Газожидкостный сепаратор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (511 4 В 01 D 45/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2931464/23-26 (22) 03.03,80 (46) 15.08.88.Бюл. У 30 (71) Украинский научно-исследовательский институт природных газов (72) В.М.Киселев (53) б6.074,1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

II 345926, кл. В 01 D 3/20, опублик.

1972.

Авторское свидетельство СССР

1I .501765, кл. В О1 D 45/00, опублик.

1976 ° (54) (57) 1. ГАЗОЖИДКОСТНЫИ СЕПАРАТОР, содержащий вертикально установлен- ную на тарелке цилиндрическую вихревую камеру с завихрителем на входе у М g

„„SU„„1416158 А 1 расположенный снаружи нее коаксиально сепарационный патрубок и размещенное над вихревой камерой устройство для отвода жидкой фазы, о т л ич а ю щ и к с я тем, что, с целью уменьшения габаритов при обеспечении высокой степени сепарации за счет плавного отвода жидкости, устройство для отвода жидкой фазы выполнено в виде установленных на расстоянии друг над другом колец серповидного профиля так, что нижний внутренний край вьппележащего кольца расположен внутри нижележащего кольца.

2. Сепаратор по п.l, о т л и ч а ю шийся тем, что расстояние между соседними кольцами составляет .0,01-0,05 диаметра вихревой камеры.

1416158

Изобретение относится к устройствам для выделения жидкости из газового потока и может найти применение в газовой химической, нефтяной и дру". гих отраслях промышленности.

Известен прямоточный газожидкостный сепаратор, включающий вертикально установленный на тарелке цилиндр с завихрителем потока íà входе!0 и сепарационным патрубком на выходе, снабженным устройством для отвода фидкой фазы.

Недостатком такого устройства яв.яется низкая интенсивность сепарации!5 онкодисперсных потоков вследствие роскока части капель жидкости через

Сепарационную зону.

Известен газожидкостный сепаратор, содержащий вертикально установленную 2р иа тарелке вихревую цилиндрическую ! камеру с завихрителем на входе, рас1

1 оложенный снаружи нее коаксиально

1 епарационный патрубок и размещенное над вихревой камерой устройство для 25

Отвода жидкой фазы, выполненное в виде выступающего навстречу завихритеfrro патрубка небольшой длины.

В сепараторе внутри сепарационно1 о патрубка установлена горизонталь- 3р

Но разделяющая перегородка с промежуточным коаксиальным патрубком. Верхйяя часть сепарационного патрубка над перегородкой выполнена с наклонными вниз отверстиями.

Такая конструкция газожидкостного сепаратора обусловливает наличие двух эон сепарации: первая — между вихревой камерой и промежуточным коаксиальным патрубком, вторая — между промежуточным коаксиальным патрубком и устройством для отвода жидкости, что позволяет интенсифицировать процесс разделения фаз.

Однако вследствие резкого увеличе- 5 ния габаритов собственно сепарационного узла в известном устройстве (две эоны сепарации составляют 3 диаметра цилиндра, 1,5 d каждая, и про" тяженность промежуточного коаксиального патрубка 2,5 диаметра цилиндра, что составляет в целом 380 мм ) возникают паразитные вихреобразования, увеличивающие по центру сепаратора скорость перемещения сепарируемого

55 потока в направлении выхода, что вызывает повышенный абсолютный унос жидкости с отсепарированным газом, .в связи с чем степень сепарации остается недостаточно высокой, особенно для тонкодисперсных потоков.

Недостаток известного сепаратора большие габариты по высоте, обсуловленные большой протяженностью сепара-, ционного узла.

Цель изобретения — уменьшение габаритов устройства при обеспечении высокой степени сепарации. — достигается тем, что в газожидкостном сепараторе, содержащем вертикально устанбвленную на тарелке цилиндричес. — . кую вихревую камеру с эавихрителем на входе, расположенный снаружи нее коаксиально сепарационный патрубок и размещенное над вихревой камерой устройство для отвода жидкой фазы, последнее выполнено в виде установленных на расстоянии один над другим колец серповидного профиля так, что нижний внутренний край вышележащего кольца расположен внутри нижележащего кольца.

Расстояние между соседними кольцами выбирают в пределах 0,01-0,05 диаметра вихревой камеры.

На фиг.1 изображен предлагаемый сепаратор, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, вариант выполнения устройства для отвода жидкости.

Газожидкостный сепаратор содержит вихревую камеру, выполненную в виде вертикального цилиндра 1 с перфорацией 2 по всему периметру в зоне осевого лопаточного завихрителя 3.

Соосно с цилиндром над ним установлен сепарационный патрубок 4, нижний край которого находится ниже перфорации 2 цилиндра 1 и погружен в жидкость, находящуюся на тарелке 5.

Верхний край сепарационного патрубка заканчивается крышкой 6. Над цилиндром 1 расположены кольца 7, имеющие в сечении серповидный профиль и обращенные острыми кромками

8 в сторону завихрителя 3 ° Кольца 7 установлены одно над другим на расстоянии с образованием кольцевых каналов 9, форма которых обусловлена поверхностью спинки 10 нижнего коль-. ца и вогнутой поверхностью 11 верхнего кольца. При этом острые нижние кромки 8 каждого верхнего кольца перекрывают спинку 10 каждого нижнего кольца.

По вертикали кольца 7 соединены меж- ду собой и с цилиндром 1 точечными опорами. Сепарационньй патрубок 4 соез 14161 динен с цилиндром 1 при помощи штифта 1 2. Верхнее кольцо 7 жестко соединено с крышкой 6 сепарационного патрубка 4.

Устройство работает следующим образом, Содержащий капли жидкости поток газа, проходя по цилиндру 1 через завихритель 3, приобретает вращатель- 10 ное движение, благодаря чему под действием центробежных сил капли жидкости отбрасываются на внутреннюю стенку цилиндра 1, и в виде пленки жидкость движется вверх к диафрагмирую- 15 щему элементу. Попав в канал 9 ме>кду цилиндром 1 и первым кольцом 7 жидкость вместе с частью газа отводится в кольцевой канал:; 13 между цилиндром 1 и патрубком 4, где газ, 20 отделившись от жидкости, засасывается через перфорацию 2 в цилиндре 1 в межлопаточное пространство завихрителя. Отделившаяся от газа жидкость стекает на тарелку 5 и через сливной патрубок 14 выводится иэ устройства.

Неотсепарированные в первой зоне сепарации капли жидкости отводятся в кольцевой канал 13 через каналы 9 30 между вьппележащими кольцами 7. Основной поток отсепарированного газа выходит из сепаратора через отверстие в крьппке 6 сепарирующего патрубка 4.

Предлагаемая конструкция сейаратора позволяет резко сократить расстояние между сепарационными зонами, что обусловливает предотвращение паразитных вихреобразований и уменьшение абсолютного уноса жидкости с отсепарированным газом„ повьппая тем самым степень сепарации. Наличие малых зазоров между кольцами способствует сохранению первоначальной структуры закрученной струи и плавному отводу иэ нее отсепарированной жидкости с незначительной частью газа, отсасываемого через эти зазоры. Этому также способствует установление колец элемента так, что внутренние острые кромки верхнего кольца перекрывают спинку нижнего кольца, предотвращая прямое попадание сепарируемого потока на стенку сепарационного патрубка с последующим отражением от нее и образованием параэитных вихрей.

Конструкция газосепаратора обеспечивает резкое сокращение высоты сепарационного узла за счет сокращения расстояния между сепарационными зонами.

Эскизная проработка предлагаемого сепаратора показала, что две зоны сепарации по высоте составят в нем не более 0 5 диаметра цилиндра, т.е. около

35 мм по сравнению с 380 мм в извест- ном газожидкостном сепараторе.,