SU1604395A1 - Сепаратор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сепараторам и может быть использовано дл  разделени  газожидкостной смеси на составл ющие компоненты. Целью изобретени   вл етс  повышение экономичности и надежности. Внутри сепаратора установлена конусообразна  емкость с конденсатором и патрубком геотермальной воды с клапаном и поплавком. В вод ном объеме сепаратора установлен подогреватель воды, а снаружи, в верхней его части, установлено устройство дл  сброса газов. Через патрубок поступает смесь термальной воды в сопло, снижает свою скорость и удар етс  в отбойник, дробитс  и стекает пленкой по конусу в тарелку. Газ и пары, выделившиес  из воды, проход т сепарирующую решетку. Пары воды и рабочей жидкости конденсируютс  в конденсаторе, раздел ютс  поплавковым клапаном и возвращаютс  в рабочий цикл, а несконденсировавшиес  газы по мере накоплени  автоматически сбрасываютс  в атмосферу. Геотермальна  вода в нижней части сепаратора отдает свое тепло в подогревателе воды и удал етс  из него. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  разделени  газолидкостных смесей и может использоватьс  в различных област х техники, в частностиj в установках дл  интенсификации водо- отбора из геотермальных скважин или в газлифтных геотермальных установках i..

Ц.гль изобретени  - повьппение экономичности и надежности работы сепаратора .

На чертеже схематически представлен сепараторе

Сепаратор состоит из корпуса 1, в котором расположены в нижней части подогреватель 2 воды с входным 3 и

выходным 4 патрубками, сопло 5 с входным патрубком 6 дл  подвода в -корпус газожидкостной смеси (смесь геотермальной воды и испарившейс  рабочей жидкости - пропан, бутан)о К верхнему срезу сопла 5 крепитс  конус 7, нкже конуса 7 к соплу 5 крепитс  переливна  перфорированна  тарелка 8о К конусу 7 и переливной перфорированной тарелке 8 приварены перфорированные трубы 9, на которых крепитс  отбойник О и зонт 11 о Все эти элементы сепаратора необходимы дл  того, чтобы разбить фонтанирующий поток газожидкостной .смеси термальной воды на мел-, кие капли и пленку, увеличить поа о

4

00

;о сд

верхность жидкости, из которой должны выделитьс  пары рабочей жидкостио В верхней части сепаратора установлена сепарирующа  решетка 12 дл  отделени  капелек воды из паров рабочей кидкостио Над сепарирующей решеткой

12установлена конусообразна  емкость

13дл  сбора к о1-щенсирующейс  геотермальной воды 14 и рабочей жидкости 155 в верхней части которой имеетс  патрубок 16 дл  .слива рабочей жид-. кости и конденсатор 17с входным 18

и выходным 19 патрубками охлаждающей ВОДЫ;, а в нижней части - клапан 20, св занный с поплавком 21, предназначен дл  удалени  геотермальной воды

14из конусообразной емкости 13 по патрубку 22о Уровень геотермальной воды 23 в нижней части корпуса 1 поддерживаетс  с помощью датчиков 24 и регул тора 25 уровн о Патрубок 26 to- служит дл  отвода геотермальной воды 14 о Через автоматическое устройство 27 удал ютс  неконденсирующиес  газыо Подогреватель 2 имеет тепло- обменные трубы 28 и проходы 29 дл  термальной водыо

В результате проведенных опытов была определена оптимальна  высота уровн  воды над теплообменными труба- Miij котора  составила минимальную ве- личину три диаметра теплообменной трубы„ Наличие уровн  воды над тепло- обменной поверхностью обеспечивает повышение надежности работы сепаратора , обеспечива  эффективность работы теплообменникао

Сепаратор работает следующим.образом

Через патрубок 6 поступает газожидкостна  смесь термальной воды и рабочей жидкости в сопло 5с Сопло 5 снижает скорость газожидкостной смеси за счет увеличе ш  проходного сечени  Смесь удар етс  в отбойник 10, мен ет направление движени , дробитс  и стекает пленкой вниз по конусу 7 и зонту 11 в переливную тарелку 8с,

ГаЗэ выделившийс  с внутренней поверхности пленки жидкости, через отверсти  Б перфорированной трубе 9 . поступает во внутренний объем корпуса 1 сепараторао С наружной поверхности пленки 5ЩЦКОСТИ газ непосредственно выдел етс  во внутренний объем корпуса 1 сепаратора Перфорирован- на  тарелка 8 раздел ет поток жидкости на р д струек, вытекающих через

0

5

0

5

отверсти , и пленку, образующуюс  при стекании жидкости через край перфорированной тарелки 8 Газ, выделившийс  при этом из жидкости,, по перфорированной трубе 9 поднимаетс  и поступает во внутренний объем корпуса 1 о Из внутреннего объема сепаратора газ, скопившийс  в корпусе 1, поднимаетс , проходит сепарирующую решетку 12, обтекает конусообразную емкость 13 с наружной стороны и поступает на конденсатор 17 Конденсатор 17 охлаждаетс  водой, котора  поступает через патрубок 18 и выходит из конденсатора 17 через патрубок 19о

Сконденсировавшиес  рабоча  жидкость 15 и геотермальна  вода 14 сливаютс  в конусообразную емкость 13, в которой установлен клапан 20, св занный с поплавком 21. Вес поплавка 2 выполнен таким, что он может всплыть только в геотермальной воде, открыв при этом клапаном 20 проход дл  слива воды через патрубок 22 в нижнюю часть сепаратора Накапливающа с  рабоча  жидкость .15 в конусообразной емк.ости 13 выливаетс  из нее через патрубок 16с. Несконденсировавшиес  газы постепенно накапливаютс  в верхней части корпуса 1 сепаратора, повышаетс  их давление в сепараторе, и они, преодолева  давление гидрозатвора 27, выбрасываютс  в атмосферуо

Накопивша с  геотермальна  вода 14 в нижней части сепаратора отдает свое тепло подогревателю воды 2 и затем удал етс  через патрубок 26, причем уровень геотермальной воды 23 в нижней части сепаратора поддерживаетс  выше подогревател  воды 2 с помоидью датчиков 24 уровн  и регул тора 25 уровн . Дно емкости 13 вы- 5 полнено конусообразным и в центре этого конуса установлен патрубок 22, отверстие которого в верхней части закрываетс  клапаном 20 Конусообразное дно позвол ет уменьшить гидравлическое сопротивление восход щему п а- ровому потоку за счет увеличени  проходного сечени , .уменьшить высоту корпуса-1 сепаратора и снизить его веСо

В предлагаемой конструкции высока  степень очистки хшдкости от газа достигаетс  многокрст.тным увеличением поверхности газовыде.чени  за счет разбивани  потока газожидкостной смеси

0

5

0

0

5

на отдельные струи и пленки. С целью предотвращени  захвата потоком газа капельной, жидкости на пути газового потока установлена сепарирующа  решетка . Основна  часть влаги, уносим парами, улавливаетс  этой решеткой 12 и стекает в нижнюю часть сепаратора , смешива сь с основной частью геотермальной воды 14

Зазор между наружной стенкой конусообразной емкости 13 и внутренней стенкой корпуса 1 сепаратора должен обеспечить скорость пара не более 4-5 м/с, гарантировав тем самым непр рывную конденсацию паров рабочей жидкости при минимальных гидравлических потер х в проходном сечении между конусообразной емкостью 13 и внутренней стенкой корпуса 1 сепаратора

Автоматическое удаление неконденсирующихс  газов через устройство 27 повышает надежность работы установки,

20 ло, сепарирующую решетку, переливную перфорированную тарелку, конус, прикрепленный к верхнему срезу сопла отбойник с зонтом установленным над соплом, перфорированные трубы, соеди

так как они, накопившись в верхней ча-25 н ющие переливную тарелку с конусом сти сепаратора, ухудшают работу конденсатора вследствие того, что перекрывают доступ паров рабочей жидкости к теплообменным трубкам конденсаторао

Таким образом, наличие встроенных 30 во внутрь сепаратора в нижней части подогревател  воды, в верхней части конусообразной емкости с конденсатором и устройством дл  разделени  скони отбойником, патрубок подвода газожидкостной смеси термальной воды и патрубок отвода термальной воды с ре гул тором уровн , отличающийс  тем, что, с целью повьш1е- ни  экономичности и надежности работ сепаратор снабжен установленной в верхней части конусообразной емкость с конденсатором и сбросным патрубком воды с клапаном и поплавком, подогре вателем воды с теплообменными трубами и проходами дл  термальной воды, установленным в нижней части корпуса и устройством дл  автоматического v сброса несконденсировавщихс  газов, размещенным снаружи верхней части корпуса

денсировавшихс  рабочей жидкости и геотермальной воды, обеспечение скорости паров рабочей жидкости в пределах 4-5 м/с, а следовательно, уменьшение гидравлических потерь- при их движении за счет выполнени  днища ем- кости конусным и соответствующего зазора между емкостью и внутренней

г тора

стенкой корпуса сепаратора, автоматическое удаление несконденсировавшихс  газов из сепаратора, улучшение системы поддержани  уровн  гебтермаль- ной воды в сепараторе путем установки трех датчиков по уровню и регул тора уровн  позвол ют уменьшить металлоемкость за счет исключени  толстостенного корпуса конденсатора и соедин ющих трубопроводов, уменьшить расход электроэнергии на перекачивание рабочей жидкости, повысить надежность и экономичность работы сепара .г тора

Claims (1)

1. Формула изобретени  Сепаратор, вкпючаюощй корпус, соп20 ло, сепарирующую решетку, переливную перфорированную тарелку, конус, прикрепленный к верхнему срезу сопла, отбойник с зонтом установленным над соплом, перфорированные трубы, соедин ющие переливную тарелку с конусом

   и отбойником, патрубок подвода газожидкостной смеси термальной воды и патрубок отвода термальной воды с регул тором уровн , отличающийс  тем, что, с целью повьш1е- ни  экономичности и надежности работы сепаратор снабжен установленной в верхней части конусообразной емкостью с конденсатором и сбросным патрубком воды с клапаном и поплавком, подогревателем воды с теплообменными трубами и проходами дл  термальной воды, установленным в нижней части корпуса, и устройством дл  автоматического v сброса несконденсировавщихс  газов, размещенным снаружи верхней части корпуса

   17

   27.

   13

   19

   1

   ze