Сепаратор для осушки газа
Изобретение предназначено для сепарации жидкости из газового потока после его контакта с жидкостью при осушке природного и нефтяного газа. Сепаратор для осушки газа включает корпус, патрубок входа неочищенного газа, патрубок выхода очищенного газа, дренажный штуцер для слива выделенной из газа жидкости, сборники влаги, отбойник и сепарационные элементы. В корпусе закреплена центральная перфорированная труба с заглушкой на нижнем конце. Сепарационные элементы, представляющие собой свернутую в спираль сетку, и сборники влаги образуют блоки сепарации, закрепленные с равномерным шагом по высоте перфорированной трубы. Изобретение обеспечивает повышение эффективности сепарации и высокую степень очистки газа от влаги и масла. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к газовой, газоперерабатывающей, химической и нефтяной промышленности и может быть использовано в процессах и аппаратах для сепарации жидкости из газового потока после его контакта с жидкостью при осушке природного и нефтяного газа.
Известен сепаратор, содержащий корпус с патрубками входа неочищенного газа, выхода газа и жидкости, сепарационные элементы, установленные на тарелке, оборудованной сливной трубой, конец которой соединен с емкостью сбора жидкости. В таком сепараторе слив жидкости с полости тарелки, снабженной сепарационными элементами, осуществляется по трубе, опущенной в жидкость, находящуюся в сборнике жидкости (патент РФ №2056135, МПК B01D 45/12, опубл. 20.03.1996).
Недостатком такого сепаратора является его ненадежная работа при малом содержании жидкости в очищаемом газе, а также при наличии в нем механических примесей. При малом содержании жидкости возможны прорыв газа по трубе слива и нарушение гидрозатвора, а наличие механических примесей приводит к засорению сливной трубы, что снижает эффективность сепарации.
Известен сепаратор для осушки газа, содержащий корпус с патрубками входа неочищенного газа, выхода очищенного газа и выхода жидкости и расположенные в корпусе входную и выходную фильтрующие секции, входная фильтрующая секция выполнена в виде установленной над патрубком входа неочищенного газа тарелки с прямоточно-центробежными сепарационными элементами и размещенным под ней газораспределительным устройством, выполненным в виде расширяющегося снизу вверх усеченного конуса или усеченной пирамиды, во входном и промежуточном сечении которого установлены направляющие решетки с прямоугольными или квадратными отверстиями, при этом направляющие решетки изготовлены из вертикально установленных плоских пластин, высота которых равна длине одной из сторон квадратного отверстия или меньшей стороне прямоугольного отверстия, а выходная фильтрующая секция выполнена в виде не менее чем двух расположенных одна над другой разборных тарелок с кольцевыми сетчатыми насадками, а между тарелками расположена газораспределительная решетка.
(Патент РФ №2252813, МПК B01D 45/12, B01D 53/26, опубл. 27.05.2005).
Известен сепаратор, содержащий корпус с патрубками входа неочищенного газа, выхода газа и жидкости, сепарационные элементы, расположенные на тарелке, оборудованной сливной трубой, в сепараторе установлен циклон, входное отверстие трубы входа газа которого смонтировано в полости патрубка входа неочищенного газа, а осевая зона соединена с концом трубы слива жидкости.
(Патент РФ №2147914, МПК B01D 45/12, опубл. 27.04.2000).
Недостатком известного устройства является то обстоятельство, что часть мелких частиц влаги при больших расходах сжатого газа пролетает через рабочий объем, не успевая отсепарироваться, и уносится проходящим потоком газа.
Задача изобретения - повышение эффективности сепарации, создание устройств для высокой степени очистки газа от влаги и масла.
Данная задача решается за счет того, что в сепараторе для осушки газа, включающем корпус, содержащий патрубок входа неочищенного газа, патрубок выхода очищенного газа, дренажный штуцер для слива выделенной из газа жидкости, расположенные в корпусе сборники влаги, отбойник, сепарационные элементы, в корпусе закреплена центральная перфорированная труба с заглушкой на нижнем конце, сепарационные элементы, представляющие собой свернутую в спираль сетку, и сборники влаги образуют блоки сепарации, закрепленные с равномерным шагом по высоте перфорированной трубы.
Кроме того, каждый сборник влаги состоит из цилиндрической емкости, в дно которой вварена трубка, на верхнем торце цилиндрической емкости закреплена тарелка в виде конусного ступенчатого диска.
Кроме того, длина трубки выбирается таким образом, что ее нижний конец расположен в нижерасположенной цилиндрической емкости.
Кроме того, сепарационные элементы, представляющие собой свернутую в спираль сетку, образованы из горизонтально расположенных несущих полос, на которых с шагом, определяющим степень сепарации, закреплены с помощью сварки вертикальные элементы в виде проволоки, профиль которой представляет собой равнобедренный треугольник с закругленными вершинами.
Кроме того, отбойник выполнен в виде экрана и расположен напротив патрубка входа симметрично оси входного отверстия патрубка.
Изобретение поясняется чертежами.
Фиг.1 - продольный разрез сепаратора газа.
Фиг.2 - сборник влаги сепаратора газа.
Фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1.
Фиг.4 - фильтрующий элемент.
Фиг.5 - иллюстрация конденсации влаги на профиле проволоки фильтрующего элемента.
Фиг.6 - иллюстрация выделившейся жидкости на задней стенке профиля проволоки фильтрующего элемента.
Фиг.7 - увеличивающиеся в размере скатывающиеся вдоль профиля фильтрующего элемента капли жидкости.
Сепаратор для осушки газа содержит закрепленную в корпусе 1 центральную перфорированную трубу 2, на которой с равномерным шагом по высоте закреплены блоки сепарации 3, в состав каждого из которых входят сепарационный элемент 4, сборник влаги 5, состоящий из цилиндрической емкости 6, в дно которой вварена дренажная трубка 7, на верхнем торце цилиндрической емкости 6 закреплен конусный ступенчатый диск 8. Длина дренажной трубки 7 выбирается таким образом, что ее нижний конец расположен в нижерасположенной цилиндрической емкости 6. Сепарационные элементы 4 представляют собой свернутую в спираль сетку, образованную из горизонтально расположенных несущих полос 9, на которых с шагом, определяющим степень сепарации, закреплены с помощью сварки вертикальные элементы 10 в виде проволоки, профиль которой представляет собой равнобедренный треугольник с закругленными вершинами. Сепарационные элементы 4 установлены над сборниками влаги 5.
Корпус 1 содержит патрубок входа неочищенного газа 11, патрубок выхода очищенного газа 12, в днище корпуса установлен дренажный штуцер 13 для слива выделенной из газа жидкости, внутри корпуса 1 напротив патрубка входа симметрично оси входного отверстия патрубка расположен отбойник 14 в виде экрана, предназначенный для распределения потока газа по всему внутреннему объему корпуса 1. На нижнем конце перфорированной трубы 2 установлена заглушка 15.
При работе сепаратора поступающий в патрубок 11 неочищенный влажный газ благодаря отбойнику 14, распределяется по всему объему корпуса 1 сепаратора. При прохождении газа через свернутую в спираль сетку сепарационных элементов 4 на боковых поверхностях вертикальных элементов 10 конденсируется влага, содержащаяся в газе.
Выделившаяся жидкость потоком газа сносится на заднюю стенку вертикальных элементов 10. По мере накопления объема жидкости образующиеся капли начинают скатываться по задней стенке вниз, увеличиваясь в размерах. Сконденсированная влага скапливается в цилиндрической емкости 6 сборника влаги 5, а затем по дренажной трубке 7 сливается вниз. Перетекая с верхних сборников влаги на ниже расположенные жидкость сливается через дренажный штуцер 13.
Очищенный от влаги газ выходит из сепаратора через патрубок выхода очищенного газа 12.
Использование устройства для осушки газа позволяет обеспечить эффективную сепарацию жидкости из газового потока.
1. Сепаратор для осушки газа, включающий корпус, содержащий патрубок входа неочищенного газа, патрубок выхода очищенного газа, дренажный штуцер для слива выделенной из газа жидкости, расположенные в корпусе сборники влаги, отбойник, сепарационные элементы, отличающийся тем, что в корпусе закреплена центральная перфорированная труба с заглушкой на нижнем конце, сепарационные элементы, представляющие собой свернутую в спираль сетку, и сборники влаги образуют блоки сепарации, закрепленные с равномерным шагом по высоте перфорированной трубы.
2. Сепаратор для осушки газа по п.1, отличающийся тем, что каждый сборник влаги состоит из цилиндрической емкости, в дно которой вварена трубка, на верхнем торце цилиндрической емкости закреплена тарелка в виде конусного ступенчатого диска.
3. Сепаратор для осушки газа по п.2, отличающийся тем, что длина трубки выбирается таким образом, что ее нижний конец расположен в нижерасположенной цилиндрической емкости.
4. Сепаратор для осушки газа по п.1, отличающийся тем, что сепарационные элементы, представляющие собой свернутую в спираль сетку, образованы из горизонтально расположенных несущих полос, на которых с шагом, определяющим степень сепарации, закреплены с помощью сварки вертикальные элементы в виде проволоки, профиль которой представляет собой равнобедренный треугольник с закругленными вершинами.
5. Сепаратор для осушки газа по п.1, отличающийся тем, что отбойник выполнен в виде экрана и расположен напротив патрубка входа симметрично оси входного отверстия патрубка.
