Сепаратор газа



Сепаратор газа
Сепаратор газа
Сепаратор газа
Сепаратор газа
Сепаратор газа
Сепаратор газа

 


Владельцы патента RU 2481144:

Валиуллин Илшат Минуллович (RU)
Зиберт Генрих Карлович (RU)

Изобретение относится к области нефтехимического и газового машиностроения, в частности к сепарационным и контактным устройствам, и может быть использовано для отделения жидкости и механических примесей от газового потока в установках подготовки природного и попутного нефтяного газа, установках переработки и дегазации газового конденсата и в установках низкотемпературной сепарации газа. Сепаратор газа состоит из корпуса с патрубками входа газожидкостной смеси, выходами разделенных фаз и последовательно размещенными внутри корпуса узлом инерционной сепарации с каналами прохода газа и отбора жидкости с примесями, гравитационной зоной отделения капель жидкости и примесей и насадочным узлом сепарации в виде пакетов из листов с наклонными гофрами или пористыми выступами. Корпус сепаратора выполнен сферическим или цилиндрическим. Между узлами инерционной и насадочной сепарации дополнительно введен узел коалесценции из пористого материала, размещенного на перфорированных распределительных решетках, ориентированных к вертикали. В сферическом корпусе насадочные и коалесцирующие узлы выполнены в виде кругов, а в цилиндрическом - в виде прямоугольников, расположенных вдоль его оси. Технический результат заключается в повышении эффективности процесса сепарации газа, а также в повышении производительности сепаратора и снижении его гидравлического сопротивления и металлоемкости. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к области нефтехимического и газового машиностроения, в частности к сепарационным и контактным устройствам, и может быть использовано для отделения жидкости и механических примесей от газового потока в установках подготовки природного и попутного нефтяного газа, установках переработки и дегазации газового конденсата, в установках низкотемпературной сепарации газа.

Известен сепаратор горизонтальный (патент РФ №2334542, МПК 6 B01J 19/32, B01D 45/08), состоящий из пакетов с многослойными контактно-сепарационными элементами, ориентированными в корпусе к вертикали, в котором на входе газа установлены пакеты из листов с наклонными гофрами, на выходе газа установлены пакеты листов с наклонными пористыми выступами, причем смежные пакеты повернуты вокруг горизонтальной оси аппарата в разные стороны, а угол между листами и вертикалью в пакете выполнен равным 25-35 градусов, а гофры и (или) выступы смежных листов в пакетах со стороны направления движения газового потока пересечены друг с другом под острым углом.

Недостатками этого сепаратора являются:

- ограничение производительности аппарата при увеличении массового отношения жидкости к газу, характерное для насадочных аппаратов;

- значительная металлоемкость горизонтального корпуса;

- затрудненный сток жидкости из-за необходимости поворота пакетов вокруг горизонтальной оси, особенно на входе пакетов, когда присутствует максимальное количество жидкости, что ухудшает эффективность сепарации и требует увеличения диаметра аппарата;

- неэффективная работа гравитационной зоны сепарации перед насадками из-за выноса на нее жидкости с сетчатого коагулятора, особенно при пробковом режиме поступления жидкости;

- необходимость наличия сборника жидкости;

- значительное гидравлическое сопротивление из-за ограничения поперечным сечением свободной площади пакетов.

Известен сепаратор газа (патент РФ №2385756, МПК B01D 45/06, B01D 45/04, B01D 3/20, выбранный заявителями в качестве прототипа), состоящий из корпуса с патрубками входа смеси, выхода разделенных фаз, внутри которого расположены сепарационная насадка и объемное газораспределительное устройство, которое выполнено в виде перфорированного клинообразного корпуса с каналами для прохода сепарируемой смеси, очищенного газа и отбора отделенных примесей. Газораспределительное устройство установлено с зазором к корпусу напротив патрубка входа сепарируемой смеси. Перфорированный клинообразный корпус объемного газораспределительного устройства имеет открытые основание и вершину, при этом открытое основание клинообразного корпуса образует с патрубком входа сепарируемой смеси проходы для газов рециркуляции, а открытая вершина клинообразного корпуса закреплена в дренажном желобе или расположена непосредственно в сборнике жидкости.

В этом устройстве частично устранены недостатки аналога за счет применения инерционного узла предварительного отделения жидкости от газа, работающего при более высоких скоростях и обеспечивающего предварительное отделение капель жидкости диаметром более 10-20 микрон до подачи на сепарационные насадки, что обеспечивает снижение массового отношения жидкости к газу и повышение производительности.

Однако газораспределительное устройство - инерционный узел сепарации - не обеспечивает эффективное отделение капель жидкости диаметром менее 10-20 микрон.

Остальные недостатки аналога также сохраняются.

Технический результат заключается в повышении эффективности процесса сепарации газа, производительности сепаратора, снижении гидравлического сопротивления и металлоемкости аппарата.

Технический результат достигается тем, что сепаратор газа, состоящий из корпуса с патрубками входа газожидкостной смеси, выходами разделенных фаз и последовательно размещенными внутри корпуса: узлом инерционной сепарации с каналами прохода газа и отбора жидкости с примесями; гравитационной зоной отделения капель жидкости и примесей; насадочным узлом сепарации в виде пакетов из листов с наклонными гофрами или пористыми выступами, выполнен со сферическим или цилиндрическим корпусом, между узлами инерционной и насадочной сепарации дополнительно введен узел коалесценции из пористого материала, размещенного на перфорированных распределительных решетках, ориентированных к вертикали, причем в сферическом корпусе насадочные и коалесцирующие узлы выполнены в виде кругов, а в цилиндрическом - в виде прямоугольников, расположенных вдоль его оси.

Узел коалесценции выполнен из жгутов, размещенных друг относительно друга с зазором, перекрывающих живое сечение по газу и выполненных из вязаного сетчатого рукава, расположенного на решетке из просечно-вытяжных листов.

Узел коалесценции выполнен из плоских пористых элементов, ориентированных по направлению движения потока газожидкостной смеси.

Суммарная поверхность сепарационной насадки выполнена превышающей поперечное сечение аппарата.

Выполнение корпуса сепаратора сферическим или цилиндрическим, введение между узлами инерционной и насадочной сепарации, дополнительно узла коалесценции из пористого материала, размещенного на перфорированных распределительных решетках, ориентированных к вертикали, выполнение в сферическом корпусе насадочных и коалесцирующих узлов в виде кругов, а в цилиндрическом - в виде прямоугольников, расположенных вдоль его оси, позволили повысить эффективность сепарации, увеличить производительность сепаратора при минимальной его материалоемкости, укрупнить капли жидкости и повысить эффективность насадочного узла сепарации при одновременном улучшении распределения газожидкостного потока по поверхности сепарационных насадок при снижении гидравлического сопротивления.

Выполнение узла коалесценции из жгутов, размещенных друг относительно друга с зазором, перекрывающих живое сечение по газу и выполненных из вязаного сетчатого рукава, расположенного на решетке из просечно-вытяжных листов, позволило одновременно с коалесценцией и укрупнением капель жидкости осуществить и отделение ее по жгутам и решетке, то есть предать узлу коалесценции и функции сепаратора.

Выполнение узла коалесценции из плоских пористых элементов, ориентированных по направлению движения потока газожидкостной смеси, позволило снизить гидравлическое сопротивление.

Выполнение суммарной поверхности сепарационной насадки превышающей поперечное сечение аппарата позволило увеличить производительность аппарата.

Заявителю из существующего уровня техники не известны сепараторы газа, в которых бы повышение эффективности процесса сепарации газа, производительности сепаратора и снижение гидравлического сопротивления и металлоемкости аппарата достигались бы подобным образом.

На фигуре 1 изображен сепаратор газа со сферическим корпусом - вертикальный разрез.

На фигуре 2 изображен разрез А-А на фигуре 1.

На фигуре 3 изображен сепаратор газа с цилиндрическим корпусом - вертикальный разрез.

На фигуре 4 изображен разрез Б-Б на фигуре 3.

На фигурах 5, 6 изображен узел коалесценции.

Сепаратор газа (фиг.1, 3) состоит из сферического корпуса 1 (фиг.1, 2) или цилиндрического корпуса 2 (фиг.3, 4) со штуцерами входа газожидкостной смеси 3, выходами разделенных фаз: очищенного газа 4 и примесей 5, люка лаза 6. Корпусы сепараторов газа 1, 2 установлены на опорах 7, 8. Внутри корпусов 1, 2 (фиг.1-4) последовательно размещены: узел инерционной сепарации 9 с каналами прохода газа 10 и отбора жидкости с примесями 11; гравитационной зоной отделения капель жидкости и примесей 12; насадочным узлом сепарации 13 в виде пакетов из листов с наклонными гофрами или пористыми выступами. Между узлами инерционной 9 и насадочной сепарации 13 размещен узел коалесценции 14, выполненный из пористого материала, размещенного на перфорированных распределительных решетках 15 (фиг.5), ориентированных к вертикали, причем в сферическом корпусе 1 (фиг.1, 2) насадочные 13 и коалесцирующие 14 узлы выполнены в виде кругов 16 с диаметром D, а в цилиндрическом корпусе 2 (фиг.3, 4) - в виде прямоугольников 17 размером А×Б, расположенных вертикально. Узел коалесценции 14 выполнен из жгутов 18 (фиг.5), размещенных друг относительно друга с зазором, перекрывающих живое сечение по газу и выполненных, например, из вязаного сетчатого рукава, расположенного на решетке из просечно-вытяжных листов. Узел коалесценции 14 может быть выполнен из плоских пористых элементов 19 (фиг.6), ориентированных по направлению движения потока газожидкостной смеси. Суммарная поверхность узла сепарационной насадки 13 выполнена превышающей поперечное сечение аппарата.

Сепаратор газа работает следующим образом.

Газожидкостная смесь через штуцер 3 подается в корпус 1 или 2 сепаратора на узел инерционной сепарации 9, на котором за счет сил инерции от скорости нисходящего потока и ускорения земного притяжения через каналы 11 отделяются свободная жидкость, ее капли диаметром более 10-20 мкм и примеси. Далее отделившаяся жидкость с примесями отводится из корпуса аппарата через штуцер 5. Газ с меньшей плотностью, изменяя направление движения и распределившись, отбирается через каналы 10 на узел коалесценции 14, где на пористой структуре жгутов 18 или пористых элементах 19 капли жидкости менее 10-20 мкм укрупняются, при этом часть крупных капель отводится в нижнюю часть корпуса 1 или 2, а оставшаяся часть с менее крупными каплями подается с газовым потоком на узел насадочной сепарации 13, где капли жидкости отделяются, отводятся вниз корпуса аппарата 1, 2, после чего вместе с основной отделившейся жидкостью на инерционном узле сепарации 9 отводятся через штуцер 5.

Для снижения удельной металлоемкости аппарата наиболее предпочтительным является вариант сепаратора со сферическим корпусом, имеющим меньшие толщину стенки корпуса и габариты.

Таким образом, выполнение корпуса сепаратора сферическим или цилиндрическим, введение между узлами инерционной и насадочной сепарации узла коалесценции из пористого материала, размещенного на перфорированных распределительных решетках, ориентированных к вертикали, и выполнение в сферическом корпусе насадочных и коалесцирующих узлов в виде кругов, а в цилиндрическом - в виде прямоугольников, расположенных вдоль вертикальной оси корпуса, позволили повысить эффективность процесса сепарации газа, а также повысить производительность сепаратора и снизить металлоемкость аппарата.

1. Сепаратор газа, состоящий из корпуса с патрубками входа газожидкостной смеси, выходами разделенных фаз и последовательно размещенными внутри корпуса узлом инерционной сепарации с каналами прохода газа и отбора жидкости с примесями, гравитационной зоной отделения капель жидкости и примесей, насадочным узлом сепарации в виде пакетов из листов с наклонными гофрами или пористыми выступами, отличающийся тем, что корпус сепаратора выполнен сферическим или цилиндрическим, между узлами инерционной и насадочной сепарации дополнительно введен узел коалесценции из пористого материала, размещенного на перфорированных распределительных решетках, ориентированных к вертикали, причем в сферическом корпусе насадочные и коалесцирующие узлы выполнены в виде кругов, а в цилиндрическом - в виде прямоугольников, расположенных вдоль его оси.

2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что узел коалесценции выполнен из жгутов, размещенных относительно друг друга с зазором, перекрывающих живое сечение по газу и выполненных из вязанного сетчатого рукава, расположенного на решетке из просечно-вытяжных листов.

3. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что узел коалесценции выполнен из плоских пористых элементов, ориентированных по направлению движения потока газожидкостной смеси.

4. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что суммарная поверхность сепарационной насадки выполнена превышающей поперечное сечение аппарата.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сбору бумажной пыли, производимой бумагоделательными машинами. .

Изобретение относится к области нефтехимического и газового машиностроения, в частности к коалесцирующим, фильтрующим и сепарационным устройствам. .

Сепаратор // 2477647

Изобретение относится к центробежному сепаратору для очистки газовых потоков от жидких и твердых дисперсных частиц. .

Изобретение относится к устройству для сепарации твердого вещества и газа, а также к установке для производства цемента. .

Изобретение относится к устройствам для закручивания потока жидкости или газа. .

Изобретение относится к аппаратам защиты окружающей среды, в частности к аппаратам для пылегазоулавливания и абсорбции. .

Изобретение относится к области очистки газа от примесей, преимущественно от различного рода жидких сред, и может быть использовано для подготовки газа в газовой, газодобывающей, нефтяной, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к системам очистки воздуха, подаваемого в двигатель для горения топлива, преимущественно газотурбинным, для которых требования по содержанию воды и соли, например морской, являются наиболее жесткими.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам суфлирования маслобаков турбомашин

Изобретение относится к устройствам для очистки газов от пыли и может быть использовано в энергетической, химической, текстильной, строительной, металлургической, горнодобывающей, пищевой и других отраслях промышленности

Изобретение относится к области отделения дисперсных частиц от газов и может быть использовано в машиностроительной, нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности

Изобретение относится к разделительной системе Разделительная система, содержащая впускной канал (16), вихревой клапан (100) для принятия и контроля двухфазного потока текучей среды через впускной канал (16) и для создания вихревого потока, закручивающегося вокруг центральной оси (11), разделительную камеру (40), размещенную ниже по потоку относительно вихревого клапана (100), предназначенную для принятия закручивающегося потока из вихревого клапана (100) и содержащую первый и второй выпускные каналы (41, 42), причем первый выпускной канал (41) предназначен для принятия внутренней части закручивающегося потока и второй выпускной канал (42) предназначен для принятия наружной части закручивающегося потока, осадительную камеру (30), размещенную между вихревым клапаном (100) и разделительной камерой (40), предназначенную для принятия закручивающегося потока из вихревого клапана (100), расширяющуюся в направлении ниже по потоку вдоль центральной оси (11) для создания расходящегося закручивающегося потока и направляющую расходящийся закручивающийся поток в разделительную камеру (40)

Изобретение относится к технологии очистки газовоздушной смеси в отраслях промышленности, производящих выброс газов во внешнюю среду. При осуществлении способа поток очищаемой газовоздушной смеси подают в трубчатый корпус рабочей зоны первой ступени очистки, закручивают завихрителем и направляют по винтовой линии вдоль корпуса рабочей зоны, после чего поток направляют на вторую ступень очистки. Вторую ступень очистки осуществляют путем направления потоков в эжекционную камеру, где подвергают эжекции с помощью тягодутьевого устройства. Пылеулавливающая установка содержит трубчатый корпус рабочей зоны первой ступени очистки, снабженной завихрителем и воздухоотводящим патрубком, пылеотводящий канал, выходное отверстие которого расположено в бункере, который через выходной канал соединен с устройством второй ступени очистки. Трубчатый корпус последовательно соединен с конфузором, каналом сепарации, диффузором газоотвода. Устройство второй ступени очистки содержит тягодутьевое устройство, камера которого соединена с диффузором газоотвода, и эжекционную камеру. Технический результат: повышение эффективности пылеулавливания и снижение его энергоемкости. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к сепаратору и, более конкретно, но не исключительно, к центробежному сепаратору, предназначенному для очистки газообразной текучей среды. Центробежный сепаратор содержит кожух, образующий внутреннее пространство, и роторный узел для придания вращательного движения смеси разделяемых веществ. Роторный узел помещается в указанном внутреннем пространстве и может вращаться вокруг оси относительно кожуха. Роторный узел содержит впуск для приема указанной смеси веществ, выпуск, через который указанные вещества выпускаются из роторного узла во время использования, и путь для потока для создания сообщения по текучей среде между впуском и выпуском, причем выпуск помещается более удаленным в радиальном направлении от указанной оси, чем впуск. Изобретение позволяет очистить выпущенный газ от масла перед вводом его во впускную систему. 8 з.п. ф-лы, 41 ил.

Изобретение относится к сепаратору, в частности к центробежному сепаратору, предназначенному для очистки газообразной текучей среды. Центробежный сепаратор (2') включает кожух (4') и роторный узел (78', 84', 86'). Роторный узел (78', 84', 86') выполнен с возможностью вращения смеси разделяемых веществ. Роторный узел (78', 84', 86') размещен в указанном внутреннем пространстве и может вращаться вокруг оси (64') относительно кожуха (4'). Роторный узел содержит вход (600) для приема указанной смеси веществ, выход (604) для выпуска указанных веществ из роторного узла во время использования и проход (602) для потока для создания сообщения по текучей среде входа (600) с выходом (604). Выход (604) размещен радиально в наружном направлении от указанной оси (64'). Техническим результатом изобретения является предотвращение загрязнения очищенного газа маслом, повышение пропускной способности и надежности сепаратора. 15 з.п. ф-лы, 41 ил.

Изобретение относится к сепаратору, предназначенному для очистки газообразной текучей среды. Способ сборки газоочистного сепаратора и сепаратор, собранный данным способом для разделения текучей смеси веществ различной плотности, таких как газ и жидкость, причем сепаратор содержит: кожух, содержащий первую и вторую отдельные части, причем первая часть кожуха имеет установочную поверхность, на которой устанавливается базовая поверхность второй части кожуха так, чтобы образовать внутреннее пространство кожуха и роторный узел, расположенный в указанном внутреннем пространстве и способный вращаться вокруг оси первой части кожуха относительно кожуха, причем роторный узел содержит вращающийся вал, установленный с возможностью вращения в первой части кожуха с помощью подшипникового узла и установленный с возможностью вращения во второй части кожуха, при этом способ сборки указанного сепаратора содержит этапы, на которых: устанавливают с возможностью вращения вращающийся вал во второй части кожуха в заданном положении относительно указанной базовой поверхности, причем указанное заданное положение совпадает с указанной осью, когда базовая поверхность второй части кожуха совмещается с установочной поверхностью первой части кожуха, располагают подшипниковый узел в зажимное приспособление, причем зажимное приспособление содержит базовую поверхность для совмещения с установочной поверхностью первой части кожуха, и средство приема указанного подшипникового узла в положение относительно базовой поверхности зажимного приспособления так, что подшипниковый узел принимается зажимным приспособлением в положении относительно базовой поверхности зажимного приспособления, которое совпадает с указанной осью, когда базовая поверхность зажимного приспособления совмещается с указанной установочной поверхностью первой части кожуха, совмещают базовую поверхность зажимного приспособления с указанной установочной поверхностью первой части кожуха и закрепляют подшипниковый узел на первой части кожуха. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 41 ил.

Изобретение предназначено для отделения древесных волокон от потока пара. Сепаратор включает корпус, включающий первую камеру, определяющую изогнутую траекторию потока пара, проходящего через сепаратор, и вторую камеру, причем первая камера прилегает ко второй камере и камеры разделены разделительной стенкой; ротор в сборе, расположенный в первой камере, которая включает внешнюю радиальную зону, которая продолжается радиально между ротором в сборе и внутренней поверхностью первой камеры; входной порт потока в первую камеру и выходной порт волокон из первой камеры, причем входной и выходной порты выровнены по отношению к внешней зоне первой камеры, при этом отверстие прохода для пара в первой цилиндрической камере находится радиально внутри от наружной радиальной зоны, ротор в сборе включает лопатки ротора, ширина которых проходит по существу по всей ширине первой камеры, так что по существу нет пустот между боковыми краями лопаток и соответствующей боковой стенкой первой камеры для предотвращения накопления волокон на боковой стенке и краях лопаток. Технический результат: устранение истирания кромок лопастей ротора о корпус и накопления волокон в небольших пустотах между краями ротора и корпусом. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх