена из перфорированных незамкнутых между собой по ходу подачи газожидкостной смеси пластин, на поверхности которых расположены ориентированные к вертикали пористые жгуты, которые смещены относительно друг друга и пористых жгутов смежной пластины.
RU2011146503/02A 2011-11-17 2011-11-17 Фильтр-сепаратор RU2480267C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011146503/02A RU2480267C1 (ru) 2011-11-17 2011-11-17 Фильтр-сепаратор

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011146503/02A RU2480267C1 (ru) 2011-11-17 2011-11-17 Фильтр-сепаратор

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2480267C1 true RU2480267C1 (ru) 2013-04-27

Family

ID=49153070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011146503/02A RU2480267C1 (ru) 2011-11-17 2011-11-17 Фильтр-сепаратор

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2480267C1 (ru)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2553904C2 (ru) * 2011-07-01 2015-06-20 Балке-Дюрр Гмбх Пластинчатый сепаратор с отстойником
RU2573469C1 (ru) * 2014-10-22 2016-01-20 Игорь Анатольевич Мнушкин Отстойник для разделения неоднородной системы газ (пар)-жидкость
RU2574622C1 (ru) * 2014-10-29 2016-02-10 Игорь Анатольевич Мнушкин Отстойник для разделения неоднородной системы газ (пар)-жидкость с низкой концентрацией дисперсной газовой (паровой) фазы в жидкой фазе
WO2016068753A1 (ru) * 2014-10-29 2016-05-06 Игорь Анатольевич МНУШКИН Отстойник для разделения неоднородной системы газ (пар)-жидкость
RU168531U1 (ru) * 2016-03-29 2017-02-07 Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" Горизонтальный сепаратор

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1159591A1 (ru) * 1983-12-29 1985-06-07 Войсковая Часть 74242 Фильтр-сепаратор
RU2185222C1 (ru) * 2001-04-23 2002-07-20 25 Государственный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации по применению топлив, масел, смазок и специальных жидкостей Фильтр-сепаратор
RU70813U1 (ru) * 2007-09-28 2008-02-20 Леонид Григорьевич Кузнецов Фильтр-сепаратор
DE102009039449A1 (de) * 2009-08-31 2011-03-03 Daimler Ag Flüssigkeitsabscheider

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1159591A1 (ru) * 1983-12-29 1985-06-07 Войсковая Часть 74242 Фильтр-сепаратор
RU2185222C1 (ru) * 2001-04-23 2002-07-20 25 Государственный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации по применению топлив, масел, смазок и специальных жидкостей Фильтр-сепаратор
RU70813U1 (ru) * 2007-09-28 2008-02-20 Леонид Григорьевич Кузнецов Фильтр-сепаратор
DE102009039449A1 (de) * 2009-08-31 2011-03-03 Daimler Ag Flüssigkeitsabscheider

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Энергосберегающие технологии при переработке газа и газового конденсата. - М.: ВНИИГАЗ, 1996, с.138. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2553904C2 (ru) * 2011-07-01 2015-06-20 Балке-Дюрр Гмбх Пластинчатый сепаратор с отстойником
RU2573469C1 (ru) * 2014-10-22 2016-01-20 Игорь Анатольевич Мнушкин Отстойник для разделения неоднородной системы газ (пар)-жидкость
WO2016064304A1 (ru) * 2014-10-22 2016-04-28 Игорь Анатольевич МНУШКИН Отстойник для разделения неоднородной системы газ (пар)-жидкость
RU2574622C1 (ru) * 2014-10-29 2016-02-10 Игорь Анатольевич Мнушкин Отстойник для разделения неоднородной системы газ (пар)-жидкость с низкой концентрацией дисперсной газовой (паровой) фазы в жидкой фазе
WO2016068753A1 (ru) * 2014-10-29 2016-05-06 Игорь Анатольевич МНУШКИН Отстойник для разделения неоднородной системы газ (пар)-жидкость
RU168531U1 (ru) * 2016-03-29 2017-02-07 Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" Горизонтальный сепаратор

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU78087U1 (ru) Горизонтальный сепаратор
RU2480267C1 (ru) Фильтр-сепаратор
CN102000461B (zh) 纤维床组件和用于该纤维床组件的纤维床
RU2013105335A (ru) Очиститель, включающий устройство для отделения твердых веществ, и способ очистки сточных вод
RU2469771C1 (ru) Сепаратор для очистки газа
RU2015116165A (ru) Система сепарации мультифазного потока
RU2007147916A (ru) Устройство для отделения жидкости от потока среды, содержащего капельки жидкости
CN105174369A (zh) 一种污水处理装置
CN203877984U (zh) 一种油水分离系统
CN203212356U (zh) 无动力油水分离装置
RU2481144C1 (ru) Сепаратор газа
CN201665555U (zh) 油水分离装置
RU2446001C1 (ru) Сепаратор для осушки газа
RU2354433C1 (ru) Сепаратор
RU78088U1 (ru) Вертикальный сепаратор
RU2509886C1 (ru) Сепаратор для очистки природного газа
RU2469770C1 (ru) Сепаратор для очистки газа
CN105363243A (zh) 一种油水分离器
CN209113607U (zh) 一种兰炭废水多相流分离装置
RU188580U1 (ru) Сепаратор для очистки газа
CN202778092U (zh) 自旋截砂器
RU188571U1 (ru) Сепаратор для очистки газа
CN205164198U (zh) 一种油水分离器
RU2552438C2 (ru) Способ сепарации газа и устройство для его осуществления
RU78089U1 (ru) Горизонтальный сепаратор

Legal Events

Date Code Title Description
RH4A Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation

Effective date: 20160321

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171118