Устройство для удаления конденсата из газопровода
Владельцы патента RU 2732863:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" (RU)
Изобретение относится к области очистки магистральных газопроводов от газового конденсата посредством установки в них устройств для предотвращения образования конденсатных пробок. Устройство для удаления конденсата из газопровода содержит шнек для закручивания потока газа, расположенный в низшей точке изгиба трубопровода в месте сбора конденсата. Шнек закреплен к корпусу при помощи крестообразного крепления, одна из осей крестообразного крепления совпадает с началом производящей линии шнека и с четырех концов крепится к корпусу. В нижней плоскости продольного сечения шнека на расстоянии h от оси симметрии выполнены прямоугольные вырезы определенной высоты b и ширины a, зависящих от скорости газа и диаметра газопровода, которые способствуют образованию тангенциальной и нормальной составляющей вектора скорости газа, что способствует более интенсивному уносу жидкости из внутреннего пространства шнека и нижней части газопровода. Шаг S шнека устанавливается в зависимости от внутреннего диаметра D газопровода и скорости газового потока таким образом, чтобы создавалось наименьшее сопротивление, и при этом обеспечивался эффективный унос капель конденсата в интервале между двумя соседними витками, который достигает своего максимума при значениях удельного шага (отношение ) от 0,9 до 1,1, где S - шаг шнека. Изобретение обеспечивает повышение эффективности очистки от образований конденсата на наклонных участках магистральных газопроводов непрерывно без необходимости удаления конденсата с определенной периодичностью и, как следствие, защиты от коррозии. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области очистки магистральных газопроводов от газового конденсата посредством установки в них устройств для предотвращения образования конденсатных пробок.
Известно устройство для предотвращения образования конденсатных пробок в газопроводе, содержащее трубопровод с наклонными участками и соединительные колена с охватывающим каналом, дополнительно в нижней части соединительного колена выполнен сливной конденсатопровод, расположенный в воронкообразном охватывающем канале и соединен с накопительной емкостью, расположенной ниже уровня промерзания грунта, при этом в накопительной емкости размещен трубопровод отвода конденсата, соосно укрепленный в вертикальном охватывающем канале (RU пат. 2316692 МПК F17D 1/02 опубл. 10.02.2008)
Недостатком является возможность промерзания сливного конденсатопровода и необходимость периодически очищать накопительную емкость.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для очистки газа и удаления конденсата из газопровода, содержащее конденсатосборник, снабженный сливным патрубком с вентилем и проходным патрубком, пропущенным внутрь его через днище и соединенным наружной трубой с патрубком, устроенным в верхней образующей самой нижней точки колена газопровода, транспортную трубу, заглушенную снизу, с прорезями у своей нижней кромки по всей окружности, снабженную винтовыми лопастями на своей наружной поверхности на участке в сечении газопровода и проходящую коаксиально через верхний патрубок газопровода, наружную трубу и проходной патрубок с образованием между ними полости, образующей тепловую рубашку, заглушенную сверху на верхних кромках проходного патрубка и транспортной трубы кольцевой крышкой и разделенную вертикальными перегородками на подъемный и опускной каналы, сообщающиеся между собой вверху через окна и соединенные снизу с газопроводом через проемы (RU пат, 2460008 МПК F17D 1/02 опубл. 27.08.2012)
Недостатком является периодичность процесса удаления накопившегося конденсата, что связано с необходимостью обслуживания и вероятность промерзания конденсатосборника.
Задачей изобретения является повышение эффективности очистки от образований конденсата на наклонных участках магистральных газопроводов непрерывно без необходимости удаления конденсата с определенной периодичностью и как следствие, защиты от коррозии.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для удаления конденсата из газопровода содержит закручивающее устройство в виде шнека для завихрения потока газа, расположенное в низшей точке изгиба трубопровода в месте сбора конденсата и закрепленное к корпусу при помощи крестообразного крепления, одна из сторон крестообразного крепления совпадает с началом производящей линии шнека и крепится к шнеку сваркой, также с четырех концов крестообразное крепление приварено к корпусу газопровода. В нижней плоскости продольного сечения шнека на расстоянии h от оси симметрии выполнены прямоугольные вырезы определенной высоты b и ширины а, зависящими от скорости газа и диаметра газопровода, которые способствуют образованию тангенциальной и нормальной составляющей вектора скорости газа, что способствует более интенсивному уносу жидкости из внутреннего пространства шнека и нижней части газопровода.
На фиг. 1 показано устройство магистрального газопровода с предлагаемым устройством для удаления конденсата из газопровода, на фиг. 2 показано внутреннее сечение, на фиг. 3 показано устройство шнека, на фиг. 4 показан прямоугольный вырез.
Устройство для удаления конденсата из газопровода представляет собой закручивающее устройство 1 в виде шнека с прямоугольными вырезами 2 в нижней продольной плоскости и крестообразного крепления 3, устанавливаемое в соединительном колене 4 в низшей точке изгиба трубопровода между нисходящим 5 и восходящим 6 участком трубопровода.
Соединительное колено 4 сделано из трубы, имеющей в продольном сечении прямолинейный участок, длина которого соответствует длине шнека, соединяющей нисходящий 5 и восходящий 6 участки. В интервале прямолинейного участка устанавливается закручивающее устройство 1, шаг S шнека устанавливается в зависимости от внутреннего диаметра D газопровода и скорости газового потока таким образом, чтобы создавалось наименьшее сопротивление, и при этом обеспечивался эффективный унос капель конденсата в интервале между двумя соседними витками, который достигает своего максимума при значениях удельного шага (отношение ) от 0,9 до 1,1, где S - шаг шнека.
Устройство работает следующим образом. При достижении транспортируемым газом наклонных участков газопровода в соединительном колене 4 начинает образовываться конденсат. Это обусловлено тем, что из-за промерзания газа на стенках газопровода в интервале восходящего 6 и нисходящего 5 наклонных участков образуется конденсат в виде капель жидкости, которые под действием сил тяжести стекают в соединительное колено 4. Далее часть капель жидкости, встречаясь с турбулентным потоком газа, уносится по направлению движения транспортируемого газа, а часть капель достигает соединительного колена 4 и попадает во внутреннее пространство закручивающего устройства 1, где поток газа за счет наличия прямоугольного выреза 2 с шириной а и высотой b, зависящими от диаметра и скорости газа в газопроводе, в нижней продольной плоскости шнека, сообщает вектору скорости капель конденсата дополнительную составляющую. За счет этого происходит дробление капель и, как следствие, потеря массы, что способствует более интенсивному уносу газового конденсата из соединительного колена.
1. Устройство для удаления конденсата из газопровода, содержащее закручивающее устройство в виде шнека для завихрения потока газа, расположенное в низшей точке изгиба трубопровода в месте сбора конденсата и закрепленное к корпусу при помощи крестообразного крепления, при этом в нижней плоскости продольного сечения шнека на расстоянии h от оси симметрии выполнены прямоугольные вырезы.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что удельный шаг шнека между двумя соседними витками определяется отношением 
и находится в интервале от 0,9 до 1,1, где
S - шаг шнека;
D - внутренний диаметр газопровода.
