RU2633720C1 - Liquid-gas separator - Google Patents
Liquid-gas separator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2633720C1 RU2633720C1 RU2016144233A RU2016144233A RU2633720C1 RU 2633720 C1 RU2633720 C1 RU 2633720C1 RU 2016144233 A RU2016144233 A RU 2016144233A RU 2016144233 A RU2016144233 A RU 2016144233A RU 2633720 C1 RU2633720 C1 RU 2633720C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- separator
- gas
- housing
- pipeline
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Cyclones (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области разделения газожидкостных сред, воды и углеводородных жидкостей, имеющих различный удельный вес, а также для выделения из этих жидкостей в процессе их разделения накопившейся в них газообразной среды, в частности к сепараторам, предназначенным для работы в составе жидкостных вакуум-создающих систем (ЖВС) на установках АВТ.The invention relates to the field of separation of gas-liquid media, water and hydrocarbon liquids having different specific gravities, as well as for separating the gaseous medium accumulated in them from these liquids during separation, in particular to separators designed to operate as part of a liquid vacuum-generating system (ZhVS) on the AVT installations.
Известен жидкостно-газовый сепаратор, содержащий корпус, вертикальную разделительную перегородку, установленную в корпусе с разделением последнего на входную и выходную секции, сообщенные между собой в верхней части корпуса, трубопровод ввода газожидкостной смеси, установленный во входной секции, патрубки вывода газообразной и жидкой сред, пакет фазоразделительных насадок в виде системы параллельно установленных перфорированных пластин и переливную перегородку, установленную в выходной секции с формированием зоны отвода более легкой жидкой фракции между вертикальной разделительной перегородкой и зоны отвода более тяжелой жидкой фракции, при этом сепаратор снабжен сливным лотком и жалюзийным пакетом, причем входное сечение трубопровода ввода газожидкостной смеси расположено ниже верхней кромки вертикальной разделительной перегородки, сливной лоток совмещен своим верхним краем с верхней кромкой вертикальной разделительной перегородки и своим нижнем краем - с пакетом фазоразделительных насадок со стороны входа в него, жалюзийный пакет установлен в выходной секции между вертикальной разделительной перегородкой, а зона отвода более тяжелой фракции расположена между переливной перегородкой и жалюзийным пакетом. (Пат. РФ №2153383, МПК B01D 19/00, опубл. 27.07.2000 г.)Known liquid-gas separator comprising a housing, a vertical separation wall mounted in the housing with the separation of the latter into the input and output sections, interconnected in the upper part of the housing, the gas-liquid mixture inlet pipe installed in the inlet section, the outlet pipes for gaseous and liquid media, a package of phase separation nozzles in the form of a system of parallel mounted perforated plates and an overflow baffle installed in the output section with the formation of the outlet zone more easily of the liquid fraction between the vertical separation wall and the discharge zone of the heavier liquid fraction, while the separator is equipped with a drain tray and a louver package, the input section of the gas-liquid mixture inlet pipe is located below the upper edge of the vertical separation wall, the drain tray is aligned with its upper edge and the upper edge of the vertical dividing walls and with its lower edge - with a package of phase separation nozzles from the side of the entrance to it, the louvered package is installed in the outlet tion between the vertical dividing wall and the outlet zone heavier fraction is arranged between the overflow wall and the tambour package. (Pat. RF №2153383, IPC B01D 19/00, publ. July 27, 2000)
Недостатками конструкции данного сепаратора являются низкая интенсивность отделения газа от жидкой среды, так как основное отделение газа происходит при течении газожидкостной смеси по лотку, что снижает качество жидкой среды.The design disadvantages of this separator are the low intensity of gas separation from the liquid medium, since the main gas separation occurs when the gas-liquid mixture flows through the tray, which reduces the quality of the liquid medium.
Известен жидкостно-газовый сепаратор, содержащий корпус, входную и выходную секции, трубопровод ввода газожидкостной смеси, сообщенный с входной секцией, патрубки вывода газообразной среды, более легкой и более тяжелой фракций жидкой среды. Кроме того, в корпусе размещены пакет фазоразделительных насадок в виде перфорированных пластин, переливная перегородка в выходной секции, сливной лоток и вертикальный гидроциклон, герметично встроенный в корпус и оснащенный концентрично установленной каплеотбойной камерой, внутреннее пространство которой выше уровня жидкости сообщено с патрубком вывода газообразной среды, при этом трубопровод ввода газожидкостной смеси тангенциально встроен в корпус гидроциклона. (Пат. РФ №2308313, МПК B01D 19/00, опубл. 20.10.2007 г.)Known liquid-gas separator containing a housing, inlet and outlet sections, a gas-liquid mixture inlet conduit in communication with the inlet section, gaseous medium outlet pipes, lighter and heavier fractions of the liquid medium. In addition, the housing contains a package of phase separation nozzles in the form of perforated plates, an overflow baffle in the outlet section, a drain tray and a vertical hydrocyclone hermetically integrated in the housing and equipped with a concentrically mounted drop chamber, the internal space of which is higher than the liquid level and communicates with the outlet pipe of the gaseous medium, the gas-liquid mixture inlet pipe is tangentially integrated into the hydrocyclone body. (Pat. RF №2308313, IPC B01D 19/00, publ. 20.10.2007)
Известный сепаратор предназначен для качественного разделения газожидкостной смеси на газ, более тяжелую фракцию (воду) и менее тяжелую (нефть - углеводородную жидкость), однако он не обеспечивает необходимый минимум концентрации воды в углеводородной жидкости (дизельной фракции) - ~0,1% масс., применяемой в струйных аппаратах ЖВС для создания вакуума на установках АВТ.The known separator is designed for high-quality separation of a gas-liquid mixture into gas, a heavier fraction (water) and less heavy (oil - hydrocarbon liquid), however, it does not provide the necessary minimum concentration of water in a hydrocarbon liquid (diesel fraction) - ~ 0.1% of the mass. used in the ZhVS inkjet apparatus to create a vacuum on the ABT installations.
Кроме того, работа известного сепаратора в условиях вакуума может быть небезопасной в случае создания аварийной ситуации, например при остановке насоса.In addition, the operation of the known separator in a vacuum may be unsafe in the event of an emergency, for example when the pump stops.
Технической задачей изобретения является повышение качества разделения газожидкостной смеси на газ, более тяжелую и более легкую фракции жидкой среды, а также повышение надежности работы сепаратора.An object of the invention is to improve the quality of separation of a gas-liquid mixture into gas, a heavier and lighter fraction of a liquid medium, as well as improving the reliability of the separator.
Вышеуказанная задача решается жидкостно-газовым сепаратором, включающим корпус с входной и выходной секциями, гидроциклон с трубопроводом ввода жидкостно-газовой смеси, патрубки вывода газообразной среды, более легкой и более тяжелой фракции жидкой среды, в котором согласно изобретению гидроциклон размещен в корпусе с возможностью нахождения ниже уровня жидкостно-газовой смеси в сепараторе и выполнен в виде стакана, в нижнюю часть которого тангенциально подведен трубопровод ввода жидкостно-газовой смеси, при этом сепаратор оснащен трубопроводом ввода свежей дизельной фракции и трубопроводом вывода рабочей дизельной фракции на рециркуляцию, а в нижней выходной части корпуса сепаратора установлен успокоительный экран, связанный с пакетом жалюзийных пластин.The above problem is solved by a liquid-gas separator, including a housing with an inlet and outlet sections, a hydrocyclone with a pipeline for introducing a liquid-gas mixture, outlet pipes for a gaseous medium, a lighter and heavier fraction of a liquid medium in which, according to the invention, the hydrocyclone is housed in a housing below the level of the liquid-gas mixture in the separator and is made in the form of a glass, the lower part of which is tangentially connected to the pipeline for entering the liquid-gas mixture, while the separator is equipped with uboprovodom fresh diesel fraction input and output pipe working diesel fraction is recycled, and the bottom outlet of the housing of the separator is installed soothing screen associated with the package of louver plates.
Трубопровод ввода жидкостно-газовой смеси выполнен вертикальным.The pipeline for entering the liquid-gas mixture is made vertical.
Диаметр рабочей камеры гидроциклона составляет 0,1-0,3 диаметра корпуса сепаратора.The diameter of the working chamber of the hydrocyclone is 0.1-0.3 of the diameter of the separator body.
Трубопровод отвода рабочей дизельной фракции на рециркуляцию снабжен заборником, сообщенным с трубопроводом ввода свежей дизельной фракции.The pipeline for the removal of the working diesel fraction for recycling is equipped with an intake connected to the pipeline for introducing fresh diesel fraction.
Успокоительный экран выполнен в виде горизонтальной перфорированной перегородки.The soothing screen is made in the form of a horizontal perforated partition.
Устройство сепаратора с гидроциклоном представлено на прилагаемой фигуре.The separator device with a hydrocyclone is shown in the attached figure.
Жидкостно-газовый сепаратор содержит корпус 1, входную секцию 2 и выходную секцию 3. Входная секция 2 снабжена вертикальным трубопроводом 4 ввода жидкостно-газовой смеси на разделение, выходная секция - трубопроводом 5 подвода свежей дизельной фракции из вакуумной колонны (на фиг. не показана), связанным с заборником 6 и трубопроводом 7 вывода рабочей дизельной фракции на рециркуляцию. В верхней части сепаратора размещен патрубок 8 с каплеотбойником 9 для вывода газа на утилизацию, в нижней части сепаратора расположен отстойник 10 с патрубком 11 дренажа для воды и патрубком 12 для отвода избыточной дизельной фракции на регенерацию. Внутри корпуса сепаратора размещены гидроциклон 13, представляющий собой цилиндрический стакан, в нижней части которого тангенциально установлен патрубок 14. В центральной части сепаратора размещен пакет жалюзийных пластин 15. Гидроциклон 13 установлен таким образом, чтобы его верхний край был ниже уровня жидкостно-газовой смеси в сепараторе 1. В нижней части сепаратора горизонтально размещен успокоительный экран 16, выполненный в виде перфорированной перегородки, связанной с пакетом жалюзийных пластин 15.The liquid-gas separator comprises a housing 1, an
Диаметр рабочей камеры гидроциклона зависит от заданной производительности установки и колеблется от 0,3 до 1,0 метра. Проходное сечение тангенциально установленного патрубка и канал вертикальной сливной магистрали рассчитываются с учетом параметров смеси на выходе из камеры смешения струйного аппарата, с учетом эффекта частичной конденсации компонентов смеси и эффекта влияния повышения давления в зависимости от высоты столба смеси в канале сливной магистрали. Скорость потока на выходе из патрубка тангенциального подвода смеси в центробежную камеру гидроциклона при использовании сепаратора в ЖВС может составлять . Поэтому, в случае необходимости, (при минимальном диаметре рабочей камеры и максимальной скорости ввода смеси в гидроциклон) может быть получен коэффициент центробежного ускорения Кц (иначе фактор разделения), достигающий 50 g, что дает возможность при разделении газо-жидкостной смеси снизить содержание воды в углеводородной жидкости - дизельной фракции до необходимого минимума - ~0,1% масс., позволяющего использовать ее в вакуум-создающем устройстве.The diameter of the working chamber of a hydrocyclone depends on a given installation capacity and ranges from 0.3 to 1.0 meters. The cross section of the tangentially installed nozzle and the channel of the vertical drain line are calculated taking into account the parameters of the mixture at the outlet of the mixing chamber of the jet apparatus, taking into account the effect of partial condensation of the mixture components and the effect of the pressure increase depending on the height of the mixture column in the channel of the drain line. The flow rate at the outlet of the nozzle of the tangential supply of the mixture to the centrifugal chamber of the hydrocyclone when using the separator in the ZhVS can be . Therefore, if necessary (with a minimum diameter of the working chamber and a maximum speed of introducing the mixture into the hydrocyclone), the centrifugal acceleration coefficient K c (otherwise the separation factor) can be obtained, reaching 50 g, which makes it possible to reduce the water content during the separation of the gas-liquid mixture in a hydrocarbon liquid - a diesel fraction to the required minimum - ~ 0.1% by mass, which allows it to be used in a vacuum-creating device.
Жидкостно-газовый сепаратор работает следующим образом.Liquid-gas separator operates as follows.
Жидкостно-газовая смесь из вакуумного жидкостно-газового струйного аппарата ЖВС, подлежащая разделению, поступает по трубопроводу 4 и входному тангенциальному патрубку 14 в рабочую камеру гидроциклона 13, затопленного под уровень жидкости.The liquid-gas mixture from the liquid-gas vacuum jet apparatus of the internal combustion engine to be separated, enters through the pipe 4 and the inlet
При вращении жидкостно-газовой смеси в рабочей камере гидроциклона с окружной скоростью 3-10 м/с, создается поле центробежных сил, в котором фактор разделения Кц достигает 20-50 g, что в десятки раз превышает его величину, достижимую в существующих сепараторах, работающих в естественном гравитационном поле. При работе гидроциклона отделяющиеся газы сосредотачиваются в области оси его рабочей камеры и из «воронки», образованной жидкостью, поступают в пространство над уровнем жидкости, откуда через патрубок 8 и каплеотбойник 9 направляются на утилизацию. В процессе работы гидроциклона 13 происходит не только эффективное сепарирование и сосредоточение газовой фазы в приосевой зоне, но и разделение компонентов, составляющих жидкую фазу, по плотностям. Так, вода, находящаяся во вращающемся потоке смеси в свободном состоянии при работе гидроциклона концентрируется и начинает коалесцироваться в пристеночном слое его рабочей камеры. Жидкая фаза, состоящая из дизельной фракции, с водой и растворенными в ней легкими углеводородами, выйдя из рабочей камеры гидроциклона, проходит через жалюзийный пакет 15, способствующий дальнейшей коалесценции капель свободной воды и переливается в выходную секцию 3, в которой происходит отстаивание воды под успокоительным экраном 16, который образует придонную застойную зону, где продолжается коалесценция и оседание свободной воды, затем стекающей в отстойник 10 и далее в дренаж 11. Дизельная фракция с легкими углеводородами и остаточным содержанием воды направляется на регенерацию из отстойника 10 по трубопроводу 12.When the liquid-gas mixture is rotated in the working chamber of the hydrocyclone with a peripheral speed of 3-10 m / s, a centrifugal force field is created in which the separation factor K c reaches 20-50 g, which is ten times higher than its value achievable in existing separators, working in a natural gravitational field. During the operation of the hydrocyclone, the separated gases are concentrated in the region of the axis of its working chamber and from the "funnel" formed by the liquid enter the space above the liquid level, from where they are sent for disposal through the
Для снижения заброса легких углеводородных фракций и остатков воды с рабочей дизельной фракцией после ее сепарирования в вакуумный струйный аппарат, по трубопроводу 5 осуществляют подачу свежей дизельной фракции из вакуумной колонны ABT непосредственно в зону заборника 6, откуда ее направляют на рециркуляцию по трубопроводу 7 напорным насосом (на фиг. не показан). Обычно на обновление в емкость сепаратора подается 5-15% свежей фракции от циркулирующего потока и столько же отбирается на регенерацию или в товарный парк. При установившемся режиме работы установки, через некоторое время после пуска, состав и концентрация воды и легких углеводородов стабилизируется.To reduce the casting of light hydrocarbon fractions and water residues with the working diesel fraction after its separation into the vacuum jet apparatus,
В случае аварийной ситуации (например, остановки насоса) происходит самопроизвольная блокировка вакуумной системы за счет гидростатического затвора, образованного вертикальным трубопроводом 4 подачи жидкостно-газовой смеси в гидроциклон 13.In the event of an emergency (for example, stopping the pump), the vacuum system spontaneously blocks due to the hydrostatic shutter formed by the vertical pipeline 4 for supplying the liquid-gas mixture to the
Таким образом, предлагаемый сепаратор обеспечивает необходимое разделение жидкостно-газовой смеси с получением дизельной фракции - рабочей жидкости, используемой в жидкостно-газовых эжекторах вакуум-создающих систем, и, кроме того, повышает надежность системы в процессе ее эксплуатации.Thus, the proposed separator provides the necessary separation of the liquid-gas mixture to obtain a diesel fraction - the working fluid used in liquid-gas ejectors of vacuum-creating systems, and, in addition, increases the reliability of the system during its operation.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016144233A RU2633720C1 (en) | 2016-11-10 | 2016-11-10 | Liquid-gas separator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016144233A RU2633720C1 (en) | 2016-11-10 | 2016-11-10 | Liquid-gas separator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2633720C1 true RU2633720C1 (en) | 2017-10-17 |
Family
ID=60129355
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016144233A RU2633720C1 (en) | 2016-11-10 | 2016-11-10 | Liquid-gas separator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2633720C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2759751C1 (en) * | 2021-04-22 | 2021-11-17 | Валерий Григорьевич Цегельский | Liquid-gas separator |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2095392C1 (en) * | 1995-09-25 | 1997-11-10 | Валерий Григорьевич Цегельский | Installation for vacuum distillation of liquid product |
RU2153383C1 (en) * | 1999-09-14 | 2000-07-27 | Цегельский Валерий Григорьевич | Liquid-gas separator |
US6214220B1 (en) * | 1999-11-30 | 2001-04-10 | Engineering Specialties, Inc. | Combined process vessel apparatus |
RU2308313C1 (en) * | 2006-04-20 | 2007-10-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Liquid-gas separator |
US7503950B2 (en) * | 2002-06-21 | 2009-03-17 | Statoil Asa | Assembly to separate liquid from a multiphase flow |
CN203253309U (en) * | 2013-04-17 | 2013-10-30 | 北京三川世纪技术有限公司 | Combined two-phase separator |
-
2016
- 2016-11-10 RU RU2016144233A patent/RU2633720C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2095392C1 (en) * | 1995-09-25 | 1997-11-10 | Валерий Григорьевич Цегельский | Installation for vacuum distillation of liquid product |
RU2153383C1 (en) * | 1999-09-14 | 2000-07-27 | Цегельский Валерий Григорьевич | Liquid-gas separator |
US6214220B1 (en) * | 1999-11-30 | 2001-04-10 | Engineering Specialties, Inc. | Combined process vessel apparatus |
US7503950B2 (en) * | 2002-06-21 | 2009-03-17 | Statoil Asa | Assembly to separate liquid from a multiphase flow |
RU2308313C1 (en) * | 2006-04-20 | 2007-10-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Liquid-gas separator |
CN203253309U (en) * | 2013-04-17 | 2013-10-30 | 北京三川世纪技术有限公司 | Combined two-phase separator |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2759751C1 (en) * | 2021-04-22 | 2021-11-17 | Валерий Григорьевич Цегельский | Liquid-gas separator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2006217715B2 (en) | Separator to separate a liquid/liquid/gas/solid mixture | |
US6872239B2 (en) | Method and a system for separating a mixture | |
US9789429B2 (en) | Pre-separating vane diffuser and method for introducing a flow-mixture in a separator | |
US3212232A (en) | Method and apparatus for fluid separation | |
RU2716120C2 (en) | Separator for fluid medium obtained from oil well and separation device containing it | |
CN101330955A (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 | |
US3457703A (en) | Method and apparatus for separating water-hydrocarbon 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 | |
RU2612741C1 (en) | Liquid-gas separator | |
RU2638897C2 (en) | Method of multiphase pump operation and its arrangement | |
US20130312609A1 (en) | Apparatus and methods for filtration of solid particles and separation of liquid droplets and liquid aerosols from a gas stream | |
RU2568663C1 (en) | Hydrophobic liquid-phase settling reservoir for intra-field formation water treatment | |
RU2308313C1 (en) | Liquid-gas separator | |
RU2633720C1 (en) | Liquid-gas separator | |
US4790947A (en) | Water treating in a vertical series coalescing flume | |
RU2754106C1 (en) | Method for catching and disposing of sand from products of petroleum and gas boreholes and apparatus for implementation thereof | |
US4720341A (en) | Water treating in a vertical series coalescing flume | |
CN206244731U (en) | A kind of three phases separator | |
RU2153383C1 (en) | Liquid-gas separator | |
US1496160A (en) | Oil purifier | |
RU48277U1 (en) | SEPARATOR | |
RU57627U1 (en) | GAS-LIQUID SEPARATOR | |
RU2604377C1 (en) | Liquid-gas separator | |
RU2361641C1 (en) | Tube separation installation | |
RU196886U1 (en) | Separator for cleaning gas from impurities |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20190531 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191111 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210715 |