Устройство для разделения фаз
Предлагаемая полезная модель относится к устройствам для разделения двух- и трехфазных потоков и может быть использована в газоперерабатывающей, нефтеперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности. Устройство содержит корпус с патрубками входа разделяемой смеси и выхода разделенных фаз и размещенный в корпусе тонкослойный модуль, состоящий из горизонтально расположенных пластин с образованием каналов между ними. При этом, тонкослойный модуль представлен в виде секций, сформированных путем установки в каналах каждой последующей секции дополнительных пластин. Полезная модель позволяет повысить степень разделения фаз. 1 н.з.п. ф-лы, 1 ил.
Предлагаемая полезная модель относится к устройствам для разделения двух- и трехфазных потоков и может быть использована в газоперерабатывающей, нефтеперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности.
Известен горизонтальный цилиндрический отстойник (см. патент РФ на изобретение 
2284844, МПК8 B01D 21/02, опубл. 10.10.2006), включающий корпус, снабженный патрубками ввода гетерофазной смеси и вывода продуктов разделения, в котором размещены распределительное устройство и разделительное устройство, включающее продольные наклонные пластины, при этом разделительное устройство выполнено в виде соприкасающихся секций параллельных профилированных пластин, причем секции смещены одна относительно другой вдоль оси отстойника, а пластины в секциях расположены на стержнях, на которых установлены дистанционные элементы для разделения пластин, и размещены перекрестие относительно пластин смежной секции.
Общими признаками известного и предлагаемого устройств являются:
- корпус с патрубками входа разделяемой смеси и выхода разделенных фаз;
- установленный в корпусе тонкослойный модуль, состоящий из параллельных пластин.
Недостатком известного устройства является недостаточно эффективное разделение смеси вследствие конструкции пластин, не позволяющей при большой концентрации дисперсной фазы в эмульсии минимизировать расстояние между пластинами, а, следовательно, не позволяет повысить эффективность разделения.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для разделения фаз (см. патент РФ на полезную модель 22756, МПК7 B01D 21/02, B01D 17/02, опубл. 27.04.2002), содержащее корпус с патрубками входа разделяемой смеси и выхода разделенных фаз и установленный в корпусе тонкослойный модуль, состоящий из горизонтально расположенных тонкослойных элементов с образованием каналов между ними, при этом торцевые части тонкослойного модуля снабжены кольцами, установленными в поперечном сечении корпуса, причем внутренняя поверхность кольца имеет сложную конфигурацию, повторяющую профиль тонкослойного модуля, а внешняя поверхность кольца выполнена примыкающей к внутренней стенке корпуса.
Общими признаками известного и предлагаемого устройств являются:
- корпус с патрубками входа разделяемой смеси и выхода разделенных фаз;
- установленный в корпусе тонкослойный модуль, состоящий из горизонтально расположенных пластин с образованием каналов между ними.
Недостатком известного устройства является возможное запирание межполочного канала отделившейся дисперсной фазой вследствие ограничения расстояния между пластинами, что приводит к недостаточно эффективному разделению фаз (остаточное содержание капельной жидкости в газе до 15 мг/м 3).
Техническая задача заключается в повышении степени разделения фаз.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для разделения фаз, содержащим корпус с патрубками входа разделяемой смеси и выхода разделенных фаз и размещенный в корпусе тонкослойный модуль, состоящий из горизонтально расположенных пластин с образованием каналов между ними, тонкослойный модуль представлен в виде секций, сформированных путем установки в каналах каждой последующей секции дополнительных пластин.
Заявляемая совокупность признаков позволяет, за счет уменьшения расстояния между пластинами от секции к секции по направлению горизонтального движения потока, обеспечить качественное разделение фаз. Жидкая фаза с большей гидравлической крупностью капель начинает отделяться в секции с максимальным расстоянием между пластинами. Затем, в связи с тем, что от секции к секции расстояние между пластинами уменьшается, соответственно уменьшается и гидравлическая крупность капель, поэтому в секции, где расстояние между пластинами минимальное, будет отделяться жидкая фаза с меньшей плотностью и гидравлической крупностью капель. Таким образом, заявляемое устройство позволяет снизить остаточное содержание жидкости в газе на выходе из последней секции до 3 мг/м3 .
На чертеже представлен эскиз предлагаемого устройства для разделения фаз.
Устройство для разделения фаз содержит корпус 1 с патрубком 2 входа разделяемой смеси и патрубками 3 и 4 выхода разделенных фаз. В корпусе 1 установлен тонкослойный модуль 5, состоящий из горизонтально расположенных пластин с образованием каналов между ними. Тонкослойный модуль 5 представлен в виде секций 6, 7, 8. Секция 6 сформирована за счет установки пластин 9. Секция 7 сформирована за счет пластин 9 и дополнительно установленных пластин 10. Секция 8 сформирована за счет пластин 9, 10 и дополнительно установленных пластин 11. При этом, пластины 9, 10, 11 образуют каналы, сечение которых уменьшается по ходу движения потока при сохранении сечения тонкослойного модуля 5.
Принцип работы устройства следующий: разделяемая смесь подается в патрубок 2 входа разделяемой смеси и поступает на гравитационное разделение в секцию 6 тонкослойного модуля 5 на грубое разделение эмульсии и дренирование отделившейся дисперсной фазы, затем проходит секцию 7, в которой происходит дополнительное разделение эмульсии и дренирование отделившейся фазы, и далее поступает в секцию 8 на окончательное разделение эмульсии за счет улавливания и коалесценции мелкодисперсных частиц. Разделенные жидкости отводятся через патрубки 3 и 4.
Устройство для разделения фаз, содержащее корпус с патрубками входа разделяемой смеси и выхода разделенных фаз и размещенный в корпусе тонкослойный модуль, состоящий из горизонтально расположенных пластин с образованием каналов между ними, отличающееся тем, что тонкослойный модуль представлен в виде секций, сформированных путем установки в каналах каждой последующей секции дополнительных пластин.
