Сепаратор газожидкостный вертикальный вихревого типа свц-6

 

Полезная модель предназначена для освоения мелкодисперсных и аэрозольных жидких и твердых частиц из газового потока в поле центробежных сил и применяется в нефтяной, газовой, машиностроительной, пищевой, химической и других отраслях промышленности. Сепаратор содержит вертикальный цилиндрический корпус, горизонтальную крышку, входной, выходной, сливной патрубки, дефлектор, ложное днище с устройством гашения вихревого движения потока, кольцевую карман-ловушку, вертикальный сепарационный пакет, верхнее кольцо которого разделяет сепаратор на две камеры: камеру предварительной закрутки потока и камеру сепарации, причем входной патрубок тангенциально расположен в камере предварительной закрутки. Сепарационный пакет состоит из плоских изогнутых и дугообразных пластин, которые в зоне нахлестки образуют щелевые каналы, причем на внутренней поверхности вертикальной дугообразной пластины, расположенной по ходу движения газожидкостного потока непосредственно после плоских изогнутых пластин пакета, по всей высоте установлены сходящиеся дугообразные направляющие пластины, направленные под углом 30 градусов к горизонтали, собирающие и транспортирующие пленочную жидкость с внутренней поверхности дугообразной пластины в зону щелевого канала, причем для транспортировки жидкой фазы из зоны щелевого канала к внутренней поверхности корпуса предусмотрены прямоугольные открытые желоба, занимающие 1/7-1/8 часть площади сечения, ограниченного внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью пакета. Верхнее кольцо сепарационного пакета имеет дугообразную щель с площадью сечения не меньшей площади поперечного сечения входного патрубка, и углом 340-350 градусов между концом дугообразной щели по ходу движения потока и пересечением оси входного патрубка с корпусом сепаратора, чтобы газожидкостный поток сделал наиболее полный оборот в камере закрутки. Камера предварительной закрутки имеет вертикальную направляющую в форме эвольвенты и горизонтальную направляющую в форме сектора кольца, расположенную над дугообразной щелью и соединенную с одной стороны со стенкой входного патрубка на высоте половины его диаметра, а с другой стороны

- с горизонтальной крышкой. Входом дефлектора является дугообразная щель, а наклонная пластина дефлектора расположена под углом 30-60 градусов к верхнему кольцу сепарационного пакта. Ось сепарационного пакета смещена относительно оси корпуса сепаратора так, чтобы расстояние от сепарационного пакета до стенок корпуса и дефлектора было одинаковым по всей окружности, а ось выходного патрубка совпадает с осью сепарационного пакета. Выходной патрубок установлен в отверстии верхнего кольца сепарационного пакета так, что его нижний торец находится ниже верхнего кольца сепарационного пакета на 0,4-0,5 диаметра выходного патрубка. Ложное днище имеет конусообразную форму с углом откоса от 15 до 45 градусов. Под ложным днищем расположено устройство гашения вихревого движения потока, которое может быть выполнено в виде одной или нескольких перекрещивающихся вертикальных пластин. Такое исполнение сепаратора позволило снизить аэродинамическое сопротивление при вводе газожидкостного потока в камеру сепарации, сохранить сложившуюся в газопроводе структуру потока, снизить время отвода отсепарированной жидкости и/или механических примесей от сепарационного пакета, и снизить материалоемкость сепаратора, что привело к повышению эффективности и качества сепарации и увеличению производительности сепаратора.

Полезная модель предназначена для осаждения мелкодисперсных и аэрозольных жидких и твердых частиц из газового потока в поле центробежных сил и применяется в нефтяной, газовой, машиностроительной, пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Известен сепаратор (авт. св. 1066629, В 01 D 45/12 1984) [1], содержащий вертикальный цилиндрический корпус, разделенный на камеры горизонтальными перегородками с осевыми отверстиями, внутри которых установлены сепарационные элементы, выполненные в виде криволинейных лопаток, установленных по многозаходной спирали Архимеда, работающих на скручивание и раскручивание потока, при этом выходные концы лопаток расположены наклонно к образующей поверхности усеченного конуса под острым углом к направлению вращения потока, основания элементов, работающих на скручивание потока, снабжены сборными конусами и гидрозатворными трубками, на нижней перегородке смонтирован диффузор, на верхней - конфузор с кольцевым каплеотбойником, имеющие наклонные перфорации, тангенциальный вводной патрубок снабжен направляющим дефлектором, в нижней части корпуса установлен патрубок для вывода отсепарированной жидкости, в верхней части - выходной для удаления очищенного газового потока.

Недостатком известного устройства является сложность конструкции; для данной конструкции нежелательно наличие твердых частиц в газожидкостном потоке, т.к. возникает вероятность засорения сливных устройств: применение диффузора и конфузора с кольцевым каплеотбойником ограничивает диапазон нагрузок по газовой и жидкостной фазам, т.к. их увеличение приводит к частичному проскальзыванию сформировавшейся жидкостной пленки между наклонной просечкой и транспортировке ее в выходное отверстие; работа аппарата в пробковом режиме исключена, т.к. входной патрубок расположен в нижней части корпуса, направление газожидкостной смеси направлено снизу вверх, что, в конечном счете, приведет к перегрузке сливных устройств и, как следствие, захлебыванию сепаратора.

Известен также сепаратор СЦВ-5 (патент RU 2188062) [2], содержащий вертикальный цилиндрический корпус, разделенный кольцевой перегородкой на нижнюю и верхнюю сепарационные камеры, входной и выходной патрубки, дефлектор, сепарационный пакет с вертикальными пластинами, составляющими щелевые каналы, на кольцевой горизонтальной перегородке установлены с незначительным перекрытием и кольцевым зазором концентрические кольца, над верхней кромкой которых смонтированы карманы-ловушки, состоящие из соединенных между собой горизонтальной шайбы и цилиндрического кольца.

Недостаток известного устройства заключается в том, что желобы, сужающиеся по ходу движения в них жидкостной пленки к внутренней поверхности корпуса аппарата, закрывают значительную часть живого сечения между корпусом и сепарационным пакетом, что в последнем случае приводит к росту потерь напора в аппарате и хаотическому движению газожидкостной смеси в этом пространстве и уносу значительной части жидкой фазы во внутрь сепарационного пакета; кроме того, щель, расположенная за желобами по ходу движения потока, полностью перекрыта, т.е. не участвует в сепарационном процессе и создает дополнительные потери напора; наличие двух сепарационных камер - верхней и нижней, связанных между собой гидрозатворным сливом, делает конструкцию громоздкой и малопроизводительной. Увеличение нагрузки по газу приводит к увеличению сопротивления сепарационного блока, т.е. к увеличению разности давления в нижней и верхней камерах. Чтобы гидрозатвор справился, необходимо его увеличивать по высоте, т.е. увеличивать высоту корпуса аппарата.

Известен также малогабаритный высокоэффективный сепаратор СЦВ-5 (патент RU 2221625, дата публикации 2004.01.20) [3], содержащий вертикальный цилиндрический корпус, горизонтальную крышку, входной, выходной, сливной патрубки, дефлектор, вертикальный сепарационный пакет, состоящий из плоских изогнутых и дугообразных пластин, которые в зоне нахлестки образуют щелевые каналы, причем на внутренней поверхности вертикальной дугообразной пластины, расположенной по ходу движения газожидкостного потока непосредственно после плоских изогнутых пластин пакета, по всей высоте установлены сходящиеся дугообразные направляющие пластины, направленные под углом 30 градусов к горизонтали, собирающие и транспортирующие пленочную жидкость с внутренней поверхности дугообразной пластины в зону щелевого канала, причем для транспортировки жидкой фазы из зоны щелевого канала к внутренней

поверхности корпуса аппарата предусмотрены прямоугольные открытые желоба, занимающие 1/7-1/8 часть площади сечения, ограниченного внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью пакета, в верхней внутренней части сепарационного пакета в отверстии горизонтальной крышки установлена кольцевая карман-ловушка, образованная наружной нижней частью цилиндрической поверхности выходного патрубка, нижней поверхностью крышки и внутренней поверхностью верхней части сепарационных пластин.

Недостатком указанного сепаратора является то, что радиальный ввод газожидкостного потока в сепаратор приводит к лобовому удару о стенку дефлектора, что увеличивает сопротивление потоку и изменяет сложившуюся в газопроводе структуру потока, а это в свою очередь снижает качество сепарации. К тому же при ударе о дефлектор газожидкостного потока, имеющего абразивные частицы (песок), происходит повышенный износ стенки дефлектора, расположенной напротив входного патрубка, поэтому требуется ее усиливать, что увеличивает материалоемкость изделия.

Другим недостатком указанного сепаратора является различие площадей вертикальных осевых сечений свободного пространства вокруг сепарационного пакета за счет наличия дефлектора во внутренней части корпуса сепаратора. Это приводит к нарушениям структуры потока вокруг сепарационного пакета ввиду разности скоростей потока, что приводит к неравномерной загрузке сепарационного пакета, и повышению материалоемкости и габаритов, так как расчет сепаратора при этом ведется по самой загруженной части сепарационного пакета.

Плоская форма ложного днища и находящейся под ней шайбы приводит к постоянному наличию на плоском днище и шайбе некоторого количества отсепарированной жидкости и механических примесей. Это приводит к захвату жидкости и примесей газожидкостным потоком и повторной сепарации, что приводит к дополнительной загрузке сепарационного пакета. В результате коксования механической примеси на ложном днище и шайбе это также приводит к засорению пространства над шайбой, что снижает качество сепарации.

Указанный сепаратор по патенту No 2221625 является по совокупности существенных признаков наиболее близким сепаратором того же назначения к

заявляемой полезной модели. Поэтому он принят в качестве прототипа заявляемой полезной модели.

Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение эффективности и качества сепарации и увеличение производительности за счет устранения указанных недостатков.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемой полезной моделью, является снижение аэродинамического сопротивления при вводе газожидкостного потока в камеру сепарации, сохранение сложившейся в газопроводе структуры потока, снижение времени отвода отсепарированной жидкости и/или механических примесей от сепарационного пакета, и снижение материалоемкости сепаратора.

Сущность полезной модели состоит в том, что сепаратор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, горизонтальную крышку, входной, выходной, сливной патрубки, дефлектор, вертикальный сепарационный пакет, состоящий из плоских изогнутых и дугообразных пластин, которые в зоне нахлестки образуют щелевые каналы, причем на внутренней поверхности вертикальной дугообразной пластины, расположенной по ходу движения газожидкостного потока непосредственно после плоских изогнутых пластин пакета, по всей высоте установлены сходящиеся дугообразные направляющие пластины, направленные под углом 30 градусов к горизонтали, собирающие и транспортирующие пленочную жидкость с внутренней поверхности дугообразной пластины в зону щелевого канала, причем для транспортировки жидкой фазы из зоны щелевого канала к внутренней поверхности корпуса предусмотрены прямоугольные открытые желоба, занимающие 1/7-1/8 часть площади сечения, ограниченного внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью пакета, причем сепаратор состоит из камеры предварительной закрутки потока и камеры сепарации, разделенных верхним кольцом сепарационного пакета, причем входной патрубок расположен в камере предварительной закрутки тангенциально, причем верхнее кольцо сепарационного пакета имеет дугообразную щель с площадью сечения не меньшей площади поперечного сечения входного патрубка, и углом 340 - 350 градусов между концом дугообразной щели по ходу движения потока и пересечением оси входного патрубка с корпусом сепаратора, причем камера предварительной закрутки имеет

вертикальную направляющую в форме эвольвенты и горизонтальную направляющую в форме сектора кольца, расположенную над дугообразной щелью и соединенную с одной стороны со стенкой входного патрубка на высоте половины его диаметра, а с другой стороны с горизонтальной крышкой, причем входом дефлектора является дугообразная щель, а наклонная пластина дефлектора расположена под углом 30-60 градусов к верхнему кольцу сепарационного пакта, причем ось сепарационного пакета смещена относительно оси корпуса сепаратора так, чтобы расстояние от сепарационного пакета до стенок корпуса и дефлектора было одинаковым по всей окружности, причем ось выходного патрубка совпадает с осью сепарационного пакета, причем выходной патрубок установлен в отверстии верхнего кольца сепарационного пакета так, что его нижний торец находится ниже верхнего кольца сепарационного пакета на 0,4-0,5 диаметра выходного патрубка, причем ложное днище имеет конусообразную форму с углом откоса от 15 до 45 градусов, причем под ложным днищем расположено устройство гашения вихревого движения потока, которое может быть выполнено в виде одной или нескольких перекрещивающихся вертикальных пластин.

На фиг.1 изображен сепаратор в продольном сечении, на фиг.2 - разрез А-А фиг.1; на фиг.3 - разрез Г-Г фиг.1: на фиг.4 - вид В на фиг.3; на фиг.5 - вид Б на фиг.3.

Сепаратор состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, горизонтальной крышки 2, входного 3 и выходного 4 патрубков, сливного патрубка 5, дефлектора 6 и вертикального сепарационного пакета 7.

Верхнее кольцо 8 сепарационного пакета 7 разделяет сепаратор на две камеры: камеру предварительной закрутки 9 (подготовки к сепарации) - верхнюю камеру, и камеру сепарации 10 - нижнюю камеру.

Камеру предварительной закрутки 9 составляют горизонтальная крышка 2, верхнее кольцо 8 сепарационного пакета 7 и верхняя часть цилиндрического корпуса 1 сепаратора. При этом горизонтальная крышка 2 и верхнее кольцо 8 сепарационного пакета 7 являются горизонтальными стенками камеры предварительной закрутки 9.

В камере предварительной закрутки 9 имеется также тангенциально расположенный входной патрубок 3 для ввода газожидкостного потока. Для сепараторов на высокое давление (газоконденсатные месторождения) такое тангенциальное расположение входа является недостатком, приводящим к ослаблению корпуса. Однако в заявляемой полезной модели этот недостаток устраняется расположением входного патрубка 3 между двумя горизонтальными стенками 2, 8 в камере закрутки 9, что усиливает конструкцию сепаратора в месте расположения ввода 3.

Верхнее кольцо 8 сепарационного пакета 7 имеет дугообразную щель 11 в форме кольцевого сектора. Дугообразная щель 11 является выходом камеры предварительной закрутки 9 и предназначена для вывода газожидкостного потока из этой камеры. Площадь дугообразной щели 11 не меньше площади поперечного сечения входного патрубка 3. Дугообразная щель 11 располагается так, чтобы газожидкостный поток сделал в камере предварительной закрутки 9 наиболее полный оборот - на 340-350 градусов. При этом конец дугообразной щели 11 по ходу движения газожидкостного потока максимально приближен к стенке входного патрубка 3. При этом угол между концом 12 дугообразной щели 11 и пересечением оси входного патрубка 3 с корпусом 1 сепаратора составляет 340-350 градусов.

Между входным патрубком 3 и дугообразной щелью 11 в камере предварительной закрутки 9 расположен кольцеобразный канал 13, образованный цилиндрической стенкой корпуса 1 сепаратора, цилиндрической стенкой выходного патрубка 4, горизонтальной крышкой 2, верхним кольцом 8 сепарационного пакета 7, вертикальной направляющей пластиной 14 в форме эвольвенты (спирали) и горизонтальной направляющей пластиной 15 в форме сектора кольца. Площадь поперечного сечения образованного кольцеобразного канала 13 не меньше площади поперечного сечения входного патрубка 3.

Сужение кольцеобразного канала (не обозначено) начинается через 90 градусов от торца 16 входного патрубка 3 по ходу движения газожидкостного потока, и заканчивается в конце 12 дугообразной щели 11, что способствует закрутке входного потока и направлению его по спирали.

Вертикальная 14 и горизонтальная 15 направляющие пластины предназначены для направления газожидкостного потока в дугообразную щель 11.

Горизонтальная направляющая пластина 15 наклонно расположена над дугообразной щелью 11, причем один ее конец (не обозначено) соединен со стенкой входного патрубка 3 на высоте половины его внешнего диаметра, а другой конец (не обозначено) - с горизонтальной крышкой 2. Радиально горизонтальная направляющая 15 ограничена корпусом 1 сепаратора и вертикальной направляющей 14.

Дугообразная щель 11 является вертикальным входом в дефлектор 6 сепарационной камеры 10 и определяет его геометрические параметры.

Внешнюю стенку дефлектора 6 образует цилиндрический корпус 1 сепаратора, верхнюю стенку - верхнее кольцо 8 сепарационного пакета 7, внутреннюю стенку - трапециевидная дугообразная пластина 17, нижнюю стенку - наклонная пластина 18. Ширина наклонной пластины 18 равна ширине дугообразной щели 11. Наклон пластины 18 составляет 30-60 градусов к верхней стенке 8.

Камера предварительной закрутки 9 и дефлектор 6 предназначены для формирования вращательного движения газожидкостного потока внутри сепаратора.

Вертикальный сепарационный пакет 7 состоит из плоских изогнутых пластин 19 и дугообразных пластин 20 и 21. Пластины 19, 20, 21 укреплены по внутреннему периметру верхнего кольца 8 сепарационного пакета 7 и позволяют сохранить одинаковый и постоянный размер щелевых каналов 22.

Ось сепарационного пакета 7 смещена относительно оси корпуса 1 сепаратора так, чтобы расстояние от сепарационного пакета 7 до стенок корпуса 1 и дефлектора 6 было одинаковым по всей окружности. Этим достигается увеличение минимального сечения свободного пространства между сепарационным пакетом и корпусом сепаратора, при сохранении геометрических размеров сепаратора. Увеличение минимального сечения приводит к увеличению пропускной способности сепаратора.

В верхней части сепарационного пакета 7 между нижней наружной поверхностью выходного патрубка 4 и внутренней поверхностью верхней части плоских изогнутых и дугообразных пластин 19, 20, 21 образован кольцевой зазор 23, который совместно с нижней поверхностью верхнего кольца 8 сепарационного пакета 7 формирует карман-ловушку. Причем выходной патрубок 4 установлен в

отверстии верхнего кольца 8 сепарационного пакета 7 так, что его нижний торец находится ниже верхнего кольца 8 сепарационного пакета 7 на 0,4-0,5 диаметра выходного патрубка 4. Меньшее расстояние приводит к невозможности формирования в карман-ловушке капель жидкости, и уносу жидкости продуктом сепарации в выходной патрубок, что снижает эффективность сепарации. Большее расстояние приводит к увеличению исключаемой из процесса сепарации верхней части сепарационного пакета, заслоняемой нижней частью выходного патрубка, выступающей внутрь сепарационного пакета, что снижает производительность сепаратора.

Пластина 20, расположенная у дефлектора 6, установлена с образованием между ней и краем дефлектора 6 канала 24 и между ее краем и краем предыдущей пластины 19, канала 25. Каналы 24 и 25 направлены навстречу газожидкостному потоку. Между краями соседних пластин 20 и 21 образован щелевой канал 26, направленный по ходу движения газожидкостного потока. На внутренней поверхности пластины 20 по всей ее высоте установлены сужающиеся к каналу 26 дугообразные направляющие пластины 27, переходящие в зоне щелевого канала 26 в прямоугольные по сечению открытые желоба 28.

Внутри нижней части плоских изогнутых и дугообразных пластин 19, 20, 21 расположено плоское днище 29, приподнятое относительно нижней кромки пластин 19, 20, 21 и имеющее относительно них кольцевой радиальный зазор 30 и соединенное посредством радиальных пластин 31 на расстоянии 0,1-0,15 диаметра сепарационного пакета 7 с ложным днищем 32, установленным над сливным патрубком 5. Между корпусом 1 сепаратора и ложным днищем 32 образуется кольцевой зазор 33.

Ложное днище 32 имеет конусообразную форму с углом откоса от 15 до 45 градусов для эффективного удаления отсепарированной на внутренней стороне сепарационных пластин 19 жидкостной фракции с механическими примесями и предотвращения подъема газожидкостной фракции со дна накопительной части 34 сепаратора. Конусообразное ложное днище 32 также способствует упорядочению образования вертикального потока газовой составляющей.

В нижней части ложного днища 32 предусмотрено устройство 35 для гашения вихревого движения потока под ложным днищем. Это устройство 35 выполнено в виде одной или нескольких перекрещивающихся вертикальных пластин.

Устройство 35 предназначено для предотвращения вертикального подъема жидкостной фракции по стенкам цилиндрической части накопительной части 34 сепаратора.

Выходной патрубок 4 расположен в сепараторе соостно с сепарационным пакетом 7.

Отношение площади сечения корпуса 1 сепаратора к основным геометрическим параметрам составляет: к площади сечения сепарационного пакета 2-2,5 раза, к площади сечения щелевых каналов в сепарационном пакете по вертикали в зоне их нахлестки 2-2,5 раз, к площади сечения кольцевого зазора между сепарационным пакетом и плоским днищем 12-15 раз. Высота сепарационного пакета по отношению к его внутреннему диаметру 2,3-2,5 раза.

Примеры конкретного выполнения.

Угол наклона пластины 18 дефлектора зависит от производительности сепаратора и соотношения газообразной и жидкой фаз во входящем потоке. Минимальный наклон 30 градусов выбирается для сепараторов, работающих под давлением до 0,8 МПа и/или малым, до 3% содержанием жидкой фракции в газожидкостном потоке. Наклон от 30 до 45 градусов выбирается для сепараторов, работающих под давлением до 1,6 МПа и/или содержанием жидкой фракции в газожидкостном потоке до 8-10%. Максимальный наклон от 45 до 60 градусов выбирается для сепараторов, работающих под давлением 2,5 МПа и выше и/или содержанием жидкой фракции в газожидкостном потоке свыше 10%.

Сепаратор работает следующим образом.

Газожидкостная смесь подводиться в сепаратор потоком через тангенциально расположенный в верхней части входной патрубок 3 и попадает в камеру предварительной закрутки 9 газожидкостного потока, где этот поток закручивается по спирали на 340-350 градусов относительно входа 3. Под действием центробежных сил происходит предварительное разделение потока на фракции - жидкостную (тяжелую) и газожидкостную.

Жидкостная тяжелая фракция концентрируется на внутренней цилиндрической стенке корпуса 1, газожидкостная - ближе к центру. Предварительно разделенный поток направляется в дугообразную щель 11 вертикальной перегородкой 14 в

форме эвольвенты (спирали), внутренней стенкой корпуса 1 и сверху - горизонтальной перегородкой 15, что позволяет потоку, не нарушая своего предварительного разделения, плавно направиться через дугообразную щель 11 в дефлектор 6. В дефлекторе 6 сформировавшийся поток разворачивается на 90 градусов. Дефлектор 6 также препятствует поступлению гаэожидкостного потока в осевую зону сепарационного пакета 7 без его предварительного разделения.

В криволинейном пространстве, образованном стенкой корпуса 1 и пластинами 19, 20, 21 из гаэожидкостного потока выделяется основная масса жидкости. Капли жидкости отбрасываются центробежной силой на стенки корпуса 1 сепаратора и под действием гравитационных сил по ходу газожидкостного потока, по нисходящей спирали транспортируются через кольцевой зазор 33 в накопительную часть 34 сепаратора. Мелко дисперсная капельная жидкость, не осевшая на корпусе 1, попадает на наружную поверхность пластин 19, 20, 21 и транспортируется газожидкостным потоком через входные тангенциальные щели 22 на их внутреннюю поверхность.

Так как тангенциальные щели 22 по ходу потока не сужаются, снижаются потери напора на местные сопротивления, что снижает потери напора в сепараторе в целом.

Транспортируясь с пластины на пластину, жидкость, попадая на начальную внутреннюю поверхность дугообразной пластины 20, под влиянием изогнутых дугообразных направляющих пластин 27 направляется к прямоугольным открытым желобам 28, где под влиянием вращающегося газожидкостного потока в пространстве между корпусом 1 и пакетом 7 транспортируется и отбрасывается на внутреннюю поверхность стенки корпуса 1 с последующей транспортировкой ее в накопительную часть 34 сепаратора. Образовавшаяся в нижней части сепарационного пакета жидкостная пленка, не успевшая попасть в нижний желоб 28, удаляется из сепарационного пакета через кольцевой зазор 30, образованный плоским днищем 29 и пластинами 19, 20, 21.

Из этой части жидкостная фракция отделяется и оседает на конусообразном ложном днище 32, по которому стекает в накопительную часть 34 сепаратора. Газовый поток формируется на конусе 32 и направляется в выходной патрубок 4.

Расположенное под ложным днищем устройство 35 гашения вихревого движения препятствует вихревому движению потока под ложным днищем 32, предотвращает вертикальный подъем жидкостной фракции по стенкам цилиндрической части накопительной части 34 сепаратора под действием восходящего потока.

Последняя ступень сепарации расположена в верхней части пакета 7.

Вращаясь в направлении газового потока оставшаяся неотсепарированная пленочная мелко дисперсная часть жидкостной фракции по восходящей спирали поступает в кольцевую карман-ловушку 23. Наружный диаметр карман-ловушки 23 больше внутреннего диаметра сепарационного пакета 7. Продолжая свое вращательное движение в направлении газового потока, и будучи прижатой к нижней поверхности верхнего кольца 8 сепарационного пакета 7 под действием центробежных сил оставшаяся жидкостная фракция прижимается к верхней внутренней части пластин 19, 20, 21. Затем она захватывается верхней дугообразной направляющей пластиной 27 и транспортируется ко входу верхнего прямоугольного желоба 28, и далее - на верхнюю часть внутренней поверхности корпуса 1.

В заявляемой полезной модели заявляемый технический результат: снижение аэродинамического сопротивления при вводе газожидкостного потока в камеру сепарации и сохранение сложившейся в газопроводе структуры потока, достигается за счет тангенциального расположения входного патрубка, наличия в сепараторе двух камер: камеры предварительной закрутки потока и камеры сепарации, разделенных верхним кольцом сепарационного пакета, имеющим дугообразную щель, через которую газожидкостный поток переходит из одной камеры в другую, причем ее конец по ходу движения газожидкостного потока расположен на 340-350 градусов от пересечения корпуса сепаратора осью входного патрубка, а ее площадь не меньше площади поперечного сечения входного патрубка; наличия в камере предварительной закрутки вертикальной направляющей в форме эвольвенты и горизонтальной направляющей, расположенной наклонно над дугообразной щелью, и соединенной одним концом с входным патрубком на высоте, равной половине его диаметра, а другим концом - с горизонтальной крышкой; а также наличия в дефлекторе в качестве нижней стенки наклонной пластины с углом 30-60 градусов к горизонтали.

В заявляемой полезной модели заявляемый технический результат: сохранение сложившейся в газопроводе структуры потока дополнительно достигается за счет смещения оси сепарационного пакета относительно оси корпуса сепаратора так, чтобы расстояние от сепарационного пакета до стенок корпуса и дефлектора было одинаковым по всей окружности; а также за счет конической формы ложного днища.

В заявляемой полезной модели заявляемый технический результат: снижение времени отвода отсепарированной жидкости и/или механических примесей от сепарационного пакета достигается за счет конической формы ложного днища с углом откоса (углом между образующей конической поверхности ложного днища и горизонталью) от 15 до 45 градусов, а также за счет наличия устройства гашения вихревого движения потока под ложным днищем.

В заявляемой полезной модели заявляемый технический результат: снижение материалоемкости сепаратора достигается за счет тангенциального расположения входного патрубка, а также за счет смещения оси сепарационного пакета относительно оси корпуса сепаратора так, чтобы расстояние от сепарационного пакета до стенок корпуса и дефлектора было одинаковым по всей окружности. При этом нет необходимости увеличивать толщину стенок дефлектора в расчете на износ от удара входящего газожидкостного потока. К тому же для сохранения площади минимального сечения свободного пространства между сепарационным пакетом и корпусом сепаратора при смещении оси сепарационного пакета можно уменьшить геометрические размеры сепаратора, что не приведет к изменению характеристик качества сепарации, но уменьшит материалоемкость устройства.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.

1. Авторское свидетельство №1066629, В 01 D 45/12,1984.

2. Патент РФ № 2188062, B 01 D 45/12, 2002.

3. Патент РФ № 2221625, B 01 D 45/12, 2004.

1. Сепаратор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, горизонтальную крышку, входной, выходной, сливной патрубки, дефлектор, вертикальный сепарационный пакет, состоящий из плоских изогнутых и дугообразных пластин, которые в зоне нахлестки образуют щелевые каналы, причем на внутренней поверхности вертикальной дугообразной пластины, расположенной по ходу движения газожидкостного потока непосредственно после плоских изогнутых пластин пакета, по всей высоте установлены сходящиеся дугообразные направляющие пластины, направленные под углом 30 градусов к горизонтали, собирающие и транспортирующие пленочную жидкость с внутренней поверхности дугообразной пластины в зону щелевого канала, причем для транспортировки жидкой фазы из зоны щелевого канала к внутренней поверхности корпуса предусмотрены прямоугольные открытые желоба, занимающие 1/7-1/8 часть площади сечения, ограниченного внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью пакета, отличающийся тем, что сепаратор состоит из камеры предварительной закрутки потока и камеры сепарации, разделенных верхним кольцом сепарационного пакета, причем входной патрубок расположен в камере предварительной закрутки тангенциально, причем верхнее кольцо сепарационного пакета имеет дугообразную щель с площадью сечения не меньшей площади поперечного сечения входного патрубка, и углом 340-350 градусов между концом дугообразной щели по ходу движения потока и пересечением оси входного патрубка с корпусом сепаратора, причем камера предварительной закрутки имеет вертикальную направляющую в форме эвольвенты и горизонтальную направляющую в форме сектора кольца, расположенную над дугообразной щелью и соединенную с одной стороны со стенкой входного патрубка на высоте половины его диаметра, а с другой стороны с горизонтальной крышкой, причем входом дефлектора является дугообразная щель, а наклонная пластина дефлектора расположена под углом 30-60 градусов к верхнему кольцу сепарационного пакета, причем ось сепарационного пакета смещена относительно оси корпуса сепаратора так, чтобы расстояние от сепарационного пакета до стенок корпуса и дефлектора было одинаковым по всей окружности, причем ось выходного патрубка совпадает с осью сепарационного пакета, причем выходной патрубок установлен в отверстии верхнего кольца сепарационного пакета так, что его нижний торец находится ниже верхнего кольца сепарационного пакета на 0,4-0,5 диаметра выходного патрубка, причем ложное днище имеет конусообразную форму с углом откоса от 15 до 45 градусов, причем под ложным днищем расположено устройство гашения вихревого движения потока.

2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что устройство гашения вихревого движения потока выполнено в виде вертикальной пластины.

3. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что устройство гашения вихревого движения потока выполнено в виде перекрещивающихся вертикальных пластин.



 

Похожие патенты:

Полезная модель относится к области промышленного и гражданского строительства, а именно к конструкциям вертикальных направляющих для крепления облицовочных плит навесного вентилируемого фасада.

Сепаратор // 123349
Изобретение относится к сепарационным устройствам, для обеспечения разделения продукта на фракции с разными характеристиками

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для эксплуатации добывающих скважин, в том числе с высоким газовым фактором, с обводнившейся и/или высоковязкой продукцией

Гидрант // 55606

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкции верхнего строения железнодорожного пути, и может быть использована в конструкции электрически изолирующих рельсовых стыковых соединений

Полезная модель относится к устройствам соединения арматуры, выполненной из металла, и может найти применение в строительстве для создания железобетонных конструкций
Наверх