Сепаратор газовый (варианты)

Авторы патента:

B01D45/12 - с использованием центробежных сил (центрифуги B04B; циклоны B04C)

Группа полезных моделей относится к аппаратам, предназначенным для улавливания жидких и твердых частиц из газового потока, и может быть использована в нефтяной, газовой и химической промышленности. Достигается расширение диапазона нагрузок сепаратора при сохранении эффективности сепарации. Сепаратор содержит корпус, входной, выходной, сливной патрубки, по крайней мере, два сепарационных устройства с вертикальным корпусом, входным, выходным, сливным патрубками. Сливные патрубки сепарационных устройств гидравлически соединены с областью гидрозатвора сепаратора. Блок управления управляет запорными клапанами в зависимости от давления внутри сепаратора. В сепараторе по варианту 1 входной патрубок соединен с входными патрубками сепарационных устройств. На входе, по крайней мере, одного сепарационного устройства размещен запорный клапан. В сепараторе по варианту 2 выходной патрубок соединен с выходными патрубками сепарационных устройств. На выходе, по крайней мере, одного сепарационного устройства размещен запорный клапан. Каждое сепарационное устройство желательно выполнять в виде малогабаритного вертикального сепаратора вихревого типа. 2 с. и 10 з.п. ф-лы, 4 илл.

Область техники.

Группа полезных моделей относится к газовым сепарационным аппаратам, предназначенным для улавливания аэрозольных и мелкодисперсных жидких и твердых частиц из газового потока, и может быть использовано в различных отраслях промышленности, связанных с очисткой, и осушкой газов, например, в нефтяной, газовой, химической промышленности.

Предшествующий уровень техники.

Известен сепаратор газовый [1], содержащий вертикальный корпус, входной, выходной, сливной патрубки, сепарационное устройство, закрепленное, по крайней мере, на одном опорном элементе. При этом сепарационное устройство выполнено в виде малогабаритного вертикального сепаратора вихревого типа, содержащего вертикальный корпус, входной и выходной патрубки, дренажное отверстие. Крепление сепарационного устройства, по крайней мере, к одному опорному элементу выполнено с помощью крепежных балок. Входной патрубок сепарационного устройства соединен с входным патрубком сепаратора переходным патрубком. Выходной патрубок сепарационного устройства соединен с выходным патрубком сепаратора переходной трубой.

Недостатком указанного сепаратора [1] является размещение внутри сепаратора одного сепарационного устройства. Этот недостаток приводит к ограниченности эффективности сепаратора характеристиками размещенного внутри него сепарационного устройства.

Раскрытие полезной модели.

Техническим результатом, обеспечиваемым каждой полезной моделью из заявляемой группы, является расширение диапазона нагрузок сепаратора при сохранении эффективности сепарации.

Сущность сепаратора газового по варианту 1 состоит в том, что он содержит корпус, входной, выходной, сливной патрубки, первое сепарационное устройство, содержащее вертикальный корпус, входной, выходной, сливной патрубки. При этом входной патрубок сепаратора соединен с входным патрубком первого сепарационного устройства. При этом сепаратор дополнительно содержит N дополнительных сепарационных устройств (N>=1), каждое из которых содержит вертикальный корпус, входной, выходной, сливной патрубки. При этом входной патрубок сепаратора соединен с входными патрубками N дополнительных сепарационных устройств, причем на входном патрубке, по крайней мере, одного сепарационного устройства размещен запорный клапан. При этом сливные патрубки всех сепарационных устройств соединены дренажными трубами с областью гидрозатвора. При этом сепаратор дополнительно содержит блок управления, выполненный с возможностью открытия/закрытия запорных клапанов в зависимости от давления газа внутри сепаратора.

Количество N дополнительных сепарационных устройств может быть, в частности, равно одному или трем. Сепарационное устройство желательно выполнять в виде малогабаритного вертикального сепаратора вихревого типа, дополнительно содержащего дефлектор и сепарационный пакет. Блок управления допустимо размещать внутри или снаружи сепаратора. Запорные клапаны и внутреннее пространство сепаратора целесообразно выполнять гидравлически соединенными с блоком управления с помощью соединительных трубок. Блок управления также допустимо размещать снаружи сепаратора и электрически связывать с запорными клапанами и датчиком давления, который возможно размещать внутри или снаружи сепаратора и гидравлически связывать с внутренним пространством сепаратора.

Сущность сепаратора газового по варианту 2 состоит в том, что он содержит корпус, входной, выходной, сливной патрубки, первое сепарационное устройство, содержащее вертикальный корпус, входной, выходной, сливной патрубки. При этом выходной патрубок сепаратора соединен с выходным патрубком первого сепарационного устройства. При этом сепаратор дополнительно содержит N дополнительных сепарационных устройств (N>=1), каждое из которых содержит вертикальный корпус, входной, выходной, сливной патрубки. При этом выходной патрубок сепаратора соединен с выходными патрубками N дополнительных сепарационных устройств, причем на выходном патрубке, по крайней мере, одного сепарационного устройства размещен запорный клапан. При этом сливные патрубки всех сепарационных устройств соединены дренажными трубами с областью гидрозатвора. При этом сепаратор дополнительно содержит блок управления, выполненный с возможностью открытия/закрытия запорных клапанов в зависимости от давления газа внутри сепаратора.

Краткое описание чертежей.

На фигуре 1 показана схема сепаратора по варианту 1, продольный разрез, сечение А-А фиг.2; на фиг.2 - схема сепаратора по варианту 1, поперечный разрез, сечение Б-Б фиг.1; на фиг.3 - схема сепаратора по варианту 2, продольный разрез, сечение В-В фиг.4; на фиг.4 - схема сепаратора по варианту 2, поперечный разрез, сечение Г-Г фиг.3;

Осуществление полезной модели.

Сепаратор газовый по варианту 1 (фиг.1, 2) содержит вертикальный корпус с, по крайней мере, одним люком-лазом 6, входной 10, выходной 19 и сливной 20 патрубки. По крайней мере, два сепарационных устройства 7 жестко закреплены, по крайней мере, на одном опорном элементе 4 сепаратора 1 с помощью крепежных балок (не показаны).

Каждое сепарационное устройство 7 содержит входной 11, выходной 15 и сливной 13 патрубки, дефлектор 16, предназначенный для закрутки газожидкостного потока в вихрь, и сепарационный пакет 17, обеспечивающий высокую эффективность очистки газа. Сепарационные устройства 7 выполняют на базе малогабаритных высокоэффективных вертикальных сепараторов вихревого типа.

Переходными патрубками 8 входной патрубок 10 сепаратора 1 соединен с входными патрубками 11 сепарационных устройств 7. При этом на входе 11, по крайней мере, одного сепарационного устройства 7 размещен запорный клапан 12.

Дренажными трубами 9 сливные патрубки 13 сепарационных устройств 7 соединены с областью гидрозатвора, расположенной в нижней части сепаратора 1.

Сепаратор 1 также содержит блок управления 14, выполненный с возможностью открытия/закрытия запорных клапанов 12 в зависимости от давления газа внутри сепаратора 1. Блок управления 14 может быть размещен внутри или снаружи сепаратора 1.

Примеры конкретного выполнения сепаратора по варианту 1.

Пример 1. Опорные элементы 4 для крепления сепарационных устройств 7 выполнены в виде опорного кольца. Сепаратор 1 содержит два сепарационных устройства 7.

Запорный клапан 12 размещен на входе 11 одного из сепарационных устройств 7.

Пример 2. Сепаратор 1 содержит четыре сепарационных устройства 7, выполненных на базе малогабаритных высокоэффективных вертикальных сепараторов вихревого типа.

Запорный клапан 12 размещен на входе 11 трех сепарационных устройств 7.

Пример 3. Крепление сепарационных устройств 7 к опорному элементу 4 выполнено сваркой.

Пример 4. Крепление сепарационных устройств 7 к опорному элементу 4 выполнено с помощью разъемных креплений.

Пример 5. Герметизация зазоров между патрубками выполнена в виде резинового уплотнения.

Пример 6. Герметизация зазоров между патрубками выполнена в виде сальникового уплотнения.

Пример 7. Соединение входного патрубка 10 сепаратора 1 с переходными патрубками 8 выполнено в виде быстроразъемного соединения.

Пример 8. Соединение входного патрубка 10 сепаратора с переходным патрубками 8 выполнено в виде фланцевого соединения.

Пример 9. Соединительные трубки 21 гидравлически связывают запорные клапаны 12 с блоком управления 14, размещенном за пределами сепаратора 1.

Для отбора импульсного газа дополнительная соединительная трубка 22 гидравлически соединяет внутреннюю область сепаратора 1 с блоком управления 14.

Пример 10. Снаружи сепаратора 1 размещен датчик давления, гидравлически связанный с внутренним пространством сепаратора 1. Блок управления 14 электрически связан с датчиком давления и запорными клапанами 12.

Реализация заявляемого сепаратора по варианту 1 не ограничивается приведенными выше примерами.

Заявляемый сепаратор по варианту 1 работает следующим образом.

В начальном состоянии все запорные клапаны 12 на входных патрубках 11 сепарационных устройств 7 закрыты.

Газовый поток, подлежащий осушке и/или очистке, подводится в сепаратор 1 через входной патрубок 10 сепаратора 1, откуда он транспортируется в сепарационные устройства 7 через переходные патрубки 8 и входные патрубки 11 сепарационных устройств 7. При этом газовый поток проходит только в те сепарационные устройства 7, на входном патрубке 11 которых не установлен запорный клапан 12.

В сепарационных устройствах 7 происходит отделение из газового потока частиц механической примесей, а также мелкодисперсных и аэрозольных частиц жидкости.

Очищенный газ выходит из выходных патрубков 15 сепарационных устройств 7 и транспортируется к выходному патрубку 19 сепаратора 1, через который он выводится из сепаратора 1.

В зависимости от давления газа внутри сепаратора 1 блок управления 14 производит открытие или закрытие запорных клапанов 12.

Если давление внутри сепаратора 1 превышает максимально допустимое значение, при котором сохраняется эффективность совместной сепарации активными сепарационными устройствами 7 (сепарационными устройствами 7, в которые проходит газожидкостный поток со входа 10 в сепаратор 1), то блок управления 14 открывает один или несколько ранее закрытых запорных клапанов 12. При этом газовый поток, подлежащий осушке и/или очистке начинает поступать в сепарационные устройства 7, запорные клапаны 12 на входных патрубках 11 которых стали открыты, нагрузка на каждое в отдельности сепарационное устройство 7 уменьшается так, что режим его работы становится допустимым (при установившейся производительности обеспечивается расчетная эффективность сепарации).

Если давление внутри сепаратора 1 становится ниже минимально допустимого значения, при котором сохраняется эффективность совместной сепарации активными сепарационными устройствами 7, то блок управления 14 закрывает один или несколько ранее открытых запорных клапанов 12. При этом прекращается подача газового потока, подлежащего осушке и/или очистке, в сепарационные устройства 7, запорные клапаны 12 на входных патрубках 11 которых стали закрыты.

Отсепарированные жидкость и механические примеси под действием силы тяжести выходят из сепарационных устройств 7 через сливные патрубки 13, и по дренажным трубам 9 попадают в область гидрозатвора в нижней части сепаратора 1. Из нижней части жидкость и примеси периодически выводятся за пределы сепаратора 1 через его сливной патрубок 20.

В заявляемом газовом сепараторе по варианту 1 заявляемый технический результат: «расширение диапазона нагрузок сепаратора при сохранении эффективности сепарации», достигается за счет того, что сепаратор содержит корпус, входной, выходной, сливной патрубки, по крайней мере, два сепарационных устройства, содержащих вертикальный корпус, входной, выходной, сливной патрубки. При этом входной патрубок сепаратора соединен с входными патрубками сепарационных устройств. При этом на входном патрубке, по крайней мере, одного сепарационного устройства размещен запорный клапан. При этом сливные патрубки всех сепарационных устройств соединены дренажными трубами с областью гидрозатвора. При этом сепаратор дополнительно содержит блок управления, выполненный с возможностью открытия/закрытия запорных клапанов в зависимости от давления газа внутри сепаратора.

Сепаратор газовый по варианту 2 (фиг.3, 4) содержит вертикальный корпус с, по крайней мере, одним люком-лазом 6, входной 10, выходной 19 и сливной 20 патрубки. По крайней мере, два сепарационных устройства 7 жестко закреплены, по крайней мере, на одном опорном элементе 4 сепаратора с помощью крепежных балок (не показаны).

Переходными патрубками 18 выходной патрубок 19 сепаратора 1 соединен с выходными патрубками 15 сепарационных устройств 7. При этом на выходе 15, по крайней мере, одного сепарационного устройства 7 размещен запорный клапан 12.

Сепаратор также содержит блок управления 14, выполненный с возможностью открытия/закрытия запорных клапанов 12 в зависимости от давления газа внутри сепаратора 1. Блок управления 14 может быть размещен внутри или снаружи сепаратора 1.

Примеры конкретного выполнения сепаратора по варианту 2.

Запорный клапан 12 размещен на выходе 15 одного из сепарационных устройств 7.

Запорный клапан 12 размещен на выходе 15 трех сепарационных устройств 7.

Пример 3. Крепление сепарационных устройств 7 к опорному элементу 4 выполнено сваркой.

Пример 4. Крепление сепарационных устройств 7 к опорному элементу 4 выполнено с помощью разъемных креплений.

Пример 5. Герметизация зазоров между патрубками выполнена в виде резинового уплотнения.

Пример 6. Герметизация зазоров между патрубками выполнена в виде сальникового уплотнения.

Пример 7. Соединение выходного патрубка 15 сепаратора 1 с переходными патрубками 18 выполнено в виде быстроразъемного соединения.

Пример 8. Соединение выходного патрубка 15 сепаратора 1 с переходными патрубками 18 выполнено в виде фланцевого соединения.

Реализация заявляемого сепаратора по варианту 2 не ограничивается приведенными выше примерами.

Заявляемый сепаратор по варианту 2 работает следующим образом.

В начальном состоянии все запорные клапаны 12 на выходных патрубках 15 сепарационных устройств 7 закрыты.

Газовый поток, подлежащий осушке и/или очистке, подводится в сепаратор 1 через входной патрубок 10 сепаратора 1, откуда он транспортируется в сепарационные устройства 7 через входные патрубки 11 сепарационных устройств 7. При этом газовый поток проходит только в те сепарационные устройства 7, на выходном патрубке 15 которых не установлен запорный клапан 12.

В сепарационных устройствах 7 происходит отделение из газового потока частиц механической примеси, а также мелкодисперсных и аэрозольных частиц жидкости.

Очищенный газ выходит из выходных патрубков 15 сепарационных устройств 7 и по переходным патрубкам 18 транспортируется к выходному патрубку 19 сепаратора 1, через который он выводится из сепаратора 1.

Если давление внутри сепаратора 1 превышает максимально допустимое значение, при котором сохраняется эффективность совместной сепарации активными сепарационными устройствами 7 (сепарационными устройствами 7, в которые проходит газожидкостный поток со входа 10 в сепаратор 1), то блок управления 14 открывает один или несколько ранее закрытых запорных клапанов 12. При этом газовый поток, подлежащий осушке и/или очистке начинает поступать в сепарационные устройства 7, запорные клапаны 12 на выходных патрубках 15 которых стали открыты. Нагрузка на каждое в отдельности сепарационное устройство 7 уменьшается так, что режим его работы становится допустимым (при установившейся производительности обеспечивается расчетная эффективность сепарации).

Если давление внутри сепаратора 1 становится ниже минимально допустимого значения, при котором сохраняется эффективность совместной сепарации активными сепарационными устройствами 7, то блок управления 14 закрывает один или несколько ранее открытых запорных клапанов 12. При этом прекращается подача газового потока, подлежащего осушке и/или очистке, в сепарационные устройства 7, запорные клапаны 12 на выходных патрубках 15 которых стали закрыты.

Отсепарированные жидкость и механические примеси под действием силы тяжести выходят из сепарационных устройств 7 через сливные патрубки 13, и по дренажным трубам 9 попадают в область гидрозатвора в нижней части сепаратора. Из нижней части жидкость и примеси периодически выводятся за пределы сепаратора через его сливной патрубок 20.

В заявляемом газовом сепараторе по варианту 2 заявляемый технический результат: «расширение диапазона нагрузок сепаратора при сохранении эффективности сепарации», достигается за счет того, что сепаратор содержит корпус, входной, выходной, сливной патрубки, по крайней мере, два сепарационных устройства, содержащих вертикальный корпус, входной, выходной, сливной патрубки. При этом выходной патрубок сепаратора соединен с выходными патрубками сепарационных устройств. При этом на выходном патрубке, по крайней мере, одного сепарационного устройства размещен запорный клапан. При этом сливные патрубки всех сепарационных устройств соединены дренажными трубами с областью гидрозатвора. При этом сепаратор дополнительно содержит блок управления, выполненный с возможностью открытия/закрытия запорных клапанов в зависимости от давления газа внутри сепаратора.

Промышленная применимость.

Заявляемые газовые сепараторы реализованы с использованием промышленно выпускаемых инструментов, устройств и материалов, и найдут широкое применение в отраслях промышленности, связанных с очисткой, и осушкой газов.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.

1. Патент РФ на изобретение 2310497, МПК B01D 45/12, В01С 5/00, 2007.

1. Сепаратор газовый, содержащий корпус, входной, выходной, сливной патрубки, первое сепарационное устройство, содержащее вертикальный корпус, входной, выходной, сливной патрубки, при этом входной патрубок сепаратора соединен с входным патрубком первого сепарационного устройства, отличающийся тем, что сепаратор дополнительно содержит N дополнительных сепарационных устройств (N1), каждое из которых содержит вертикальный корпус, входной, выходной, сливной патрубки, при этом входной патрубок сепаратора соединен с входными патрубками N дополнительных сепарационных устройств, причем на входном патрубке, по крайней мере, одного сепарационного устройства размещен запорный клапан, при этом сливные патрубки всех сепарационных устройств соединены дренажными трубами с областью гидрозатвора, при этом сепаратор дополнительно содержит блок управления, выполненный с возможностью открытия/закрытия запорных клапанов в зависимости от давления газа внутри сепаратора.

2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что количество N дополнительных сепарационных устройств равно одному или трем.

3. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что каждое сепарационное устройство выполнено в виде малогабаритного вертикального сепаратора вихревого типа, дополнительно содержащего дефлектор и сепарационный пакет.

4. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что блок управления размещен внутри или снаружи сепаратора.

5. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что запорные клапаны и внутреннее пространство сепаратора гидравлически соединены с блоком управления с помощью соединительных трубок.

6. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что блок управления размещен снаружи сепаратора и электрически связан с запорными клапанами и датчиком давления, который размещен внутри или снаружи сепаратора и гидравлически связан с внутренним пространством сепаратора.

7. Сепаратор газовый, содержащий корпус, входной, выходной, сливной патрубки, первое сепарационное устройство, содержащее вертикальный корпус, входной, выходной, сливной патрубки, при этом выходной патрубок сепаратора соединен с выходным патрубком первого сепарационного устройства, отличающийся тем, что сепаратор дополнительно содержит N дополнительных сепарационных устройств (N1), каждое из которых содержит вертикальный корпус, входной, выходной, сливной патрубки, при этом выходной патрубок сепаратора соединен с выходными патрубками N дополнительных сепарационных устройств, причем на выходном патрубке, по крайней мере, одного сепарационного устройства размещен запорный клапан, при этом сливные патрубки всех сепарационных устройств соединены дренажными трубами с областью гидрозатвора, при этом сепаратор дополнительно содержит блок управления, выполненный с возможностью открытия/закрытия запорных клапанов в зависимости от давления газа внутри сепаратора.

8. Сепаратор по п.7, отличающийся тем, что количество N дополнительных сепарационных устройств равно одному или трем.

9. Сепаратор по п.7, отличающийся тем, что каждое сепарационное устройство выполнено в виде малогабаритного вертикального сепаратора вихревого типа, дополнительно содержащего дефлектор и сепарационный пакет.

10. Сепаратор по п.7, отличающийся тем, что блок управления размещен внутри или снаружи сепаратора.

11. Сепаратор по п.7, отличающийся тем, что запорные клапаны и внутреннее пространство сепаратора гидравлически соединены с блоком управления с помощью соединительных трубок.

12. Сепаратор по п.7, отличающийся тем, что блок управления размещен снаружи сепаратора и электрически связан с запорными клапанами и датчиком давления, который размещен внутри или снаружи сепаратора и гидравлически связан с внутренним пространством сепаратора.

Газовый сепаратор скважинного центробежного насоса с обратным клапаном // 109210

Блок магнитной системы сепаратора // 72644

Свая забивная и устройство для ее погружения // 83780

Кассета сепаратора-пароперегревателя // 112374