RU2824856C2 - Gas-liquid separator of vortex type - Google Patents
Gas-liquid separator of vortex type Download PDFInfo
- Publication number
- RU2824856C2 RU2824856C2 RU2022133018A RU2022133018A RU2824856C2 RU 2824856 C2 RU2824856 C2 RU 2824856C2 RU 2022133018 A RU2022133018 A RU 2022133018A RU 2022133018 A RU2022133018 A RU 2022133018A RU 2824856 C2 RU2824856 C2 RU 2824856C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- separator
- separation
- swirler
- liquid
- plates
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 54
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 28
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Область техникиField of technology
Заявляемое изобретение относится к области отделения дисперсных частиц от газов с использованием центробежных сил. Заявляемый сепаратор газожидкостный вихревого типа может быть использован в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности.The claimed invention relates to the field of separating dispersed particles from gases using centrifugal forces. The claimed vortex-type gas-liquid separator can be used in the oil, gas, chemical and other industries.
Уровень техникиState of the art
Среди газовых сепараторов известна группа сепараторов (патенты RU 2304455, 2007; RU 58379, 2006; RU 2299756, 2007; RU 59436, 2006; RU 2377049, 2009; RU 90701, 2010; RU 2356600, 2009; RU 2366489, 2009; RU 2311946, 2007; RU 2366490, 2009; RU 2366491, 2009), содержащих вертикальный цилиндрический корпус, верхнее и нижнее днища, входной, выходной и сливной патрубки, дефлектор, вертикальный сепарационный пакет, состоящий из вертикальных плоских изогнутых сепарационных пластин, которые в зоне нахлестки образуют щелевые каналы, верхний и нижний осевые диски, расположенные в нижней части сепарационного пакета, соединенные посредством радиальных пластин.Among gas separators, a group of separators is known (patents RU 2304455, 2007; RU 58379, 2006; RU 2299756, 2007; RU 59436, 2006; RU 2377049, 2009; RU 90701, 2010; RU 2356600, 2009; RU 2366489, 2009; RU 2311946, 2007; RU 2366490, 2009; RU 2366491, 2009), containing a vertical cylindrical body, upper and lower bottoms, inlet, outlet and drain pipes, a deflector, a vertical separation package consisting of vertical flat curved separation plates, which form slotted channels in the overlap zone, upper and lower axial disks located in the lower part of the separation package, connected by means of radial plates.
Известна группа сепараторов газожидкостных вихревого типа (патенты RU 107705, 2011; RU 2452555, 2012; RU 106133, 2011; RU 2454266, 2012), конструкция которых аналогична вышеупомянутой. В этих сепараторах расположенные в нижней части сепарационного пакета верхний и нижний осевые диски, соединенные посредством радиальных пластин, образуют антизавихритель.A group of vortex-type gas-liquid separators is known (patents RU 107705, 2011; RU 2452555, 2012; RU 106133, 2011; RU 2454266, 2012), the design of which is similar to the above-mentioned one. In these separators, the upper and lower axial disks located in the lower part of the separation package, connected by means of radial plates, form an anti-swirler.
Недостатком всех вышеуказанных сепараторов является выполнение верхнего осевого диска антизавихрителя плоским. Это приводит к тому, что при эксплуатации сепаратора на верхней поверхности этого диска скапливается относительно большое количество малоподвижной жидкости, которая постоянно контактирует с вихревым потоком внутри сепарационного пакета, способствуя вторичному уносу жидкости в выходной патрубок.The disadvantage of all the above separators is that the upper axial disk of the anti-swirler is made flat. This leads to the fact that during operation of the separator, a relatively large amount of low-mobility liquid accumulates on the upper surface of this disk, which constantly contacts the vortex flow inside the separation package, facilitating secondary entrainment of liquid into the outlet pipe.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Технической задачей, на решение которой направлено предложенное техническое решение, является сокращение вторичного уноса жидкости.The technical problem that the proposed technical solution is aimed at solving is the reduction of secondary liquid entrainment.
Техническим результатом, обеспечиваемым предложенным техническим решением, является обеспечение отвода жидкости с верхней поверхности антизавихрителя и уменьшение таким образом количества жидкости, с которой контактирует вихревой поток газа внутри сепарационного пакета. Это приводит к снижению эффекта вторичного уноса жидкости в выходной патрубок сепаратора.The technical result provided by the proposed technical solution is to ensure the removal of liquid from the upper surface of the anti-swirler and thus reduce the amount of liquid with which the vortex gas flow inside the separation package contacts. This leads to a reduction in the effect of secondary liquid entrainment into the outlet branch pipe of the separator.
Сущность изобретения состоит в том, что сепаратор газожидкостный вихревого типа содержит вертикальный цилиндрический корпус, верхнее и нижнее днища, входной, выходной и сливной патрубки, дефлекторную пластину, сепарационный пакет, состоящий из плоских изогнутых сепарационных пластин, в нижней части которого размещен антизавихритель, представляющий собой верхнюю и нижнюю перегородки, между которыми размещены направляющие. Отличается тем, что верхняя перегородка антизавихрителя выполнена конусообразной, сужающейся книзу и снабженной внизу отверстием.The essence of the invention is that the vortex-type gas-liquid separator contains a vertical cylindrical body, upper and lower bottoms, inlet, outlet and drain pipes, a deflector plate, a separation package consisting of flat curved separation plates, in the lower part of which an anti-swirler is placed, which is an upper and lower partition, between which guides are placed. It is distinguished by the fact that the upper partition of the anti-swirler is made conical, tapering downwards and provided with an opening at the bottom.
Благодаря конусообразной форме верхней перегородки антизавихрителя попадающая на нее жидкость стекает с нее на нижнюю перегородку, где она уже не контактирует с вихревым потоком газа внутри сепарационного пакета, что снижает эффект вторичного уноса жидкости.Due to the conical shape of the upper partition of the anti-swirler, the liquid falling on it flows from it to the lower partition, where it no longer comes into contact with the vortex flow of gas inside the separation package, which reduces the effect of secondary liquid entrainment.
В частных случаях сепаратор выполняют следующим образом.In special cases, the separator is made as follows.
Верхнюю перегородку предпочтительно выполнена в форме усеченного конуса.The upper partition is preferably made in the shape of a truncated cone.
Направляющие антизавихрителя могут быть выполнены в виде плоских радиальных пластин. Эти направляющие желательно выполнены в виде пластин, изогнутых по направлению движения вихревого потока вокруг сепарационного пакета. Направляющие целесообразно выполнять перфорированными.The anti-swirler guides can be made in the form of flat radial plates. These guides are preferably made in the form of plates curved in the direction of the vortex flow around the separation package. It is advisable to make the guides perforated.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
На фиг. 1 показана схема сепаратора, продольный разрез, сечение А-А фиг. 2 и 3; на фиг. 2 - схема сепаратора, поперечный разрез, сечение Б-Б фиг. 1; на фиг. 3 - схема сепаратора, поперечный разрез, сечение В-В фиг. 1.Fig. 1 shows a diagram of the separator, a longitudinal section, section A-A of Figs. 2 and 3; Fig. 2 - a diagram of the separator, a cross section, section B-B of Fig. 1; Fig. 3 - a diagram of the separator, a cross section, section B-B of Fig. 1.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Сепаратор газожидкостный вихревого типа (фиг. 1, 2) содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, верхнее 2 и нижнее 3 днища, входной 4, выходной 5 и сливной 6 патрубки, дефлекторную пластину 7, отражательную пластину 8, сепарационный пакет 9, ложное днище 10.The vortex-type gas-liquid separator (Fig. 1, 2) contains a vertical cylindrical body 1, upper 2 and lower 3 bottoms, inlet 4, outlet 5 and drain 6 pipes, a deflector plate 7, a reflective plate 8, a separation package 9, and a false bottom 10.
Входной патрубок 4 предпочтительно 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 preferably rigidly fixed in the cylindrical body 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 body 1 and does not intersect the axis of the body 1.
Внутренняя стенка корпуса 1 и дефлекторная пластина 7 образуют дефлектор. Дефлектор расположен у входного патрубка 4. В нем происходит формирование вращательного (вихревого) движения газового потока внутри сепаратора. Дефлекторная пластина 7 также препятствует поступлению газового потока в осевую зону сепаратора без его предварительного разделения. Внутренняя стенка корпуса 1, отражательная пластина 8 и дефлекторная пластина 7 образуют улавливающий карман 11. Карман 11 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.The inner wall of the housing 1 and the deflector plate 7 form a deflector. The deflector is located at the inlet pipe 4. In it, the rotational (vortex) motion of the gas flow inside the separator is formed. The deflector plate 7 also prevents the gas flow from entering the axial zone of the separator without its preliminary separation. The inner wall of the housing 1, the reflective plate 8 and the deflector plate 7 form a catching pocket 11. Pocket 11 is designed to remove moving liquid and mechanical impurities from the vortex flow, pressed by centrifugal force to the inner wall of the housing 1 of the separator, and to transport them to the lower storage part of the separator.
Дефлекторная пластина может быть выполнена упругой, как подробнее раскрыто в патенте RU 2366490, и снабжена средством регулировки расстояния между этой пластиной и корпусом. Либо дефлекторная пластина может быть снабжена по всей высоте на конце упругим элементом, перекрывающим выход дефлектора, как подробнее раскрыто в патенте RU 2366491.The deflector plate may be made elastic, as disclosed in more detail in patent RU 2366490, and provided with a means for adjusting the distance between this plate and the housing. Or the deflector plate may be provided along its entire height at the end with an elastic element blocking the deflector outlet, as disclosed in more detail in patent RU 2366491.
По одному из примеров исполнения дефлекторная пластина может быть выполнена спиралеобразной формы, как раскрыто в патенте RU 2346727, так что длина пути газового потока в дефлекторе составляет не менее одного оборота вокруг вертикальной оси корпуса. При этом дефлектор выполнен с постепенно увеличивающейся высотой, достигающей своего максимума напротив входного патрубка. Далее по ходу движения высота дефлектора остается неизменной.According to one embodiment, the deflector plate can be made in a spiral shape, as disclosed in patent RU 2346727, so that the length of the gas flow path in the deflector is not less than one revolution around the vertical axis of the housing. In this case, the deflector is made with a gradually increasing height, reaching its maximum opposite the inlet pipe. Further along the movement, the height of the deflector remains unchanged.
По другому примеру сепаратор может быть снабжен вертикальными разделительными пластинами, размещенными вдоль корпуса сепаратора от конца дефлекторной пластины до начала отражательной пластины, образуя жидкостный канал, как описано в патентах RU 2452555, RU 107705. Разделительные пластины установлены на всю высоту сепарационного пакета с зазором друг относительно друга, к дефлекторной и отражательной пластинам. Начало первой разделительной пластины размещено по касательной относительно конца дефлекторной пластины, начало каждой последующей разделительной пластины размещено по касательной относительно конца предыдущей разделительной пластины, начало отражательной пластины размещено по касательной относительно конца последней разделительной пластины. Каждая разделительная пластина по всей высоте со стороны набегающего газожидкостного потока снабжена выполненной под тупым углом к ней отбортовкой, направленной к сепарационному пакету. Отбортовка служит дополнительной сепарационной поверхностью. Отбортовка полностью или частично перекрывает зазор между смежными дефлекторной или разделительными пластинами в проекции на плоскость, соединяющую края разделительных пластин (край дефлекторной пластины и край разделительной пластины для первой разделительной пластины), ограничивающих соответствующий зазор. Целесообразно выполнять сепаратор так, чтобы площадь поперечного сечения жидкостного канала на выходе из дефлектора была меньше суммарной площади следующих сечений:According to another example, the separator can be provided with vertical separator plates placed along the separator body from the end of the deflector plate to the beginning of the reflector plate, forming a liquid channel, as described in patents RU 2452555, RU 107705. The separator plates are installed along the entire height of the separation package with a gap relative to each other, to the deflector and reflector plates. The beginning of the first separator plate is located tangent to the end of the deflector plate, the beginning of each subsequent separator plate is located tangent to the end of the previous separator plate, the beginning of the reflector plate is located tangent to the end of the last separator plate. Each separator plate along the entire height on the side of the oncoming gas-liquid flow is provided with a flange made at an obtuse angle to it, directed toward the separation package. The flange serves as an additional separation surface. The flange completely or partially covers the gap between adjacent deflector or separator plates in projection onto the plane connecting the edges of the separator plates (the edge of the deflector plate and the edge of the separator plate for the first separator plate), limiting the corresponding gap. It is advisable to design the separator so that the cross-sectional area of the liquid channel at the outlet of the deflector is less than the total area of the following sections:
- площади нормального к отбортовке сечения между краем дефлекторной пластины и отбортовкой первой разделительной пластины;- the area of the cross-section normal to the flanging between the edge of the deflector plate and the flanging of the first separator plate;
- суммы площадей нормальных к отбортовкам сечений между отбортовками и краями смежных разделительных пластин;- the sum of the areas of the sections normal to the flanges between the flanges and the edges of adjacent dividing plates;
- площади зазора между краем последней разделительной пластины и краем отражательной пластины.- the area of the gap between the edge of the last separating plate and the edge of the reflective plate.
По еще одному примеру у выхода из дефлектора на корпусе могут быть закреплены горизонтальные пластины, ширина которых меньше ширины пространства между сепарационным пакетом и корпусом. Подробнее это раскрыто в патенте RU 2311946.According to another example, horizontal plates may be fixed to the body at the deflector outlet, the width of which is less than the width of the space between the separation package and the body. This is disclosed in more detail in patent RU 2311946.
Сепарационный пакет 9 выполнен цилиндрической или конической формы и содержит плоские изогнутые сепарационные пластины 12, расположенные в его образующей поверхности и формирующие в зоне нахлестки одинаковые и постоянные по размеру щелевые каналы 13. Для конического сепарационного пакета постоянство размера щелевого канала соблюдается в каждой плоскости сечения пакета плоскостью, нормальной к оси пакета. Подробнее исполнение конического сепарационного пакета раскрыто в патенте RU 2356601. Концы плоских изогнутых пластин 12 направлены в разные стороны по касательной к окружностям, расположенным в поперечном сечении сепаратора, одна из которых описана вокруг сепарационного пакета 9, а другая вписана в сепарационный пакет 9. Пластины могут быть снабжены отверстиями, как более подробно раскрыто в патенте RU 2356601. Пластины 12 жестко закреплены в нижней части к антизавихрителю. Сепарационный пакет 9 расположен соосно цилиндрическому корпусу 1. По другому примеру исполнения, раскрытому в патентах RU 2304455, RU 58379, RU 2346727, сепарационный пакет может быть расположен в осевой зоне сепаратора так, что ось сепарационного пакета параллельна оси цилиндрического корпуса сепаратора и смещена относительно нее. При этом сепарационный пакет находится в центре внутреннего пространства, образованного корпусом и дефлекторной пластиной.The separation package 9 is made of a cylindrical or conical shape and contains flat curved separation plates 12 located in its generating surface and forming identical and constant-sized slotted channels 13 in the overlap zone. For a conical separation package, the constancy of the slotted channel size is observed in each plane of the package cross-section by a plane normal to the package axis. The design of the conical separation package is disclosed in more detail in patent RU 2356601. The ends of the flat curved plates 12 are directed in different directions along a tangent to the circles located in the cross-section of the separator, one of which is described around the separation package 9, and the other is inscribed in the separation package 9. The plates can be provided with openings, as disclosed in more detail in patent RU 2356601. The plates 12 are rigidly fixed in the lower part to the anti-swirler. The separation package 9 is located coaxially with the cylindrical body 1. According to another embodiment disclosed in patents RU 2304455, RU 58379, RU 2346727, the separation package can be located in the axial zone of the separator so that the axis of the separation package is parallel to the axis of the cylindrical body of the separator and is offset relative to it. In this case, the separation package is located in the center of the internal space formed by the body and the deflector plate.
Антизавихритель 17 состоит из нижней осевой перегородки 14 и верхней осевой перегородки 15, соединенных между собой направляющими 16. Нижняя осевая перегородка 14 выполнена в виде плоского диска и жестко закреплена к одному или более пальцам 18 (на фиг. 1 показан один палец). Пальцев может быть четыре, как более подробно раскрыто в патентах RU 2299756, RU 59436. Концы пальцев 18 расположены без зазора, в отверстиях ложного днища 10. Сепарационные пластины 12 закреплены к нижней перегородке 14 антизавихрителя. Верхняя осевая перегородка 15 выполнена конусообразной, сужающейся книзу. Предпочтительно верхняя перегородка выполнена в форме усеченного конуса. Направляющие 16 предназначены для исключения вихревого движения газового потока ниже зоны их расположения. Направляющие могут быть выполнены в виде плоских радиальных пластин. Предпочтительно направляющие выполнены в виде пластин, изогнутых по направлению движения вихревого потока вокруг сепарационного пакета (фиг. 3), как более подробно раскрыто в патенте RU 106133. По другому примеру исполнения направляющие могут быть дополнительно перфорированы, как более подробно раскрыто в патенте RU 2454266.The anti-swirler 17 consists of a lower axial partition 14 and an upper axial partition 15 connected to each other by guides 16. The lower axial partition 14 is made in the form of a flat disk and is rigidly fixed to one or more fingers 18 (one finger is shown in Fig. 1). There may be four fingers, as disclosed in more detail in patents RU 2299756, RU 59436. The ends of the fingers 18 are located without a gap, in the openings of the false bottom 10. The separation plates 12 are fixed to the lower partition 14 of the anti-swirler. The upper axial partition 15 is made cone-shaped, tapering downwards. Preferably, the upper partition is made in the form of a truncated cone. The guides 16 are intended to exclude vortex motion of the gas flow below the area of their location. The guides may be made in the form of flat radial plates. Preferably, the guides are made in the form of plates curved in the direction of movement of the vortex flow around the separation package (Fig. 3), as disclosed in more detail in patent RU 106133. According to another embodiment, the guides can be additionally perforated, as disclosed in more detail in patent RU 2454266.
Внутри сепарационного пакета и соосно ему может быть установлен газоотборный элемент цилиндрической формы, выполненный с возможностью пропускать газ через боковую поверхность, как более подробно описано в патентах RU 2299756, RU 59436. Верхний край газоотборного элемента расположен на уровне верхнего края сепарационного пакета. Газоотборный элемент может быть выполнен аналогично сепарационному пакету, может быть выполнен в виде трубы с прямоугольными перфорационными отверстиями. Газоотборный элемент может быть выполнен из коалесцирующего материала, как подробнее раскрыто в патенте RU 90701. Нижний край газоотборного элемента прикреплен к его собственному антизавихрителю, который может быть выполнен аналогично антизавихрителю сепарационного пакета, как описано выше, а может иметь любую другую известную конструкцию (например, антизавихритель газоотборного элемента может иметь два диска, между которыми расположены радиальные пластины).A cylindrical gas sampling element may be installed inside the separation package and coaxially thereto, made with the possibility of passing gas through the side surface, as described in more detail in patents RU 2299756, RU 59436. The upper edge of the gas sampling element is located at the level of the upper edge of the separation package. The gas sampling element may be made similar to the separation package, may be made in the form of a pipe with rectangular perforation holes. The gas sampling element may be made of a coalescing material, as disclosed in more detail in patent RU 90701. The lower edge of the gas sampling element is attached to its own anti-swirler, which may be made similar to the anti-swirler of the separation package, as described above, or may have any other known design (for example, the anti-swirler of the gas sampling element may have two disks, between which radial plates are located).
Ложное днище 10 расположено с кольцевым зазором 19 к вертикальному корпусу 1, и жестко закреплено к корпусу 1 с помощью Г-образных пластин 20.The false bottom 10 is located with an annular gap 19 to the vertical body 1, and is rigidly fixed to the body 1 using L-shaped plates 20.
Под ложным днищем может быть размещена спиральная пластина, как более подробно раскрыто в патенте RU 2366489.A spiral plate may be placed under the false bottom, as disclosed in more detail in patent RU 2366489.
Сливной патрубок 6 расположен в нижнем днище 3 сепаратора.The drain pipe 6 is located in the lower bottom 3 of the separator.
В верхней части сепарационного пакета 9 между нижней наружной поверхностью выходного патрубка и внутренней поверхностью верхней части плоских изогнутых пластин образован кольцевой зазор, который совместно с нижней поверхностью верхнего днища формирует карман-ловушку.In the upper part of the separation package 9, an annular gap is formed between the lower outer surface of the outlet pipe and the inner surface of the upper part of the flat curved plates, which, together with the lower surface of the upper bottom, forms a trap pocket.
Для целей улавливания жидкостной пленки на выходе, как подробнее раскрыто в патентах RU 2304455, RU 58379, а также в патенте RU 2346727, сепаратор может содержать накопительную камеру между сепарационным пакетом и верхним днищем. При этом сепарационный пакет закреплен к горизонтальной перегородке, а входной патрубок расположен ниже нее. При вертикальном размещении выходного патрубка в верхнем днище над горизонтальной перегородкой с частичным перекрытием расположены конусообразные направляющие конфузоры соосно с сепарационным пакетом и выходным патрубком, при этом перекрытия конфузоров образуют кольцевые зазоры, расположенные навстречу движения газового потока. Вместо всех или части конфузоров накопительная камера может быть заполнена коалесцирующим материалом, как подробнее раскрыто в патенте RU 2377049. При горизонтальном размещении выходного патрубка в корпусе в области накопительной камеры в верхней части корпуса сепаратора расположен тонкослойный отбойник, содержащий соосно расположенные конусообразные пластины разного размера, и кольцевой гидравлический карман, при этом пластины расположены соосно с сепарационным пакетом и образуют кольцевые зазоры. Отбойник также может быть выполнен коническим с дренажным стержнем, как подробнее раскрыто в патенте RU 2366489. Дренажная трубка проходит в улавливающем кармане и соединяет накопительную камеру (и/или кольцевой гидравлический карман при его наличии) с пространством под ложным днищем, где она может быть снабжена гидравлическим затвором. Вместо дренажной трубки сепаратор может быть снабжен на входе эжекционной камерой, сообщающейся с накопительной камерой и в которой входной патрубок расположен соосно эжектору, как раскрыто в патентах RU 2299756, RU 59436. Дренажная трубка может выходить в пространстве между сепарационным пакетом и корпусом (внутри дефлектора или вблизи него), при этом конец этой трубки ориентирован по ходу движения вихревого потока. Подробнее это раскрыто в патенте RU 2356600. Там же раскрыто, что вместо такой дренажной трубки отверстие в горизонтальной перегородке может быть закрыто каплевидным обтекателем, имеющим выходное отверстие в его нижней точке.For the purposes of capturing the liquid film at the outlet, as disclosed in more detail in patents RU 2304455, RU 58379, and also in patent RU 2346727, the separator may comprise a storage chamber between the separation package and the upper bottom. In this case, the separation package is fixed to the horizontal partition, and the inlet branch pipe is located below it. When the outlet branch pipe is arranged vertically in the upper bottom above the horizontal partition with partial overlap, conical guide confusers are located coaxially with the separation package and the outlet branch pipe, and the overlaps of the confusers form annular gaps located towards the movement of the gas flow. Instead of all or part of the confusers, the accumulation chamber can be filled with a coalescing material, as disclosed in more detail in patent RU 2377049. When the outlet branch pipe is placed horizontally in the housing in the area of the accumulation chamber in the upper part of the separator housing, a thin-layer baffle plate is located, containing coaxially arranged conical plates of different sizes, and an annular hydraulic pocket, wherein the plates are arranged coaxially with the separation package and form annular gaps. The baffle plate can also be made conical with a drainage rod, as disclosed in more detail in patent RU 2366489. The drainage tube passes in the catching pocket and connects the accumulation chamber (and/or the annular hydraulic pocket, if any) with the space under the false bottom, where it can be equipped with a hydraulic seal. Instead of a drainage tube, the separator may be equipped at the inlet with an ejection chamber communicating with the accumulation chamber and in which the inlet branch pipe is located coaxially with the ejector, as disclosed in patents RU 2299756, RU 59436. The drainage tube may exit in the space between the separation package and the housing (inside the deflector or near it), with the end of this tube oriented along the direction of the vortex flow. This is disclosed in more detail in patent RU 2356600. It is also disclosed there that instead of such a drainage tube, the opening in the horizontal partition may be closed with a teardrop-shaped fairing having an outlet opening at its lower point.
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 examples given above.
Заявляемый газожидкостный сепаратор вихревого типа работает следующим образом.The claimed vortex-type gas-liquid separator operates as follows.
Газожидкостную смесь, подлежащую очистке, подводят в сепаратор через входной патрубок 4. Дефлекторная пластина 7 плавно изменяет направление движения газа, и формирует его вихревое движение в корпусе 1 вокруг сепарационного пакета 9.The gas-liquid mixture to be purified is fed into the separator through the inlet pipe 4. The deflector plate 7 smoothly changes the direction of the gas movement and forms its vortex movement in the body 1 around the separation package 9.
В пространстве между сепарационным пакетом и корпусом из газожидкостного потока выделяется основная масса жидкости и механические примеси. Большая часть жидкости и механические примеси 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.In the space between the separation package and the housing, the bulk of the liquid and mechanical impurities are separated from the gas-liquid flow. The majority of the liquid and mechanical impurities are thrown by centrifugal force onto the walls of the separator housing 1 and, under the action of gravitational forces, move along this wall in a downward spiral in the direction of rotation of the gas flow.
Часть жидкости и механических примесей, движущаяся вдоль стенки корпуса, попадают в улавливающий карман 11, и стекают по его стенкам вниз, к ложному днищу 10. Достигая плоскости ложного днища 10, жидкость и механические примеси проходят через кольцевой зазор 19 между корпусом 1 и ложным днищем 10, и транспортируются к сливному патрубку 6.Part of the liquid and mechanical impurities moving along the wall of the housing enters the catching pocket 11 and flows down its walls to the false bottom 10. Reaching the plane of the false bottom 10, the liquid and mechanical impurities pass through the annular gap 19 between the housing 1 and the false bottom 10 and are transported to the drain pipe 6.
Газ, выходя из дефлектора и двигаясь по пространству между сепарационным пакетом и корпусом, имея меньшую плотность, вытесняется к сепарационному пакету и попадает на наружную поверхность плоских изогнутых пластин 12 сепарационного пакета 9. Мелкодисперсная капельная жидкость, увлеченная этим газовым потоком, транспортируется им через щелевые каналы 13 сепарационного пакета на внутреннюю поверхность сепарационных пластин 12. Опускаясь по внутренней поверхности пластин 12, частицы жидкости, приблизившись к нижним кромкам этих пластин 12, соскальзывают с них и попадают на поверхность ложного днища 10, откуда через кольцевой зазор 19 между корпусом 1 и ложным днищем 10 транспортируются к сливному патрубку 6.The gas, leaving the deflector and moving along the space between the separation package and the body, having a lower density, is forced out to the separation package and hits the outer surface of the flat curved plates 12 of the separation package 9. The finely dispersed droplet liquid, carried away by this gas flow, is transported by it through the slotted channels 13 of the separation package to the inner surface of the separation plates 12. Descending along the inner surface of the plates 12, the liquid particles, having approached the lower edges of these plates 12, slide off them and hit the surface of the false bottom 10, from where they are transported through the annular gap 19 between the body 1 and the false bottom 10 to the drain pipe 6.
Часть жидкости с сепарационных пластин, а также частицы жидкости, увлекаемые меняющим направление движения газовым потоком, попадают на верхнюю поверхность верхней осевой перегородки 15 антизавихрителя. Благодаря конусообразной форме перегородки 15 жидкость стекает по ней в отверстие в центре перегородки на нижнюю осевую перегородку 14, откуда она стекает на ложное днище и затем - к сливному патрубку. Находясь на нижней осевой перегородке, жидкость уже не контактирует с вихревым потоком газа внутри сепарационного пакета, что снижает эффект вторичного уноса жидкости.Part of the liquid from the separation plates, as well as liquid particles carried away by the gas flow changing direction, fall on the upper surface of the upper axial partition 15 of the anti-swirler. Due to the conical shape of the partition 15, the liquid flows down it into the hole in the center of the partition onto the lower axial partition 14, from where it flows onto the false bottom and then to the drain pipe. While on the lower axial partition, the liquid no longer contacts the vortex gas flow inside the separation package, which reduces the effect of secondary liquid entrainment.
Очищенный газовый поток направляется в выходной патрубок 5.The purified gas flow is directed to the outlet pipe 5.
Заявляемое изобретение реализовано с применением промышленно выпускаемых материалов, может быть изготовлено на машиностроительном предприятии и найдет широкое применение в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности.The claimed invention is implemented using industrially produced materials, can be manufactured at a machine-building enterprise and will find wide application in the oil, gas, chemical and other industries.
Claims (5)
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2022133018A RU2022133018A (en) | 2024-06-17 |
RU2824856C2 true RU2824856C2 (en) | 2024-08-14 |
Family
ID=
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6475256B2 (en) * | 1999-12-28 | 2002-11-05 | Denso Corporation | Cyclone type gas-liquid separator |
US6733554B2 (en) * | 1999-12-13 | 2004-05-11 | Romualdo Luis Ribera Salcedo | Re-circulating system for de-dusting and dry gas cleaning |
RU2304455C1 (en) * | 2006-05-10 | 2007-08-20 | Валерий Григорьевич Биндас | Vortex gas separator |
RU2311946C1 (en) * | 2006-12-25 | 2007-12-10 | Валерий Григорьевич Биндас | Vortex type gaseous separator |
CN201070567Y (en) * | 2007-07-17 | 2008-06-11 | 贵阳铝镁设计研究院 | Bidirectional rotational flow separation cloth bag dust remover |
RU106133U1 (en) * | 2011-02-04 | 2011-07-10 | Эдуард Владимирович Юрьев | GAS VORTEX VALVE SEPARATOR |
RU107705U1 (en) * | 2011-05-03 | 2011-08-27 | Эдуард Владимирович Юрьев | GAS-LIQUID Vortex SEPARATOR |
RU2452555C1 (en) * | 2011-05-03 | 2012-06-10 | Эдуард Владимирович Юрьев | Vortex-type gas-fluid separator |
RU2453356C1 (en) * | 2011-05-31 | 2012-06-20 | Эдуард Владимирович Юрьев | Air cleaning unit |
RU2454266C1 (en) * | 2011-02-04 | 2012-06-27 | Эдуард Владимирович Юрьев | Vortex-type gas separator (versions) |
RU2457889C1 (en) * | 2011-02-10 | 2012-08-10 | Эдуард Владимирович Юрьев | Vertical separation packing |
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6733554B2 (en) * | 1999-12-13 | 2004-05-11 | Romualdo Luis Ribera Salcedo | Re-circulating system for de-dusting and dry gas cleaning |
US6475256B2 (en) * | 1999-12-28 | 2002-11-05 | Denso Corporation | Cyclone type gas-liquid separator |
RU2304455C1 (en) * | 2006-05-10 | 2007-08-20 | Валерий Григорьевич Биндас | Vortex gas separator |
RU2311946C1 (en) * | 2006-12-25 | 2007-12-10 | Валерий Григорьевич Биндас | Vortex type gaseous separator |
CN201070567Y (en) * | 2007-07-17 | 2008-06-11 | 贵阳铝镁设计研究院 | Bidirectional rotational flow separation cloth bag dust remover |
RU106133U1 (en) * | 2011-02-04 | 2011-07-10 | Эдуард Владимирович Юрьев | GAS VORTEX VALVE SEPARATOR |
RU2454266C1 (en) * | 2011-02-04 | 2012-06-27 | Эдуард Владимирович Юрьев | Vortex-type gas separator (versions) |
RU2457889C1 (en) * | 2011-02-10 | 2012-08-10 | Эдуард Владимирович Юрьев | Vertical separation packing |
RU107705U1 (en) * | 2011-05-03 | 2011-08-27 | Эдуард Владимирович Юрьев | GAS-LIQUID Vortex SEPARATOR |
RU2452555C1 (en) * | 2011-05-03 | 2012-06-10 | Эдуард Владимирович Юрьев | Vortex-type gas-fluid separator |
RU2453356C1 (en) * | 2011-05-31 | 2012-06-20 | Эдуард Владимирович Юрьев | Air cleaning unit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1660212B1 (en) | Gas/liquid separator | |
JP4509388B2 (en) | Three-phase separator | |
US4035171A (en) | Gas liquid separator for flare systems | |
US8070141B2 (en) | Fluid inlet device, use, and method or retrofitting | |
US9795898B2 (en) | Cyclonic separator system | |
JP2006518274A (en) | Separation tray | |
RU2320395C2 (en) | High-efficiency liquid-and-gas separator | |
RU58379U1 (en) | GAS VORTEX VALVE SEPARATOR (OPTIONS) | |
RU2304455C1 (en) | Vortex gas separator | |
RU2824856C2 (en) | Gas-liquid separator of vortex type | |
EP1147799A1 (en) | Device to remove liquid from a gas/liquid mixture | |
RU2366489C1 (en) | Vortex-type gas separator | |
RU2299756C1 (en) | Vortex type gaseous ejection separator (versions) | |
RU2221625C1 (en) | Small-sized highly-efficient separator | |
RU2454266C1 (en) | Vortex-type gas separator (versions) | |
RU2346727C1 (en) | Gas separator of vortex type | |
RU2356600C1 (en) | Vortex type gas separator (versions) | |
RU2379093C2 (en) | High performance cyclone for trapping of fine liquid and solid particles | |
RU2618708C1 (en) | Cyclone for purifying gas flow of liquid phase droplets | |
RU2452555C1 (en) | Vortex-type gas-fluid separator | |
RU59436U1 (en) | GAS VORTEX TYPE EJECTION SEPARATOR (OPTIONS) | |
RU66972U1 (en) | GAS VORTEX VALVE SEPARATOR | |
RU72417U1 (en) | GAS VORTEX VALVE SEPARATOR (OPTIONS) | |
RU90701U1 (en) | GAS VORTEX VALVE SEPARATOR (OPTIONS) | |
RU2635159C1 (en) | Vortex-type gas separator |