Сепаратор для отделения газа от жидкости

 

(i i) 86ОЗО7

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.06.79 (21) 2779060/23-26 с присоединением заявки _#_ (23) Приоритет (51) Pg 1-, з

В 01D 19/00

Государственный комитет (43) Опубликовано 07.09.81. Бюллетень № 33 (53) УДК 66.069.84 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.09.81 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

М. Я. Морошкин и В. Н. Смолин

Грозненский ордена Трудового Красного Знамени нефтяной институт имени академика М. Д. Миллионщиковй т;. т ° - д (54) СЕПАРАТОР ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ГАЗА

ОТ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, а точнее к сепараторам, предназначенным для разделения пропана от кабельных масел при их адсорбционной очистке.

Известен сепаратор для отделения газа от жидкости, включающий корпус, внутри которого расположена распылптельная вращающаяся насадка (1).

В известном сепараторе для разделения газа от жидкости сырье подается в верхшою часть сепаратора, а затем поступает в его нижнюю часть. Как правило, выделение газа из сырья осуществляется неполностью, особенно при переменных нагрузках и параметрах процесса, что и приводит к браку выпускаемого продукта по температуре вспышки, вязкости и кислотному числу.

Наиболее близки>м к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является сепаратор для отделения газа от жидкости, включающий корпус, кольцевой коллектор с двусторонним Т-образным вводом и равномерно размещенными на нем распылительными насадками. При этом насадки установлены под углом 30 по вертикали и 60 по горизонтали относительно осй коллектора навстречу друг другу (2).

В этом сепараторе имеют место некоторые запаздывания при его работе на неравномерных нагрузках, давлениях и температурах процесса, расположение распылителей под углом 30 по вертикали и б0" по горизонтали относительно оси коллектора навстречу друг другу не позволяет полностью использовать эффект встречных струй, а отсюда снижение интенсивности

10 процесса сепарации.

Целью изобретения является интенсификация процесса сепарации при всех возникающих переменных нагрузках и параметров процесса, повышение качества процес1 > са сепарации.

Указанная цель достигается тем, что распылптельные насадки выполнены в виде корпуса с тангенциальными каналами и камерой завихрения, насадки снабжены

20 размещенными в камере завихрения втулкой для распыливания и подпружиненным плунжером, связанным с регулирующим штоком и пружиной, при этом насадки размещены па кольцевом коллекторе под уг: л> лом 45 относительно осп последнего по вертикали и горизонтали.

На фпг. 1 дан продольный разрез прсд .оженного сепаратора; на фиг. 2 — разрез

А — А фиг. 1; на фиг. 3 — узел 1 фиг. 1; на

30 фиг. 4 — разрез Б — Б фиг. 3.

860807

3

Сепаратор состоит из корпуса 1, парозмеевика 2, штуцера 3 для ввода сырья, штуцера 4 для вывода жидкости, штуцера

5 для вывода газа, кольцевого сырьевого коллектора 6 с двумя Т-образными вводами сырья и равномерно распределенными по его длине, например восьмью центробежными распылительными насадками 7.

При этом последние выполнены под углом

45 по горизонтали и вертикали относительно кольцевого сырьевого коллектора навстречу друг другу. Центробежная распылительная насадка 7 содержит корпус 8 с накидной гайкой 9, трубопровод 10 и подвижной плунжер 11 с регулируемым штоком 12, установленным с возможностью его осевого перемещения и изменяющим объем камеры 13 завихрения, распылительной втулки 14 и тангенциально направленными входными каналами 15. Кроме того, центробежная распыл ительная насадка снабжена соединенным с регулируемым штоком 12 стержнем 16 с установленными на нем шайбой 17, грундбуксой 18, между которыми размещен жестко закрепленный в корпусе центробежной распылительной насадки упор 19. Причем на регулируемом штоке 12 и стержне 16 установлена рабочая.пружина 20, контактирующая с шайбой 17, регулируемый шток 12 и стержень

16 соединены резьбой 21 и гайкой 22 с подвижным плунжером 11.

Сепаратор работает следующим образом.

Поток сырья под напором через штуцер

3 попадает в кольцевой коллектор и в центробежные распылительные насадки 7, где, попав в корпус 8 через входные тангенциальные каналы 15 и камеру завихрения 13, сырье поступает в распылительную втулку

14 и истекает в виде распыленной жидкости в корпус 1. Настрой центробежного распылительного насадка перед включением в работу сепаратора на необходимую производительность осуществляется за счет резьбы 21 на соединении регулируемого штока 12 с направляющим стержнем 16 и гайкой 22. Регулирование производительности центробежного распылительного насадка осуществляется автоматически путем воздействия полного напора сырья на поверхность плунжера 11, связанного с регулируемым штоком 12, а следовательно, и рабочей пружины 20. Ход рабочей пружины 20 определяется положением упора

19. Имеет место продольное перемещение направляющего стержня 16 и регулируемого штока 12, связанного с подвижным плунжером 11. Это обуславливает степень открытия тангенциальных входных каналов

15 и объема камеры 13, определяющих соответственно производительность центробежной распылительной насадки, размер капель, форму жидкостного факела и его дальнобойность.

ЗО

4О

4

Кольцевой сырьевой коллектор с Т-образным вводом сырья позволяет наиболее равномерно распределить сырье по центробежным распылительным насадкам, осуществить гашение пульсации при подаче сырья и выравнивать давление в системе.

Расположение центробежных распылительных насадок под углом 45 по горизонтали и вертикали относительно оси коллектора навстречу друг другу обусловливает улучшение размеров капель на уровнях от

10 до 300 мкм. Кроме того, конструктивные особенности регулируемых автоматически центробежных распылительных насадок и их встречные расположения под указанным углом обеспечивают сравнительно большое дробление жидких капель и их поверхность для тепло- и массообмена. При этом учитываются возможные условия витания малых капель с избежанием выноса, Отмеченное в комплексе определяет оптимальные условия разделения газа от жидкости при всех практически возможных нагрузках и параметрах процесса.

Центробежные распыл ительные насадки и их равномерное распределение по длине кольцевого сырьевого коллектора под углом 45 по горизонтали и вертикали относительно оси навстречу друг другу позволяют резко интенсифицировать процесс тепло- массообмена, достичь наиболее полного разделения газа от жидкости при всех переменных нагрузках и параметров процесса, повысить надежность процесса сепарации, с большей полнотой использовать эффект встречных струй. Это также достигается расчетом оптимального объема камеры завихрения и длины тангенциальных каналов с использованием всех преимуществ центробежных распылительных насадок, которые просты по конструкции, надежны в работе и требуют минимальных энергетических затрат на распыл жидкости.

Сепаратор испытан в промлышенно-эксплуатационных условиях для выделения пропана из кабельного масла при адсорбционной их очистке и показал, что в диапазоне изменения подачи сырья на сепарацию от 0,2 до 5,8 кг/с эффективно осуществляется гашение пульсации давлений в системах от 0,5 10 до 25 10 Па. Процесс сепарации вместо 8 полностью завершается за 2 ч, производительность растет в 2,7 раза, продукт выпускается без брака и по температуре вспышки, вязкости и кислотному числу показатели находились на уровнях, предусмотренных ГОСТ 8463 — 76.

Формула изобретения

Сепаратор для отделения газа от жидкости, включающий корпус, кольцевой коллектор с двусторонним Т-образным вводом и равномерно размещенными на нем распылительными насадками, отличаю860807 щийся тем, что, с целью повышения качества сепарации при возникших перегрузках и переменных параметрах процесса, распылительные насадки выполнены в виде корпуса с тангенциальными каналами и камерой завихрения, насадки снабжены размещенными в камере завихрения втулкой для распыливания и подпружиненным плунжером, связанным с регулирующим штоком и пружиной, при этом насадки размещены на кольцевом коллекторе под уг6 лом 45 относительно оси последнего по вертикали и горизонтали.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 412907, кл. В 01Р 19/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по за1о явке № 2510838/23-26, кл. В 01D 19/00, 1977 (прототип) .

860807

17 d

Редактор Л. Курасова

Заказ 188913 Изд. № 528 Тирагк 712 Подписное

11ПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская аб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель О. )Кучкова

Техред М. Гайдамак

Корректоры: О. Тюрина и E. Осипова