Газожидкостный сепаратор



Газожидкостный сепаратор
Газожидкостный сепаратор
Газожидкостный сепаратор

 


Владельцы патента RU 2583268:

Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" (RU)

Изобретение относится к созданию оборудования для разделения многофазных смесей, в частности к сепараторам газ/жидкость, действие которых основано на разности плотностей фаз. Газожидкостный сепаратор содержит вертикальный цилиндрический корпус с патрубком подачи газожидкостной смеси, внутренний цилиндр с каналом, сообщенным рядом отверстий, выполненных вдоль центральной оси, с полостью канала и с полостью под нижней поверхностью направляющего аппарата и патрубком для отвода газа, винтовой направляющий аппарат, размещенный между ними и образующий в спиральном канале в потоке газожидкостной смеси участки с флуктуациями в скорости, камеру расширения с патрубком для отвода дегазированной жидкости в нижней части корпуса. Газожидкостный сепаратор снабжен диспергирующим элементом с по меньшей мере одним участком сопротивления, образующим в газожидкостной смеси участок с флуктуациями в скорости потока, участок сопротивления выполнен в виде перфорации или перфорации и выступов или перфорации и впадин на диспергирующем элементе. При этом диспергирующий элемент установлен первым со стороны патрубка подачи газожидкостной смеси над направляющим аппаратом с образованием между ними спирального канала. Техническим результатом является повышение степени отделения газа от жидкости. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к созданию оборудования для разделения многофазных смесей, в частности к сепараторам газ/жидкость, основанным на разности плотностей фаз. Такое оборудование особенно применимо для смесей газов в жидкостях и основано на совместном действии центробежной силы и силы тяжести, и одновременно конструктивных средств и условий позволяющих организовывать прерывистый поток, что создает флуктуации в скорости потока, которые способствуют диспергации, растворенного в жидкой фазе газа и выделению его в виде мелких пузырьков.

Наиболее близким по назначению и достигаемому результату, является газожидкостный сепаратор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с патрубком подачи газожидкостной смеси, внутренний цилиндр с каналом, сообщенным рядом отверстий, выполненных вдоль центральной оси с полостью канала и с полостью под нижней поверхностью направляющего аппарата и патрубком для отвода газа, винтовой направляющий аппарат, размещенный между ними и образующий в спиральном канале в потоке газожидкостной смеси участки с флуктуациями в скорости, патрубок для подвода газожидкостной смеси в верхней части корпуса и камеру расширения с патрубком для отвода дегазированной жидкости в нижней части корпуса /RU №2185872 МПК B01D 19/00 опубл. 27.07.2002/.

В известном сепараторе не гарантируется эффективное выделение пузырьков газа из жидкости, поскольку не обеспечена реализация самотечного течения газожидкостной смеси ни на одном участке винтовой поверхности. Самотечный расход однозначно определяется параметрами винтового канала, (внутренним и внешним диаметрами, шагом винтовой поверхности, определяющими уклон винтовой поверхности). Отделяемая от газа жидкость может обладать различной вязкостью и плотностью, что затрудняет настройку сепаратора и его ремонт. При задании размеров винта для случая расхода, меньшего, чем максимальный, в камере расширения может образовываться избыточный уровень жидкости, что приводит к "запиранию" жидкостью переходной области винта и может приводить к переносу жидкости в газовую линию.

Задачей изобретения является повышение эффективности газожидкостного сепаратора.

Технический результат - повышение степени отделения газа от жидкости, снижение веса, трудозатрат на ремонт и настройку.

Технический результат достигается тем, что в известный газожидкостный сепаратор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с патрубком подвода газожидкостной смеси, внутренний цилиндр с каналом, сообщенным рядом отверстий выполненных вдоль центральной оси с полостью канала и с полостью под нижней поверхностью направляющего аппарата и патрубком для отвода газа, винтовой направляющий аппарат, размещенный между ними, образующий в спиральном канале в потоке газожидкостной смеси участки с флуктуациями в скорости, и камеру расширения с патрубком для сбора и отвода дегазированной жидкости в нижней части корпуса, по предложению, он снабжен диспергирующим элементом с, по меньшей мере, одним участком сопротивления, образующим в газожидкостной смеси участок с флуктуациями в скорости потока, участок сопротивления выполнен в виде перфорации или перфорации и выступов или перфорации и впадин на диспергирующем элементе, при этом диспергирующий элемент установлен первым со стороны патрубка подачи газожидкостной смеси над направляющим аппаратом с образованием между ними спирального канала.

Устройство предусматривает принудительную турбулизацию потока, введением в него диспергирующего элемента с участками торможения. Диспергирующий элемент с участками торможения в виде перфорации диаметром до 5 мм или перфорации и выступов или перфорации и впадин располагают над поверхностью направляющего аппарата на некотором расстоянии, на пути набегающего потока.

Сепаратор выполнен в виде винтовой поверхности с равной величиной уклона, расположенной между двумя цилиндрами. При этом пленка жидкости с распределенными пузырьками газа стекает вниз по винтовой траектории, заданной совместным действием центробежной и гравитационной сил. Наличие диспергирующего элемента способствует большей турбулизации потока и дополнительному отделению пузырьков газа, распределенных в пленке жидкости. Выделяющийся из жидкости газ выводится в полость через отверстия в центральном цилиндре.

Самотечный расход жидкости в прямоугольном турбулизированном винтовом канале, при котором сохраняется образующаяся газовая полость, а поток жидкости различной плотности и вязкости, например: масла не замыкается, достигается при соблюдении в сечениях канала следующих условий.

Сведения получены в результате экспериментов и связывают течение потоков в прямоугольных каналах с искусственной шероховатостью и встроенными, в поток дополнительными диспергаторами.

Размещение на диспергаторе одного или более участков сопротивления, выполненных в виде перфорации или перфорации и выступов или перфорации и впадин на диспергирующем элементе участков сопротивления, позволяет поддерживать толщину стекаемого потока при дополнительной деспергации газа. Предварительная турбулизация подавляющей части потока, позволяет получить практически полную дегазацию от масла, а создание в дальнейшем, условий для ламинарного протекания жидкости по поверхности в зазоре между диспергирующим элементом и поверхностью направляющего аппарата способствует сохранению условий диспергации жидкости.

Спиральный канал при той же эквивалентной длине сепарации, что и в прямолинейной наклонной трубе, имеет значительно меньшие габариты. Кроме того, из-за криволинейного движения жидкости в спиральном канале возникает центробежное ускорение, которое, складываясь с земной гравитацией, повышает выталкивающую силу, действующую на газовые включения, а участок сопротивления на диспергирующем элементе увеличивает турбулизацию жидкости, что в свою очередь также ускоряет процесс вывода свободного газа и позволяет дополнительно уменьшить габариты устройства. Жидкость отбирается насосом из нижней части сепаратора.

Фиг. - схема газожидкостного сепаратора.

Газожидкостный сепаратор, содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, патрубок подачи 2 газожидкостной смеси, внутренний цилиндр 3, с каналом 4 сообщенный рядом отверстий 5, выполненных вдоль центральной оси канала с полостью 6 камеры расширения 7 под нижней поверхностью направляющего аппарата 8 и с патрубком 9 для сбора и отвода дегазированной жидкости. Сепаратор снабжен диспергирующим элементом 10 и оборудованном на нем по меньшим мере, одним участком сопротивления 11, образующим участки с флуктуациями в скорости потока.

Сепаратор работает следующим образом. Набегающий поток, проходя через решетку диспергирующего элемента 10, предварительно турбулизируется, что позволяет уйти от ламинарного обтекания на подавляющей части поверхности испытуемого канала сепаратора.

При моделировании разгона и торможения испытуемых масел различной плотности и физических свойств, возможно изменение расстояния между участками сопротивления, выполненными на дефлекторе (ленте с перфорацией). Выбираемый заранее и нанесенный на ленту участок, установленный в сепаратор (например: путем ввинчивания со стороны, отводящего жидкость патрубка) позволяет легко перенастраивать и очищать сепаратор.

Применение изобретения - повышение степени отделения газа от жидкости, снижение веса, трудозатрат на ремонт и настройку.

Газожидкостный сепаратор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с патрубком подачи газожидкостной смеси, внутренний цилиндр с каналом, сообщенным рядом отверстий, выполненных вдоль центральной оси, с полостью канала и с полостью под нижней поверхностью направляющего аппарата и патрубком для отвода газа, винтовой направляющий аппарат, размещенный между ними и образующий в спиральном канале в потоке газожидкостной смеси участки с флуктуациями в скорости, камеру расширения с патрубком для отвода дегазированной жидкости в нижней части корпуса, отличающийся тем, что он снабжен диспергирующим элементом с, по меньшим мере, одним участком сопротивления, образующим в газожидкостной смеси участок с флуктуациями в скорости потока, участок сопротивления выполнен в виде перфорации или перфорации и выступов или перфорации и впадин на диспергирующем элементе, при этом диспергирующий элемент установлен первым со стороны патрубка подачи газожидкостной смеси над направляющим аппаратом с образованием между ними спирального канала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для вакуумной или комбинированной термической и вакуумной дегазации жидкостей, в том числе воды, с использованием центробежного эффекта.

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано для транспортировки газов по трубопроводам. Скважинную продукцию газоконденсатного месторождения (I) сепарируют (1) с получением газа входной сепарации (II), водного конденсата (III) и углеводородного конденсата (IV), который дросселируют и сепарируют с получением газа стабилизации (V) и стабилизированного углеводородного конденсата (VI), который фракционируют совместно с широкой фракцией легких углеводородов (VII) с получением дистиллята среднего (VIII) и широкого (IX) фракционного состава.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для предварительного разделения газожидкостной смеси в системе сбора и подготовки продукции нефтяных и газовых скважин.

Изобретение относится к установкам подготовки сероводородсодержащей нефти и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при подготовке сероводородсодержащей нефти.

Предлагаются способ и установка для удаления диоксида углерода из потока углеводородного газа. Газовый поток охлаждают, расширяют до промежуточного давления и подают в ректификационную колонну в точку ввода питания в верхней части колонны.

Изобретение относится к способу термического разделения раствора, состоящего из термопластичного полимера и растворителя. Раствор нагревают под давлением выше критической точки растворителя и затем декомпрессируют в сепаратор высокого давления.

Изобретение предназначено для разделения неоднородной системы газ/пар-жидкость с низкой концентрацией дисперсной газовой/паровой фазы в жидкой фазе и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, газовой, нефтехимической, химической, пищевой и других отраслях промышленности для разделения газожидкостных смесей.

Изобретение относится к области газовой промышленности и является усовершенствованным способом промысловой подготовки продукции газоконденсатных залежей. Способ деэтанизации нестабильного газового конденсата (НГК) включает разделение НГК на два потока.

Изобретение относится к процессам промысловой подготовки нефти. Способ дегазации и обезвоживания нефти заключается в подаче нефтегазоводяной смеси в двухсекционный нефтегазоводоразделитель, отделении в нем нефтяного газа и нагреве водонефтяной эмульсии посредством размещенных друг над другом верхней и нижней U-образных жаровых труб с горизонтально ориентированными друг относительно друга ветвями, причем в процессе дегазации и обезвоживания нефти контролируют тепловую мощность, требуемую для нагрева свободной воды в поступающей нефтегазоводяной смеси, по следующей зависимости: N=Qн(W1-W2) с Δt/(1-W1)(1-W2), где N - тепловая мощность, Qн - расход нефти, W1, - общее содержание воды в поступающей нефтегазоводяной смеси, W2 - содержание воды в водонефтяной эмульсии, с - теплоемкость воды, Δt - требуемый перепад температур на выходе и входе нефтегазоводоразделителя, сравнивают тепловую мощность, требуемую для нагрева свободной воды, с контрольной величиной тепловой мощности нижней жаровой трубы и при ее превышении этой контрольной величины производят отключение нижней жаровой трубы.

Изобретение относится к технологии гидравлических испытаний электрогидромеханических систем и их агрегатов. Устройство предусматривает установку патрубка слива в жидкостно-жидкостной эжектор конфузорно-диффузорного типа с перфорированным диффузором с экраном, который снабжен устройством углового поворота относительно оси патрубка слива, приводом поворота, причем поворот экрана меняет площадь перфорированной поверхности диффузора, через перфорацию которого поток вытекает в бак из эжектора.

Изобретение может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при подготовке сероводородсодержащей нефти. Способ включает многоступенчатую сепарацию и последующую отдувку углеводородным газом, не содержащим сероводорода. Дополнительно в зону десорбционной колонны, расположенную между точками ввода в нее сероводородсодержащей нефти и газа, не содержащего сероводорода, подают сероводородсодержащий газ в объеме 0,5-12 м3/т с мольной долей сероводорода не более 1,6%. Технический результат: повышение качества товарной нефти за счет исключения возможного образования термически нестабильных серосодержащих соединений в нефти в результате увеличения эффективности удаления сероводорода из нефти отдувкой в десорбционной колонне, степени очистки газа от сероводорода за счет снижения расхода сероводородсодержащего газа, подаваемого на нее, снижение расхода десорбирующего газа и затрат на очистку нефти от сероводорода. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к способам и устройствам для обработки загрязненной газообразными соединениями и твердыми веществами технологической воды и может быть использовано для очистки технологической воды из установок мокрой очистки технологического газа, в частности из установок для восстановительной плавки или из плавильного газогенератора. Технологическую воду вводят в резервуар (1) в первой технологической ступени и дегазируют вследствие уменьшения растворимости растворенных газов при перепаде давления 0,1-10 бар. Резервуар (1) на своей верхней стороне имеет газосборную камеру (4), в которой собирают и из которой выводят отделенные газы. Обработанную технологическую воду выводят в области самого низкого места резервуара (1) через закрываемый выпуск, и/или насос, и/или гидроциклон (17), или через шлюзовую систему. Твердые вещества выводят из резервуара через шлюзовое разгрузочное устройство (13). Изобретение позволяет обеспечить возможность простой и надежной очистки технологической воды, а также исключить попадание токсичных газов в окружающий воздух и снизить коррозию оборудования. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх