Газораспределительное устройство



Газораспределительное устройство
Газораспределительное устройство
Газораспределительное устройство

Владельцы патента RU 2394623:

Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-внедренческий центр "ИНЖЕХИМ" (RU)
Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" (RU)

Изобретение предназначено для использования в газодобывающей, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности. Газораспределительное устройство, установленное внутри корпуса аппарата против патрубка ввода газа с зазором к корпусу, выполнено в виде шестиугольной призмы, которая имеет соосно расположенный внутренний цилиндр, имеющий щели или перфорацию. Цилиндр по длине разделен на секции кольцевыми дисками с диаметрами отверстий, уменьшающимися от патрубка ввода газа. На боковых сторонах призмы установлены блоки из гофрированных листов, гофры которых в смежных листах выполнены перекрестно. Пространство между шестиугольной призмой и внутренним цилиндром может быть заполнено нерегулярной насадкой. Технический результат: равномерное распределение газового потока по сечению аппарата и повышение качества сепарации мелкодисперсных потоков при высоких значениях фактора скорости в патрубке ввода газовой смеси. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к газораспределителям, используемым в газовых сепараторах для проведения процессов отделения жидкой фазы от газовой и насадочных колонных аппаратах для проведения массообменных процессов в системе газ-жидкость, таких как ректификация, абсорбция, и может быть использовано в газодобывающей, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности.

Известно устройство для распределения газовых и жидкостных потоков по сечению аппарата и сепарации жидкости от газового потока, включающее перфорированную обечайку, установленную внутри корпуса аппарата против патрубка ввода газа с зазором к корпусу, перекрытым в верхней части перегородкой, на обечайке против перфорации размещены вертикально-ориентированные ряды пористых объемных элементов, перекрывающих каналы перфорации, а зазор между обечайкой и корпусом и верх обечайки перекрыты полуглухой тарелкой с патрубками для прохода газа, соединенными с внутренней полостью обечайки.

Преимущественное выполнение:

обечайка в нижней части снабжена гидрозатвором или частично перекрыта;

обечайка выполнена из плоских элементов, замкнутых корпусом аппарата (см. RU Патент 2279302, МПК В01D 3/32, В01D 53/18 (2006.01), 2006).

Недостатками известного устройства являются повышенное гидравлическое сопротивление устройства, связанное с наличием большого числа местных сопротивлений, недостаточная степень сепарации мелкодисперсных потоков, громоздкость и повышенная материалоемкость, сложность изготовления и монтажа.

Известно газораспределительное устройство, предназначенное для распределения газового потока по сечению аппарата, и может быть использовано в массообменных, сепарационных и фильтрационных аппаратах, выполненное в форме цилиндра с перфорированным основанием и установлено внутри корпуса аппарата эксцентрично относительно его оси против патрубка ввода газа с зазором к корпусу аппарата, а перфорированное основание расположено ниже патрубка ввода газа, на основании установлена цилиндрическая обечайка, которая соединена с корпусом перегородкой, расположенной выше патрубка ввода газа, при этом обечайка выполнена с каналами, имеющими переменное сечение для прохода газа, уменьшающееся к оси расположения патрубка входа газа.

Преимущественное выполнение:

обечайка выполнена каплевидной формы с ориентацией острой кромки образующей в сторону патрубка входа газа и размещена эксцентрично относительно оси аппарата; обечайка у патрубка входа газа разделена продольной перегородкой, концы которой пропущены через противоположные каналы и отбортованы в сторону патрубка входа газа (см. RU Патент 1643030 А1, МПК В01D 3/20, 1991).

Недостатками этого устройства являются недостаточная степень сепарации мелкодисперсных потоков, сложность и громоздкость конструкции устройства, сложность монтажа.

Наиболее близким по технической сущности является газораспределительное устройство, предназначенное для равномерного распределения газа по сечению аппарата, и может быть использовано в насадочных колонных аппаратах и в газовых сепараторах, которое снабжено перфорированным основанием, устройство установлено внутри корпуса аппарата против патрубка ввода газа с зазором к корпусу, а перфорированное основание расположено ниже патрубка ввода газа, газораспределительное устройство выполнено в виде треугольной призмы, на боковых сторонах которой установлены блоки из вертикальных гофрированных листов, гофры которых расположены под углом к горизонту, а в смежных листах блока гофры выполнены перекрестно (см. RU Патент 2329849, МПК В01D 3/00, B01D 3//32 (2006.01), 2006).

Недостатками устройства являются неравномерное распределение газового потока по сечению аппарата и недостаточная степень сепарации мелкодисперсных потоков при больших значениях фактора скорости (w>40) в патрубке ввода газовой смеси, что связано с конструктивными особенностями устройства и вторичным диспергированием и уносом отсепарированных дисперсных частиц.

Задачей изобретения является равномерное распределение газового потока по сечению аппарата и повышение качества сепарации мелкодисперсных потоков при высоких значениях фактора скорости в патрубке ввода газовой смеси.

Техническая задача решается тем, что газораспределительное устройство, установленное внутри корпуса аппарата против патрубка ввода газа с зазором к корпусу и выполненное в виде многоугольной призмы, на боковых сторонах которой установлены блоки из гофрированных листов, гофры которых в смежных листах выполнены перекрестно, устройство выполнено в виде шестиугольной призмы, которая имеет соосно расположенный внутренний цилиндр, имеющий щели или перфорацию, цилиндр по длине разделен на секции кольцевыми дисками с диаметрами отверстий, уменьшающимися от патрубка ввода газа.

Преимущественное выполнение, когда пространство между шестиугольной призмой и внутренним цилиндром заполнено нерегулярной насадкой.

Решение технической задачи позволяет улучшить равномерность распределения газовой фазы по сечению аппарата и повысить качество сепарации мелкодисперсных потоков при высоких значениях фактора скорости в патрубке ввода газовой смеси.

На Фиг.1 изображен вид на газораспределительное устройство со стороны патрубка ввода газа, на Фиг.2 изображено газораспределительное устройство в аксонометрии, на Фиг.3 изображено газораспределительное устройство в аппарате.

Газораспределительное устройство выполнено в виде шестиугольной призмы 1 и установлено против патрубка ввода газа 2 с зазором к корпусу аппарата 3, на боковых сторонах призмы установлены блоки 4 из гофрированных листов 5, гофры которых в смежных листах выполнены перекрестно, шестиугольная призма имеет соосно расположенный внутренний цилиндр 6, имеющий щели или перфорацию 7, внутренняя часть цилиндра по длине разделена на секции 8 кольцевыми дисками 9 с диаметрами отверстий, уменьшающимися от патрубка ввода газа, пространство между шестиугольной призмой и внутренним цилиндром при преимущественном выполнении заполнено нерегулярной насадкой 10.

Предлагаемое газораспределительное устройство работает следующим образом.

Газовую фазу с содержащимися в ней дисперсными частицами подают радиально через патрубок ввода газа 2 в газораспределительное устройство, корпус которого выполнен в виде шестиугольной призмы. Поток газа с высоким значением фактора скорости через патрубок ввода газа 2 подают в газораспределительное устройство, где он попадает в секции 8 соосно расположенного внутреннего цилиндра 6, образованные кольцевыми дисками 9 с диаметрами отверстий, уменьшающимися от патрубка ввода газа. Далее поток через щели или перфорацию 7 внутреннего цилиндра 6 проходит в блоки 4, выполненные из гофрированных листов 5, гофры которых в смежных листах выполнены перекрестно. Кромки гофрированных листов 5 разделяют поток газа на входе в блоки на отдельные струи, которые, проходя между листами, обтекают гофры, при этом под действием инерционных сил на поверхности листов происходит осаждение дисперсных частиц и образование жидкой пленки, которая под действием гравитационных сил стекает вниз.

В секциях 8, благодаря кольцевым дискам 9 с диаметрами отверстий, уменьшающимися от патрубка ввода газа 2, происходит выравнивание профиля скорости газа, а призматическая форма распределительного устройства позволяет равномерно распределить поток газа по сечению аппарата 3. Большое проходное сечение блоков 4 значительно снижает фактор скорости газа, что предотвращает вторичное диспергирование образовавшейся на гофрированных листах пленки жидкости и улучшает качество сепарации мелкодисперсных частиц.

В случае заполнения пространства между шестигранной призмой и внутренним цилиндром нерегулярной насадкой 10 происходит более равномерное распределение газового потока. При этом под действием инерционных сил на поверхности насадочных элементов происходит осаждение дисперсных частиц и образование жидкой пленки, которая под действием гравитационных сил стекает вниз.

Устройство легко монтируется из составных частей, что позволяет подавать его в аппарат через люк и устанавливать устройство в новые и существующие аппараты.

Таким образом, заявляемая конструкция газораспределительного устройства позволяет равномерно распределить газовый поток и улучшить качество сепарации мелкодисперсных частиц жидкости при больших значения фактора скорости путем выравнивания поля скорости газового потока и снижения его скорости на выходе из устройства за счет существенного увеличения поверхности осаждения и проходного сечения устройства для газового потока.

Заявляемый объект прошел промышленные испытания в газовом сепараторе и показал хорошие результаты.

1. Газораспределительное устройство, установленное внутри корпуса аппарата против патрубка ввода газа с зазором к корпусу и выполненное в виде многоугольной призмы, на боковых сторонах которой установлены блоки из гофрированных листов, гофры которых в смежных листах выполнены перекрестно, отличающееся тем, что устройство выполнено в виде шестиугольной призмы, которая имеет соосно расположенный внутренний цилиндр, имеющий щели или перфорацию, цилиндр по длине разделен на секции кольцевыми дисками с диаметрами отверстий, уменьшающимися от патрубка ввода газа.

2. Газораспределительное устройство по п.1, отличающееся тем, что пространство между шестиугольной призмой и внутренним цилиндром заполнено нерегулярной насадкой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к химической, нефтехимической, пищевой и др. .

Изобретение относится к аппарату для отгонки и повышения концентрации и последующей конденсации и конечного повышения концентрации легко испаряемого компонента, предпочтительно водной смеси.

Изобретение относится к способу контактирования газов и жидких капель для массо- и/или теплообмена в скруббере. .

Изобретение относится к термическому способу разделения фракционной конденсацией смеси продукт-газа, полученного гетерогенным катализированным частичным окислением в газовой фазе пропена и/или пропана до акриловой кислоты, для отделения, по меньшей мере, одного массового потока, обогащенного акриловой кислотой, из смеси продукт-газа, содержащего акриловую кислоту, который включает непрерывную стационарную эксплуатацию, по меньшей мере, одного устройства для термического разделения, содержащего, по меньшей мере, одну эффективную разделительную камеру с ректификационной колонной имеющей массообменные тарелки в качестве встроенных разделительных элементов, в которую загружают смесь продукт-газа, содержащего акриловую кислоту, в качестве, по меньшей мере, одного массового потока, содержащего акриловую кислоту, и из которого выгружают, по меньшей мере, один массовый поток, содержащий акриловую кислоту, при условии, что массовый поток, который в общем загружают в эффективную разделительную камеру и получают путем сложения загружаемых в эффективную разделительную камеру отдельных массовых потоков, содержит X вес.% отличных от акриловой кислоты компонентов, массовый поток, который выгружают из эффективной разделительной камеры с наибольшей долей акриловой кислоты, содержит Y вес.% отличных от акриловой кислоты компонентов, соотношение X:Y составляет 5, эффективная разделительная камера, за исключением места загрузки и места выгрузки потока, ограничивается твердой фазой и содержит, кроме массообменных тарелок в качестве встроенных разделительных элементов в ректификационной колонне, по меньшей мере, один циркуляционный теплообменник, и общий объем камеры, заполненный жидкой фазой, составляет 1 м3, причем температура жидкой фазы, по меньшей мере, частично составляет 80°С, при разделении эффективной разделительной камеры на n индивидуальных объемных элементов, причем самая высокая и самая низкая температуры находящейся в отдельном объемном элементе жидкой фазы различаются не более чем на 2°С, а объемный элемент в эффективной разделительной камере является сплошным, общее время пребывания tобщ 20 ч,причем А=(Тi-То )/10°С, То=100°С, Ti=среднее арифметическое значение из самой высокой и самой низкой температуры объемного элемента i в жидкой фазе в °С, msi = общая масса акриловой кислоты, содержащаяся в объеме жидкой фазы объемного элемента i,mi = общее количество выгружаемого из объемного элемента i потока жидкофазной массы, и при условии, что объемные элементы i с содержащейся в них жидкофазной массой mi и в качестве объемных элементов с мертвой зоной также не включены в сумму всех объемных элементов i, как и объемные элементы i, которые не содержат жидкую фазу, и общее количество жидкой фазы, содержащейся в объемных элементах с мертвой зоной, составляет не более 5 вес.% от общего количества жидкой фазы, содержащейся в эффективной разделительной камере.

Изобретение относится к тарельчатой колонне и способу осуществляемого в ней массообмена. .

Изобретение относится к газораспределителям, используемым в колонных насадочных аппаратах для проведения массообменных процессов в системе газ-жидкость. .

Изобретение относится к устройствам для распределения пара в массообменных и теплообменных колоннах. .

Изобретение относится к области опреснения морских вод и может быть использовано для опреснения соленых, морских и океанических вод в теплых климатических районах.

Изобретение относится к области фильтрации. .

Изобретение относится к технике пылеулавливания и может применяться в химической, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов. .

Изобретение относится к химической, нефтехимической, пищевой и др. .

Изобретение относится к химической, нефтехимической, пищевой и др. .

Изобретение относится к созданию вакуума в колонне перегонки нефтяного сырья с подачей в вакуумную колонну или/и в нефтяное сырье водяного пара и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Изобретение относится к донному клапану для тарельчатой колонны согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. .

Изобретение относится к фильтру воздухозаборника турбины для удаления частиц из воздушного потока на входе в газовую турбину, который содержит составной наполнитель, выполненный из мембранного фильтрующего слоя, имеющего пористую полимерную мембрану, и по меньшей мере одного слоя объемного фильтрующего материала.

Изобретение относится к области фильтрации с помощью волокнистых фильтрующих материалов. .

Изобретение относится к нетканым фильтрующим материалам
Наверх