Устройство для очистки газа

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности для объектов добычи, транспортировки и потребления газа и может быть использовано для очистки газа от капельной жидкости и твердых примесей. Поток очищаемого газа подается в корпус 1 через патрубок подачи 2. Капельная жидкость и твердые примеси улавливаются на рабочем элементе 5, выполненном в виде рядов наклонных профилированных коробчатых пластин, снабженных желобами, размещенными по центру и по краям и обращенными к направлению, противоположному движению потока. Уловленная жидкость и твердые примеси стекают по желобам пластин в донную часть корпуса 1 и выводятся через патрубок 4. Очищенный газ выводится через патрубок 3. Предложенное изобретение повышает эффективность очистки газов. 3 ил.

 

Предлагаемое устройство относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано на объектах добычи, транспортировки и потребления газа, в случаях, когда строго регламентируется содержание капельной жидкости (например, газового конденсата и воды) и механических примесей в потоке потребляемого газа.

В производственной практике известны различные типы устройств для очистки газообразных углеводородов, в частности, от содержащейся в них жидкостей, как то с сетчатыми, струнными, жалюзийными, трубчатыми, струйными, циклонными рабочими элементами (см. Методические указания по выбору и применению каплеуловителей в сепарационных установках: РД-1-635-81, ВНИИСПТнефть, Уфа, 1984 с.9, 10, 13, 14, рис.3). Указанные устройства содержат корпус, имеющий впускной и выпускной патрубки для подачи сырого газа и отвода очищенного газа, а также для отвода уловленной жидкости. Корпус начинен размещенными в определенном положении коалесцентными элементами, улавливающими и отводящими капельную жидкость.

Общим недостатком устройств очистки газа с вышеперечисленными конструкциями рабочих элементов являются недостаточно высокая степень улавливания мелких капель удаляемой жидкости и, соответственно, унос их потоком газа через выпускной патрубок, т.е. недостаточная степень очистки газа. На практике эффективность очистки газа известными типами каплеуловителей во многих случаях на один-два порядка ниже расчетной величины.

Технической задачей создания предлагаемой конструкции устройства для очистки газа является повышение эффективности очистки газа от капельной жидкости и механических примесей путем применения относительно простых, технологичных и дешевых рабочих элементов.

Для достижения указанной технической задачи у устройства для очистки газа, содержащего корпус с патрубками подачи и отвода продукта, а также отвода уловленных примесей, в котором размещен рабочий элемент для улавливания примесей, последний выполнен в виде рядов наклонных профилированных коробчатых пластин, снабженных желобами, размещенными по центру и по краям и обращенными к направлению, противоположному движению потока, при этом пластины размещены в шахматном порядке.

Такое выполнение устройства обеспечивает более полную коалесценцию мелких капель жидкости и отвод уловленных примесей без повторного уноса их потоком газа путем обеспечения резкого поворота очищаемого газового потока от рабочей поверхности пластины.

На прилагаемом чертеже фиг.1 схематично представлена конструкция предлагаемого устройства, на фиг.2 представлена форма рабочего элемента в объемном изображении, а на фиг.3 - схема расположений рабочих элементов, обтекаемых потоком очищаемого газа.

Предлагаемое устройство состоит из полого корпуса 1 с входным патрубком 2 и выходным патрубком 3. В нижней части корпуса имеется патрубок 4 для отвода стекающей с рабочих элементов 5 жидкости. Рабочие элементы 5, выполненные в виде профилированных пластин в корпусе 1, размещены друг за другом рядами со смещением в шахматном порядке, таким образом перекрывая просветы между двумя соседними пластинами предыдущего ряда, как это показано на фиг.3.

Предлагаемое устройство применяется следующим образом.

Устройство для очистки газа может размещаться внутри газосепаратора либо вне него в зависимости от конкретных условий эксплуатации. При необходимости в зависимости от расхода газа или требований к его качеству унифицированные предлагаемые устройства могут подключаться параллельно или последовательно магистрали с потоком газа.

Поток газа, подлежащего очистке, подается в корпус 1 устройства через входной патрубок 2. Далее на своем пути продвижения поток обтекает ряды рабочих элементов, пластин 5 (см. фиг.3), улавливающих капельную жидкость, которая стекает по желобам пластин в донную часть корпуса 1 и через патрубок 4 выводится из полости корпуса. При этом газовый поток, освобожденный от капельных жидких и твердых примесей, выводится через выходной патрубок 3.

Повышение эффективности очистки газа возникает из-за наличия у пластин 5 бортов 6 со стороны направления движения потока газа, который вынужден резко менять направление, обтекая рабочую поверхность пластин. При этом из-за наличия сил инерции присутствующие капельки жидкости и прочие более тяжелые, чем газ, примеси соприкасаются с рабочей поверхностью улавливающей пластины, коалесцируются, образуя пленку на контактной поверхности, и собираются в капли, содержащие глобулы механических примесей. Наклонное положение пластин 5 способствует стеканию жидкости на дно корпуса 1, чему способствует нагонное воздействие потока газа на наклонную поверхность пластины при ее обтекании.

В процессе обтекания бортов 6 пластины 5 поток газа может увлекать часть капельной жидкости, поэтому боковые желоба по краям бортов с округлым сечением служат для улавливания увлекаемой капельной жидкости при обтекании боковых желобов потоком газа, чему служит инерция капель жидкости. Затем эти капли также стекают по боковым желобам вниз на дно корпуса 1. Желоб в средней части пластины 5 служит для отвода капель, которые выпадают от нижней стороны последующих рядов улавливающих пластин 5. В желобах уловленная жидкость стекает ко дну корпуса без обдувающего воздействия потоком газа, поскольку все желоба находятся на тыльной стороне пластин.

Поток газа после обтекания пластин 5 предыдущего ряда обдувает пластины следующего ряда плоской струей, ширина которой равна расстоянию между пластинами. Поэтому расстояние между пластинами в ряду выполняется не более ширины пластин 5.

Таким образом, при высокой функциональной эффективности предлагаемое устройство имеет простую и надежную конструкцию, технологично в изготовлении и эксплуатации. Конструкция устройства предупреждает повторный унос уловленных загрязняющих компонентов, при этом при работе не требует больших перепадов давления газа, не чувствительна к засорению и забиванию различными отложениями из-за наличия достаточного расстояния между пластинами.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет достичь поставленной цели по решению задачи эффективной очистки газа.

Устройство для очистки газа от капельной жидкости и твердых примесей, содержащее корпус с патрубками подачи и отвода очищаемого газа, а также отвода уловленных примесей, в котором размещен рабочий элемент для улавливания примесей, отличающееся тем, что рабочий элемент выполнен в виде рядов наклонных профилированных коробчатых пластин, снабженных желобами, размещенными по центру и по краям и обращенными к направлению, противоположному движению потока, при этом пластины размещены в шахматном порядке.