RU2768410C1 - Centrifugal gas-liquid separator - Google Patents

Centrifugal gas-liquid separator Download PDF

Info

Publication number
RU2768410C1
RU2768410C1 RU2021115138A RU2021115138A RU2768410C1 RU 2768410 C1 RU2768410 C1 RU 2768410C1 RU 2021115138 A RU2021115138 A RU 2021115138A RU 2021115138 A RU2021115138 A RU 2021115138A RU 2768410 C1 RU2768410 C1 RU 2768410C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
liquid
separator
shaft
liquid mixture
Prior art date
Application number
RU2021115138A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Семенович Дубовик
Original Assignee
Александр Семенович Дубовик
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 Александр Семенович Дубовик filed Critical Александр Семенович Дубовик
Priority to RU2021115138A priority Critical patent/RU2768410C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2768410C1 publication Critical patent/RU2768410C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D19/00Degasification of liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D45/00Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/20Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

FIELD: gas, oil, petrochemical, energy industries.
SUBSTANCE: invention is intended for the separation of gas-liquid mixtures and can be used at gas, oil, petrochemical, energy industries and in other industries. The centrifugal gas-liquid separator contains a vertical housing with a cover and a bottom, a tangential inlet of a gas-liquid mixture, a gas duct, a gas outlet pipe, a shaft kinematically connected to an electric motor. The bottom is made of spherical or conical shape. Below the inlet of the gas-liquid mixture, there is a guide of a similar spherical or conical shape, and the shaft is equipped with at least one impeller, providing additional acceleration of the gas-liquid mixture flow for intensive separation. Seals are installed on the shaft. The released gas after separation rises to the upper part of the separator body along the gas duct, where it enters the gas outlet pipe located in the separator cover through the side holes in the upper part of the gas duct.
EFFECT: increasing the efficiency of cleaning liquid from gas.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение предназначено для разделения газожидкостных смесей и может быть использовано на объектах газовой, нефтяной, нефтехимической, энергетической промышленности и в других областях промышленности.The invention is intended for the separation of gas-liquid mixtures and can be used at gas, oil, petrochemical, energy industries and in other industries.

Известен центробежный газожидкостный сепаратор, содержащий, вертикальный корпус с крышкой и днищем, установленную в корпусе обойму, выполненную из верхней цилиндрической части и нижней конической, снабженной соосной трубой, тангенциальный ввод газожидкостной смеси, проходящий через корпус во внутреннюю полость обоймы, патрубок вывода газа, подсоединенный к внутренней полости обоймы при помощи газоотводящей трубы, проходящей через крышку корпуса, патрубок вывода жидкости, сообщенный с днищем корпуса (Патент РФ №2311945, МПК B01D 45/12, 2007).Known centrifugal gas-liquid separator containing, a vertical housing with a lid and a bottom, installed in the housing cage, made of the upper cylindrical part and the lower conical, equipped with a coaxial pipe, tangential input of the gas-liquid mixture passing through the housing into the inner cavity of the cage, the gas outlet pipe connected to the inner cavity of the cage using a gas outlet pipe passing through the housing cover, a liquid outlet pipe communicated with the housing bottom (RF Patent No. 2311945, IPC B01D 45/12, 2007).

Недостатком данного центробежного газожидкостного сепаратора является низкая эффективность сепарации газа, особенно при большом потоке газожидкостной смеси.The disadvantage of this centrifugal gas-liquid separator is the low efficiency of gas separation, especially with a large flow of gas-liquid mixture.

Наиболее близки и принятым за прототип является центробежный газожидкостный сепаратор, содержащий вертикальный корпус с крышкой и днищем, тангенциальный ввод газожидкостной смеси, газоход, патрубок вывода газа проходящий через крышку корпуса, патрубок вывода жидкости, сообщенный с корпусом вблизи его днища, шнек с возможностью вращения посредством вала, кинематически связанного с электродвигателем (Патент РФ №2433855, МПК B01D 45/12, 20.11.2011).The closest and accepted for the prototype is a centrifugal gas-liquid separator containing a vertical housing with a lid and a bottom, a tangential input of a gas-liquid mixture, a gas duct, a gas outlet pipe passing through the housing cover, a liquid outlet pipe connected with the housing near its bottom, a screw with the possibility of rotation by means of shaft kinematically connected to the electric motor (RF Patent No. 2433855, IPC B01D 45/12, 11/20/2011).

Недостатком данного центробежного газожидкостного сепаратора является низкая эффективность сепарации, сложность изготовления конструкции, обусловленный большим количеством узлов и деталей, сложной системы вывода газа, тем самым это приводит к низкой эффективности сепарации, трудоемкость проведения ремонтных работ.The disadvantage of this centrifugal gas-liquid separator is the low separation efficiency, the complexity of manufacturing the structure, due to the large number of components and parts, the complex gas outlet system, thereby leading to low separation efficiency, the laboriousness of repair work.

Технической задачей является создание центробежного газожидкостного сепаратора, обеспечивающего эффективную очистку жидкости от газа при повышенных подачах газожидкостной смеси.The technical task is to create a centrifugal gas-liquid separator that provides effective purification of liquid from gas at increased feeds of the gas-liquid mixture.

Техническим результатом является повышение эффективности очистки потока жидкости от газа за счет применения в конструкции сепаратора рабочих колес и герметичному исполнению сепаратора за счет уплотнений вала.The technical result is to increase the efficiency of cleaning the liquid flow from gas due to the use of impellers in the design of the separator and the hermetic design of the separator due to shaft seals.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что центробежный газожидкостный сепаратор, содержащий вертикальный корпус с крышкой и днищем, тангенциальный ввод газожидкостной смеси, газоход, патрубок вывода газа, вал кинематически связанный с электродвигателем, при этом днище выполнено сферической или конической формы, ниже ввода газожидкостной смеси размещена направляющая аналогичной сферической или конической формы, а вал снабжен по меньшей мере одним рабочим колесом, обеспечивая дополнительное ускорение потока газожидкостной смеси для интенсивной сепарации, при этом на валу установлены уплотнения, а освободившийся газ после сепарации поднимается в верхнюю часть корпуса сепаратора по газоходу, где через боковые отверстия в верхней части газохода попадает в патрубок вывода газа расположенного в крышке сепаратора.The problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that a centrifugal gas-liquid separator containing a vertical body with a cover and a bottom, a tangential inlet of a gas-liquid mixture, a gas duct, a gas outlet pipe, a shaft kinematically connected to the electric motor, while the bottom is made of a spherical or conical shape , below the input of the gas-liquid mixture there is a guide of a similar spherical or conical shape, and the shaft is equipped with at least one impeller, providing additional acceleration of the gas-liquid mixture flow for intensive separation, while seals are installed on the shaft, and the released gas after separation rises to the upper part of the housing separator through the gas duct, where through the side holes in the upper part of the gas duct it enters the gas outlet pipe located in the separator cover.

Для повышения уровня ремонтопригодности в конструкции сепаратора вал с установленными на нем по меньшей мере одним рабочим колесом, уплотнениями и газоход может быть выполнен патронного типа, тем самым отсутствует необходимость снимать крышку сепаратора и отсоединять трубопровод от патрубков сепаратора, что упрощает процесс проведения ремонтных работ.To increase the level of maintainability in the design of the separator, the shaft with at least one impeller installed on it, seals and the gas duct can be made of a cartridge type, thereby there is no need to remove the separator cover and disconnect the pipeline from the separator branch pipes, which simplifies the process of repair work.

Технический результат достигается также за счет того, что центробежный газожидкостный сепаратор может быть выполнен в следующем исполнении, при котором сепаратор устанавливается непосредственно на емкость. Для этого днище сепаратора имеющее отверстие в нижней его части выполнено с возможностью крепления на горловину емкости посредством фланцевого соединения.The technical result is also achieved due to the fact that the centrifugal gas-liquid separator can be made in the following design, in which the separator is installed directly on the container. To do this, the bottom of the separator, having an opening in its lower part, is made with the possibility of fastening to the neck of the container by means of a flange connection.

Изобретение поясняется следующей фигурами:The invention is illustrated by the following figures:

Фиг. 1 - представлена конструкция центробежного газожидкостного сепаратора.Fig. 1 shows the design of a centrifugal gas-liquid separator.

Фиг. 2 - представлена конструкция центробежного газожидкостного сепаратора с установкой на емкости.Fig. 2 - shows the design of a centrifugal gas-liquid separator with installation on the tank.

Заявляемое устройство включает в себя:The claimed device includes:

1. Корпус1. Body

2. Крышка2. Lid

3. Патрубок ввода газожидкостной смеси3. Pipe for inlet of gas-liquid mixture

4. Патрубок вывода газа4. Gas outlet

5. Электродвигатель5. Electric motor

6. Патрубок вывода жидкости6. Fluid outlet

7. Рабочее колесо7. Impeller

8. Вал8. Shaft

9. Газоход9. Gas duct

10. Рабочее колесо10. Impeller

11. Уплотнения вала11. Shaft seals

12. Днище12. Bottom

13. Емкость13. Capacity

Центробежный газожидкостный сепаратор содержит вертикальный корпус 1 с установленной на нем крышкой 2, и днищем 12, имеющим сферическую или коническую форму, на крышке 2 установлен электродвигатель 5, электродвигатель 5 кинематически связан с валом 8, на котором установлены рабочие колеса 7 и 10 в сужающейся части днища 12 и сферической или конической направляющей корпуса 1. Герметичность сепаратора обеспечивается с помощью уплотнения вала 11 установленном на валу 8. В корпусе 1 над рабочим колесом 7 расположен газоход 9, внутри которого проходит вал 8, в верхней части газохода 9 на боковой поверхности выполнены отверстия для вывода газа. В нижней части днища 12 расположен патрубок 6 вывода жидкости.The centrifugal gas-liquid separator contains a vertical housing 1 with a cover 2 installed on it, and a bottom 12 having a spherical or conical shape, an electric motor 5 is installed on the cover 2, the electric motor 5 is kinematically connected to the shaft 8, on which the impellers 7 and 10 are installed in the tapering part the bottom 12 and the spherical or conical guide of the housing 1. The tightness of the separator is ensured by the shaft seal 11 mounted on the shaft 8. In the housing 1 above the impeller 7 there is a gas duct 9, inside which the shaft 8 passes, in the upper part of the gas duct 9 holes are made on the side surface for gas outlet. In the lower part of the bottom 12 there is a branch pipe 6 for liquid output.

Центробежный газожидкостный сепаратор работает следующим образом.Centrifugal gas-liquid separator operates as follows.

Газожидкостная смесь поступает через входной патрубок 3, тангенциально установленный в верхней части корпуса 1.The gas-liquid mixture enters through the inlet pipe 3, tangentially installed in the upper part of the housing 1.

Первая ступень сепарации происходит в криволинейном пространстве, образованном стенкой корпуса 1. Поток газожидкостной смеси отбрасывается центробежной силой на стенку корпуса 1 сепаратора и под действием гравитационных сил по ходу вращения потока по нисходящей спирали конической направляющей корпуса 1 перемещается ко второй ступени сепарации. При этом выделившийся газ устремляется к центру, где поднимается в верхнюю часть сепаратора и выводится посредством патрубка 4 вывода газа.The first stage of separation takes place in a curved space formed by the wall of the housing 1. The flow of the gas-liquid mixture is thrown by centrifugal force onto the wall of the housing 1 of the separator and under the action of gravitational forces in the course of rotation of the flow along the downward spiral of the conical guide of the housing 1 moves to the second separation stage. In this case, the released gas rushes to the center, where it rises to the upper part of the separator and is discharged through the gas outlet pipe 4.

Вторая ступень сепарации осуществляется с помощью рабочего колеса 7, которое сообщает круговое движение газожидкостной смеси. В следствии возникающей центробежной силы газожидкостная смесь от центра рабочего колеса 7 перемещается к внешнему выходу, а освободившееся пространство вновь заполняется газожидкостной смесью, поступающей из входного патрубка 3. Выйдя из первого рабочего колеса 7 газожидкостная смесь получив энергию ускорения устремляется к периферии разделяясь на свободный газ и дегазированную жидкость. Под действием гравитационных сил перекачиваемая жидкость устремляется ко второму рабочему колесу 10.The second stage of separation is carried out using the impeller 7, which reports the circular motion of the gas-liquid mixture. As a result of the emerging centrifugal force, the gas-liquid mixture from the center of the impeller 7 moves to the outer outlet, and the vacated space is again filled with the gas-liquid mixture coming from the inlet pipe 3. After leaving the first impeller 7, the gas-liquid mixture, having received acceleration energy, rushes to the periphery, being divided into free gas and degassed liquid. Under the action of gravitational forces, the pumped liquid rushes to the second impeller 10.

Третья ступень сепарации осуществляется с помощью второго рабочего колеса 10, которое придает дополнительное ускорение вращению потока жидкости поступающего от первого рабочего колеса 7, и за счет сужающей части днища 12, в следствии чего происходит ускоренное вращение жидкости в процессе которого из жидкости освобождается оставшийся газ.The third stage of separation is carried out with the help of the second impeller 10, which gives additional acceleration to the rotation of the fluid flow coming from the first impeller 7, and due to the narrowing part of the bottom 12, as a result of which there is an accelerated rotation of the liquid during which the remaining gas is released from the liquid.

Освободившийся газ (пунктирные стрелки) в процессе второй и третьей ступени сепарации поднимается в верхнюю часть корпуса 1 по газоходу 9, где через боковые отверстия в верхней части газохода 9 поступает в патрубок 4 вывода газа расположенном в крышке 2 и выводится из сепаратора.The released gas (dotted arrows) in the process of the second and third separation stages rises to the upper part of the housing 1 through the gas duct 9, where it enters the gas outlet pipe 4 located in the cover 2 through the side holes in the upper part of the gas duct 9 and is discharged from the separator.

Дегазированная жидкость после прохождения всех ступеней сепарации выводится из сепаратора посредством патрубка 6 вывода жидкости в трубопровод для дальнейшей транспортировки, а при установке сепаратора непосредственно на емкость дегазированная жидкость поступает напрямую в емкость.The degassed liquid after passing through all separation stages is removed from the separator through the pipe 6 for the liquid outlet into the pipeline for further transportation, and when the separator is installed directly on the tank, the degassed liquid enters directly into the tank.

Claims (4)

1. Центробежный газожидкостный сепаратор, содержащий вертикальный корпус с крышкой и днищем, тангенциальный ввод газожидкостной смеси, газоход, патрубок вывода газа, вал, кинематически связанный с электродвигателем,1. A centrifugal gas-liquid separator containing a vertical housing with a cover and a bottom, a tangential inlet of a gas-liquid mixture, a gas duct, a gas outlet pipe, a shaft kinematically connected to an electric motor, отличающийся тем, что днище выполнено сферической или конической формы, ниже ввода газожидкостной смеси размещена направляющая аналогичной сферической или конической формы, а вал снабжен по меньшей мере одним рабочим колесом, обеспечивая дополнительное ускорение потока газожидкостной смеси для интенсивной сепарации, при этом на валу установлены уплотнения.characterized in that the bottom is made of a spherical or conical shape, a guide of a similar spherical or conical shape is placed below the inlet of the gas-liquid mixture, and the shaft is equipped with at least one impeller, providing additional acceleration of the gas-liquid mixture flow for intensive separation, while seals are installed on the shaft. 2. Центробежный газожидкостный сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что вал сепаратора с установленными на нем по меньшей мере одним рабочим колесом, уплотнениями и газоход выполнен патронного типа.2. Centrifugal gas-liquid separator according to claim 1, characterized in that the separator shaft with at least one impeller, seals and flue is made of cartridge type. 3. Центробежный газожидкостный сепаратор по пп. 1, 2, отличающийся тем, что днище сепаратора выполнено с возможностью установки на емкость посредством фланцевого соединения.3. Centrifugal gas-liquid separator according to paragraphs. 1, 2, characterized in that the bottom of the separator is made with the possibility of installation on the container by means of a flange connection.
RU2021115138A 2021-05-26 2021-05-26 Centrifugal gas-liquid separator RU2768410C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021115138A RU2768410C1 (en) 2021-05-26 2021-05-26 Centrifugal gas-liquid separator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021115138A RU2768410C1 (en) 2021-05-26 2021-05-26 Centrifugal gas-liquid separator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2768410C1 true RU2768410C1 (en) 2022-03-24

Family

ID=80820083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021115138A RU2768410C1 (en) 2021-05-26 2021-05-26 Centrifugal gas-liquid separator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2768410C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115282744A (en) * 2022-08-04 2022-11-04 合肥科安设备安装有限公司 Natural gas recovery device
CN116510420A (en) * 2023-01-30 2023-08-01 刘明 Gas-liquid separation equipment and separation method for chemical petroleum refining

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4371382A (en) * 1980-08-06 1983-02-01 Caribbean Properties Limited Process and apparatus for the contact and separation of immiscible fluids
SU1414409A1 (en) * 1987-02-09 1988-08-07 Предприятие "Уралтехэнерго" Производственного Объединения По Наладке,Совершенствованию Технологии И Эксплуатации Электростанций И Сетей "Союзтехэнерго" Apparatus for degassing liquid
RU2256488C1 (en) * 2004-02-09 2005-07-20 Тольяттинский государственный университет Droplet separator
RU2311945C1 (en) * 2006-06-08 2007-12-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Centrifugal gas-and-liquid separator
RU80768U1 (en) * 2008-07-28 2009-02-27 Леонид Маркович Мильштейн CENTRIFUGAL GAS-LIQUID SEPARATOR
WO2009137867A1 (en) * 2008-05-15 2009-11-19 Outotec Oyj Apparatus and method for mechanical deaeration
RU2433855C1 (en) * 2010-06-03 2011-11-20 Петр Михайлович Трофимов Centrifugal gas-liquid separator

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4371382A (en) * 1980-08-06 1983-02-01 Caribbean Properties Limited Process and apparatus for the contact and separation of immiscible fluids
SU1414409A1 (en) * 1987-02-09 1988-08-07 Предприятие "Уралтехэнерго" Производственного Объединения По Наладке,Совершенствованию Технологии И Эксплуатации Электростанций И Сетей "Союзтехэнерго" Apparatus for degassing liquid
RU2256488C1 (en) * 2004-02-09 2005-07-20 Тольяттинский государственный университет Droplet separator
RU2311945C1 (en) * 2006-06-08 2007-12-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Centrifugal gas-and-liquid separator
WO2009137867A1 (en) * 2008-05-15 2009-11-19 Outotec Oyj Apparatus and method for mechanical deaeration
RU80768U1 (en) * 2008-07-28 2009-02-27 Леонид Маркович Мильштейн CENTRIFUGAL GAS-LIQUID SEPARATOR
RU2433855C1 (en) * 2010-06-03 2011-11-20 Петр Михайлович Трофимов Centrifugal gas-liquid separator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115282744A (en) * 2022-08-04 2022-11-04 合肥科安设备安装有限公司 Natural gas recovery device
CN116510420A (en) * 2023-01-30 2023-08-01 刘明 Gas-liquid separation equipment and separation method for chemical petroleum refining
CN116510420B (en) * 2023-01-30 2024-04-09 天大津康(天津)科技股份有限公司 Gas-liquid separation equipment and separation method for chemical petroleum refining

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2768410C1 (en) Centrifugal gas-liquid separator
CN102153165B (en) Cyclone air flotation oil-water separator
US4084946A (en) Drilling mud degasser
EP0247162A1 (en) Centrifugal oxygenator for treatment of waste water and system.
CA2119238A1 (en) Device for centrically charging circular tanks
US2463251A (en) Vapor expelling pump
GB1408054A (en) Apparatus for degassing fluids and centrifugal pumps for handling gas-laden fluids
US2756837A (en) Liquid and gas separator
US3171807A (en) Liquid separating apparatus
RU2311945C1 (en) Centrifugal gas-and-liquid separator
CN113213582A (en) Multi-tube type micro-cyclone-air flotation coupling process device
US2379133A (en) Centrifugal separator pump
CN104043291A (en) Diversion-type gas-liquid separation unit, gas-liquid separation device and multi-phase flow reactor
KR910010066A (en) Liquid pump with degassing function
CN109647239B (en) Hydraulic mixing device
RU2484877C1 (en) Centrifugal fluid separator
JP2017521250A (en) Centrifugal separator
CN109985737B (en) Wet cyclone separator and separator
FI71975B (en) ANORDNING FOER PUMPNING AV SKUMMANDE VAETSKOR
CN210356128U (en) Novel membrane-oil-water separation equipment
RU130231U1 (en) Degasser
WO1982002343A1 (en) Industrial coolant fluid recovery system
SU1066629A1 (en) Separator
CA1040110A (en) Drilling mud degasser apparatus and method
SU1717201A1 (en) Device form mixing liquid mediums