NO330395B1 - Vertikalt orientert separator for fjerning av vaeskedraper fra en gasstrom - Google Patents
Vertikalt orientert separator for fjerning av vaeskedraper fra en gasstrom Download PDFInfo
- Publication number
- NO330395B1 NO330395B1 NO20041972A NO20041972A NO330395B1 NO 330395 B1 NO330395 B1 NO 330395B1 NO 20041972 A NO20041972 A NO 20041972A NO 20041972 A NO20041972 A NO 20041972A NO 330395 B1 NO330395 B1 NO 330395B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- separator
- liquid
- gas
- cyclones
- section
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 95
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 18
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 11
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 9
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 8
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår utskilling av væskedråper fra en gasstrøm, spesielt i en produksjonssituasjon av olje og gass. Mer konkret angår foreliggende oppfinnelse en vertikalt orientert separator for fjerning av væskedråper fra en gasstrøm.
Bakgrunn
Ved produksjon av olje og gass fra et underjordisk eller undersjøisk reservoar vil brønnstrømmen stort sett alltid inneholde både olje, gass, vann og litt sand. Det arrangeres av den grunn et mottaksanlegg for brønnstrømmen som har som formål å skille de ulike fasene fra hverandre. Dette gjøres i flere trinn hvor "grovseparasjonen" av de ulike fasene skjer ved bruk av gravitasjonskraften alene og hvor "finrensingen" av de enkelte fasene benytter i hovedsak sentrifugalkrefter og treghetskrefter sammen med gravitasjonskraften. En problemstilling som er svært vanlig i de fleste separasjonstrinn er å fjerne væskedråper fra en gasstrøm. I denne forbindelse er væskeinnholdet i gassen lavt, fortrinnsvis mindre enn 1 vol-% av hele volumstrømmen. Det er likevel viktig straks å fjerne mest mulig av denne væskemengden for å beskytte det etterfølgende utstyr som kompressorer og annet avvanningsutstyr. Dette skjer i store separatorer som enten er arrangert horisontalt eller vertikalt. I det etterfølgende er separatorer som skal separere gass/væskeblandinger inneholdende typisk mindre enn 2 vol% væske, gitt betegnelsen gasskrubbere. Denne betegnelsen omfatter også kontaktortårn anvendt til fjerning av vanndamp fra en gasstrøm hvor den nederste og øverste delen av kontaktortårnet blir anvendt til å fjerne væskedråper fra gasstrømmen.
I gasskrubbere skjer det flere trinn av væskeavskilling. Først kommer gassen inn gjennom et innløp, som - for vertikalt anordnete separatorer - kan ligge omtrent midt på separatoren i vertikalretning. Ved innløpet er det gjerne anordnet en impulsbryterplate, skovldiffusor eller lignende for å fordele strømmen over separatorens tverrsnitt. Allerede her skilles de største dråpene ut og faller ned i et væskereservoar i nedre del av separatoren
Gassen for øvrig beveges oppover i hva som kan betegnes som en rolig sone, eller avsetningssone, hvor ytterligere dråper som følge av gravitasjon faller ned til væskeflaten under, evt. først avsettes på separatorveggen og dreneres ned langs denne.
Nær utløpet i toppen av separatoren tvinges gassen til å passere gjennom dråpefangerutstyr av kjent teknologi. Det finnes 3 hovedtyper dråpefangerutstyr; meshpad, vanepack og aksielt strømmende sykloner arrangert i parallell. På grunn av trykkfallet over dråpefangerutstyret blir væsken som separeres i dette utstyret vanligvis ført ned til væske reservoaret under gjennom et nedløpsrør, hvis nedre ende er neddykket i reservoaret. Det er viktig at tverrsnittsarealet på nedløpsrøret er tilstrekkelig stort slik at separert væske rekker å koalescere inne i nedløpsrøret. Om nedløpsrøret er for lite vil skum kunne bygge seg opp i nedløpsrøret og forårsake at separert væske ikke kan dreneres tilstrekkelig og således følge med gassen.
Det er svært viktig at innløpet til separatoren er riktig utformet i forhold til separatorens tverrsnittsareal slik at mest mulig væske skilles ut så tidlig som mulig for å unngå for høy væskebelastning på dråpefangerutstyret. Dette gjelder spesielt vertikale gasskrubbere og kontaktortårn anvendt til fjerning av vanndamp fra en gasstrøm. Overbelastning av dråpefangerutstyr på grunn av dårlig utformet innløpsarrangement og/eller for liten diameter på gasskrubberen i forhold til gassens strømningsrate, er en hovedårsak til de problemer en erfarer på en rekke installasjoner. Dette skyldes at for vertikalt orienterte gasskrubbere benytter alle innløpsinnretninger av kjent teknikk gravitasjonskraften alene for å separere ut væsken i innløpet, hvilket setter klare begrensninger for hvor stor gasshastighet en kan ha før betydelige væskemengder dras med oppover mot dråpefangerutstyret. Innløpssykloner har med suksess erstattet de tidligere brukte innløpsinnretninger i moderne horisontale 2- og 3- faseseparatorer hvor væskeandelen er høy, typisk større enn 5 vol%, mens innløpsinnretninger betegnet som diffusorinnløp, fortsatt representerer "state of the art" i vertikale gasskrubbere hvor væskeandelen er typisk mindre enn 2 vol%. I den senere tid er imidlertid også innløpssykloner blitt anvendt i gasskrubbere, dog med en del operasjonelle problemer som vil bli forklart i det etterfølgende.
Formål
Det er således et formål ved foreliggende oppfinnelse å komme frem til en vertikal separator, egnet for separasjon av relativt små væskemengder fra gasstrømmer, med en bedre separasjonseffektivitet enn dagens teknologi.
Oppfinnelsen
Foreliggende oppfinnelse omfatter en vertikal separator for fjerning av væskepartikler fra en gasstrøm, og er kjennetegnet ved de trekk som er definert i patentkrav 1.
Ved separatoren ifølge oppfinnelsen settes innkommende fluid i rotasjon ved hjelp av en rotasjonsdannende innretning avgrenset utvendig av separatorens vegg, innvendig av et konsentrisk anordnet rør og oppad av en tettsluttende topp plate slik at det innkommende fluid påtrykkes en sentrifugalkraft i tillegg til gravitasjonskraften. Mesteparten av væsken vil på grunn av sentrifugalkraften separeres umiddelbart mot separatorens vegger og dreneres mot væskespeilet ved hjelp av gravitasjonskraften. Et slikt arrangement alene er i henhold til kjent teknologi og betegnes normalt som en syklonseparator.
I henhold til oppfinnelsen foretas det ytterligere dråpefjerning i ett eller to etterfølgende trinn, begge arrangert inne i separasjonstanken, hvor det siste trinnet anvender en eller flere aksialsykloner arrangert i parallell. Kombinasjonen av rotasjonsdannende innløpsinnretning og sluttrensing med aksialsykloner gir således unike fordeler ved vertikale separatorer, idet de derved er i stand til å fjerne væske fra gasstrømmen mer effektivt enn hva som hittil har vært mulig samtidig som at en unngår de negative operasjonelle og mekaniske ulemper som følger med operasjon av innløpssykloner av kjent teknologi.
I det følgende er oppfinnelsen beskrevet nærmere, idet også anvendelser ifølge tidligere kjent teknikk for sammenlignings skyld er nærmere beskrevet under henvisning til figurer..
Tegningene
Fig. 1 viser skjematisk en planskisse av en tidligere kjent gasskrubber med diffusorinnløp, dråpefangerutstyr og internt nedløp, Fig. 2 viser skjematisk en planskisse av en tidligere kjent gasskrubber med sykloninnløp, dråpefangerutstyr og internt nedløp,
Fig. 3 viser skjematisk en planskisse av en tidligere kjent ettrinns syklonskrubber,
Fig. 4 viser skjematisk en planskisse av en tidligere kjent aksialsyklon,
Fig. 5a-b viser skjematisk et første eksempel ifølge oppfinnelsen på hvordan aksialsykloner i kombinasjon med et rotasjonsdannende innløp kan anordnes i en vertikal separator., Fig. 6a-c viser skjematisk et andre eksempel ifølge oppfinnelsen på hvordan aksialsykloner i kombinasjon med et rotasjonsdannende innløp kan anordnes i en vertikal separator, Fig. 7 viser skjematisk et tredje eksempel ifølge oppfinnelsen på hvordan aksialsykloner i kombinasjon med et rotasjonsdannende innløp kan anordnes i en vertikal separator, Figur 1 viser en separator ifølge kjent teknikk, med en skovldiffusor innløpsinnretning 1 som mottar og fordeler innstrømmende gass fra innløpsstussen 8 så skånsomt som mulig og fører gassen inn i avsetningssonen 2. Avsetningssonene 2 er vanligvis relativt små, slik at avsetning av små dråper gjennom gravitasjon skjer i forholdsvis liten utstrekning. Det er derfor å foretrekke at innløpsinnretningen 1 er konstruert slik at den i størst mulig grad slår ut det meste av væsken i gasstrømmen umiddelbart når denne føres inn i separatoren. Det er ikke tilfelle med innløpsinnretninger som impulsbryterplater eller spredere/ diffusorer. Diffusorinnløp representerer fortsatt "state of the art" i gasskrubbere hvor væskeandelen er typisk mindre enn 2 vol%..
Gassen som passerer gjennom rommet 2 vil inneholde mange små og enkelte mellomstore dråper når den går inn i dråpefangerutstyret 7, her vist som aksialsykloner, hvor ytterligere væske blir skilt ut. Væsken som utskilles i dråpefangerutstyret 7 samles i rommet 3, og blir derfra drenert gjennom nedløpsrøret 4. Som tidligere forklart vil trykket på nedstrømssiden av syklonene være lavere enn på oppstrømssiden, og det er derfor nødvendig å la røret 4 stikke ned i væsken 5 for å hindre at gasstrømmer motstrøms mot væsken i røret 4. Ved å gjøre dette balanseres undertrykket i rommet 3 med en væskesøyle i røret 4. Væskenivået 6 vil derfor være høyere enn væskespeilet i kammer 5, og høyden tilgjengelig over væskespeilet 6 er en viktig parameter med hensyn til hvordan gasskrubberen skal dimensjoneres. Ved for stor gassrate i forhold til skrubberens høyde, vil væske bli suget opp i kammeret 3 og videre ut i gassutløpet 9.
Fig. 2 viser skjematisk en planskisse av en tidligere kjent gasskrubber med sykloninnløp, dråpefangerutstyr og internt nedløp som for eksempel delvis er beskrevet i UK patentsøknad GB2329857. En slik konfigurasjon er kjennetegnet ved at innløpsstussen 8 er koplet til ett eller flere syklonrør 1 via en eller flere forsyningskanaler 10. Syklonrøret har en virveldannende anordning 2 for å sette det innkomne fluid i rotasjon inne i syklonrøret 1.1 fig. 2 er rotasjonselementet 2 vist med en skovlseksjon. Mesteparten av væsken separeres i syklonrøret 1 ved hjelp av sentrifugalkreftene nedstrøms skovlseksjonen 2 hvoretter den roterende gassen føres ut av syklonrøret 1 gjennom et gassutløpsrør 11. Ytterligere dråpefjerning foretas vha aksialsykloner 7 arrangert nær separatorens gassutløp 9 hvor separert væske dreneres gjennom et nedløpsrør 4 som tidligere beskrevet. Væsken som separeres i syklonrøret 1 vil dreneres langs syklonrørets 1 innervegg og føres ut igjennom syklonrørets væskeutløp 14. Væskenivået 12 i separatorens måles og kontrolleres ved å regulere en ventil plassert på separatorens væskeutløp 15.
En vesentlig ulempe ved bruk av denne typen sykloninnløp er faren for gassgjennomslag i syklonrørets væskeutløp 14. Pga av trykkfallet som gassen vil ha fra utløpet til skovlseksjonen 2 og til gass utløpskanten av gassutløpsrøret 11 så vil trykket på væskeoverflaten 13 inne i syklonrøret være større enn trykket inne separatorens avsetningshulrom 6. Om trykkfallet blir for stort så vil væskeoverflaten 13 inne i syklonrøret bli presset ned til syklonrørets væskeutløp 14 og gass vil blåses ut i væskeutløpet med medfølgende skumming og væskemedrivning. Hele skrubberen kan med en slik hendelse sies å "kollapse". Trykktapet over gassutløpet skyldes at gasshastigheten økes når den passerer fra utløpet til skovlseksjonen 2 og til gassutløpsrøret 11. Hastighetsøkningen skyldes to forhold; i) gassen tilføres en aksiell hastighetskomponent i separatorens lengderetning som følge av at gassen "presses" ut gjennom gassutløpsrøret 11 og ii) gassens rotasjonshastighetskomponent vil pga bevarelse av rotasjonsmoment øke på grunn av at den roterende gassen presses inn til en mindre diameter. Sistnevnte effekt forklarer hvorfor isdanserinnen øker sin rotasjonshastighet når hun trekker armene inn til kroppen. Den totale hastighetsøkningen for gassen vil således i følge loven om konservering av moment (Bernoullis likning) måtte kreve en trykkreduksjon (trykket i avsetningshulrommet er lavere enn trykket inne i syklonrøret). Økt gassvolumstrøm gir således større hastigheter med tilhørende økt trykktap.
En annen ulempe ved bruk av denne typen sykloninnløp er praktisk arrangement av forsyningskanalen 10, spesielt i de tilfeller hvor all innmat i separatoren skal være utskiftbar. Det må i slike tilfeller anordnes en skrueforbindelse mellom forsyningskanalen, separatorveggen og syklonrørene hvilket setter begrensninger på syklonrørets diameter eller hvor mange syklonrør det er plass til. Om syklonrøret ikke trenger å være utskiftbart må forsyningskanalen 10, som da bør være sylindrisk, sveises i separatorens vegg før separatorens innløpsstuss 8 påsveises. Fig. 3 viser skjematisk en planskisse av en tidligere kjent ettrinns syklonseparator, som for eksempel er beskrevet i norsk patent NO 175569. En slik konfigurasjon er kjennetegnet ved at væskeseparasjonen kun skjer i ett trinn og at selve trykktanken representerer syklonrøret. I prinsippet er syklonseparatoren som vist i fig. 3 identisk med innløpssyklonen vist i fig. 2. Syklonseparatoren 1 har en virveldannende anordning 2 for å sette det innkomne fluid i rotasjon. I fig. 3 er rotasjonselementet 2 vist med en skovlseksjon. Mesteparten av væsken separeres i syklonseparatoren ved hjelp av sentrifugalkreftene nedstrøms skovlseksjonen 2 hvoretter den roterende gassen føres ut av separatoren gjennom gassutløpsrøret 3 som er koblet direkte til separatorens gass utløpsstuss 4. Ingen ytterligere dråpefjerning foretas. Væsken som separeres i syklonseparatoren 1 vil dreneres langs syklonseparatorens 1 innervegg og føres ut gjennom syklonseparatorens væskeutløpsstuss 5. Fordelen med et slikt arrangement i forhold til bruk av innløpssykloner er at en unngår problemene med gassgjennomslag fordi en måler- og kontrollerer væskenivået 6 inne i syklonseparatoren direkte. Ulempen med et slikt arrangement er at en ikke oppnår tilsvarende separasjonseffektivitet pga av at en ikke anvender etterfølgende dråpefj erningsutstyr. Figur 4 viser et eksempel på en aksielt strømmende syklon av kjent type, bla omtalt i patentsøknader PC17NL97/00350, PCT/NL99/00677 og NL20001016114. Med begrepet aksialsyklon defineres at gassens transporthastighet foregår hovedsakelig i syklonens lengderetning og at det minimum er arrangert en virveldannende anordning i motsatt ende av utløpet og at det er slisser eller perforering i deler av syklonrøret for å la separert væske drenere ut av syklonrøret. Aksielt strømmende dråpefangersykloner har i den senere tid vært dominerende innen høytrykks anvendelser fordi de gir et mindre trykkfall enn såkalt reverserende sykloner. Eksempel på utførelsesformen som vist i fig. 4 omfatter et sylindrisk rør 2 som gassen passerer gjennom. Inne i dette røret sitter en skovlkaskade bestående av et aksesymmetrisk konsentrisk sentralt legeme 3 med skovlblader 4 som gir gasstrømmen en roterende bevegelseskomponent idet den strømmer videre gjennom separasjonskammeret 1. Skovlkaskadens sentrale legeme 3 har et sentralt langsgående hulrom 9. På grunn av gassens roterende bevegelse vil væskedråper som følge av sin høyere tetthet bli slynget ut mot veggen av syklonrøret 2. Væskefilmen på veggen vil på grunn av gasshastigheten i liten grad være i stand til å dreneres nedad langs veggen, og blir i stedet ført ut gjennom rørveggen 2 gjennom spalter 5 i den øvre del av veggen og ut til drenasjekammeret 7 hvor væsken samles opp og dreneres gjennom en nedløpskanal 6 til separatorens væskeseksjon. For å hjelpe væsken til å passere ut gjennom spaltene 5, blir det normalt anordnet en purgestrøm
(rensestrøm) av gass slik at det skjer en netto flyt også av gass gjennom spaltene 5 i samme retning som væsken. Dette oppnås ved å koble drenasjekammeret 7 til lavtrykksområdet i sentrum av syklonrøret 2 via en kanal 8 koblet til det sentrale langsgående hulrom 9 i skovlkaskadens sentrale legeme 3. Denne purgegassen utgjør gjerne 2-10 % eller av den totale gasstrøm. Som det vil forstås av figur 4 utgjør purgegassen en "blindsløyfe" som går i fra separasjonskammeret 1, ut til drenasjekammeret 7 og tilbake til separasjonskammeret 1.
Figur 5,6 og 7 viser ifølge oppfinnelsen 3 eksempler på hvordan det rotasjonsdannede innløpet i kombinasjon med aksialsykloner kan arrangeres i vertikale separatorer. Gassen sendes inn i separatoren gjennom en innløpsstuss 121, 221, 321 som fortrinnsvis står normalt på separatorens senterakse og kommuniserer med en rotasjonsdannende innløpsinnretning 101, 201, 301 avgrenset utvendig av separatorens vegg 103, 203,303, innvendig av et fortrinnsvis sentralt anordnet rør 117, 217, 317 og en tettsluttende topp plate 122, 222, 322. Det rotasjonsdannende innløp kan fortrinnsvis ha skovlform som vist på fig. 5a-b eller som en enkelt tangential innløpsbane 201 som vist på fig. 6 a-c. Gassen inneholdende væskedråpene settes derved i rotasjon og føres ned til et område eller en seksjon 112, 212, 312 som befinner seg nedenfor separatorens innløpsinnretning 101, 201, 301 og ovenfor separatorens væskeseksjon 105, 205, 305, hvilket område i det følgende er omtalt som separatorens første seksjon 112, 212, 312, hvor bulkvæske samt store og mellomstore dråper blir avsatt på veggen 103, 203, 303 og dreneres ned mot væskespeilet 119, 219, 319 hvoretter den roterende gassen fortsatt inneholdende en del væskedråper dreier oppover gjennom et fortrinnsvis sentralt anordnet rør 117,217, 317. Et slikt innløpsarrangement alene er i henhold til kjent teknologi og er blant annet beskrevet i norsk patent No 175569.1 dette patentet foretas det imidlertid ingen videre separasjon av gassen i og med at det sentrale røret kommuniserer direkte med separatorens utløpsstuss slik som tidligere vist i fig. 3.
I henhold til en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen avsluttes det sentrale røret 117, 217, 317 med en fri øvre kant 120, 220, 320 i en vertikal avstand over topplaten 122, 222, 322 til den rotasjonsdannende innløpsinnretning, hvor gassen føres inn i hva som i det følgende er betegnet som separatorens andre seksjon 123, 223, 323.
Fra separatorens andre seksjon 123, 223, 323 vil den roterende gassen som fortsatt inneholder små væskedråper, strømme inn i et knippe aksielt strømmende dråpefangersykloner 107, 207, 307 for ytterligere dråpefjerning. Separert væske fra dråpefangersyklonene samles opp i bunnen av kassen 108, 208, 308 som omslutter dråpefangersyklonene og dreneres til det fortrinnsvis konsentriske anordnede nedløpsrør 104, 204, som har forholdsvis stor diameter. Alternativt kan nedløpsrøret 304 arrangeres eksternt separatoren som vist i Figur. 7. Et konsentrisk nedløp er å foretrekke da det gir en enklere og billigere løsning fordi nedløpet kan ha en forholdsvis stor diameter uten at det forstyrrer strømningen og således forringer separasjonen i separatorens første og andre seksjon. Knippet av dråpefangersykloner 107, 207, 307 stanser gassens rotasjon, og gassen med små væskedråper blir derved jevnt fordelt til innløpene 111, 211, 311 på de individuelle dråpefangersyklonene.
Det åpne rom helt fra væskeflaten 119,219, 319 og opp til innløpsportene 111,211, 311 på dråpefangersyklonene 107, 207, 307 utgjør avsetningsrommet i separatoren hvor væskedråper sammensmelter og avsettes på avsetningsrommets yttervegger 103, 203, 303 og 117, 217, 317 på grunn av sentrifugalkraften som virker på væskedråpene. Væskefilmen som dannes på den innvendige veggen til det sentrale røret 117, 217, 317 kan passere over den frie øvre kant 120, 220, 320, og samles i det ringformede åpne hulrom formet av den utvendige veggen til det sentrale røret 117, 217, 317, separatorens innvendige vegg 103, 203, 303 og rotasjonsinnretningens topp plate 122, 222, 322.
Igjen med henvisning til fig. 5a, 6a og 7, er det i følge oppfinnelsen foretrukket at væske som oppsamles i det ringformede åpne hulrom blir ledet ned til separatorens væskeseksjon 105, 205, 305 gjennom et eget nedløpsrør 114, 214, 314 som kan føres internt i separatoren som vist i fig. 5a og 6a eller eksternt separatoren som vist i fig. 7.
Dråpefangerutstyret er festet til en tettsluttende plate 115, 215, 315 som isolerer et rom 116, 216, 316 nær gassutløpet fra avsetningssonen. På oversiden av denne platen blir gass fra de individuelle aksielt strømmende dråpefangersyklonene gjenforent og ledet ut gjennom separatoren gassutløp 109, 209, 309 nær toppen av separatoren. Gassutløpsstussen 109,209, 309 kan også stå normalt på separatorens senterakse.
Væsken som skilles ut i dråpefangersyklonene 107, 207, 307 blir samlet i et eller flere hulrom 108, 208, 308 og drenert gjennom et manifoldsystem 113, 213, 313 til det nevnte felles, nedløpsrør 104, 204, 304 med stor diameter. Alternativt kan ett eller flere nedløpsrør 104, 204, 304 kobles direkte til ett eller flere hulrom 108, 208, 308, avhengig av om aksialsyklonene er pakket i en eller flere hulrom.
I henhold til kjent teknikk kan en plate 118, 218, 318 ofte betegnet "dollarplate" benyttes over væskeflaten for å hindre at væske suges opp fra den frie væskeflaten. Videre har det i henhold til kjent teknikk vært anbefalt å benytte vertikale baffelplater (ikke vist) i væskerommet for å hindre rotasjon av væsken.
Det er foretrukket, men ikke nødvendig, å ha et område med innsnevret tverrsnitt mellom innløpsporten 101, 201, 301 til separatoren og væskeflaten 119, 219, 319. Dette bidrar til å redusere trykket ved væskeflaten, og derved redusere baktrykket i nedløpsrøret 104,204, 304. Dette skyldes tilstedeværelse av en radiell trykkgradient i separatoren med høyest trykk nærmest veggen og lavest trykk ved senteraksen.
Oppfinnelsen inneholder således alle trekk for å kunne gi en optimal separasjonseffektivitet uten introduksjon av nye operasjonelle problemer i forhold til hva tilfellet er for dagens teknologi: Sentrifugalkrefter anvendes til fjerning av bulkvæske i separatorens innløpsseksjon hvilket
er langt mer effektivt enn bruk av gravitasjonskraften alene som f.eks. bruk av diffusorinnløp. - Det anvendes minst ett etterfølgende trinn for å fj erne restdråper fra gassen hvor aksialsykloner er den mest effektive teknologien til dette formålet. Dette gir en totalt sett bedre separasjonseffektivitet enn hva en kan oppnå med for eksempel ettrinns syklonskrubbere.
En unngår enhver fare for gassgjennomslag i væskefasen slik tilfellet er ved bruk av
innløpssykloner.
En unngår mekanisk kompliserte løsninger som begrenser kapasiteten til separatoren slik tilfellet er ved bruk av innløpssykloner. Innløpssykloner krever en eller flere kommunikasjonskanal mellom separatorens innløpsstuss og syklonrørene hvilket begrenser innløpssyklonens diameter eller antallet sykloner det er plass til inne i separatoren. Totalt sett gir dette kapasitetsbegrensninger i forhold til bruk av arrangement i henhold til oppfinnelsen.
Claims (5)
1. Vertikalt orientert separator for fjerning av væskedråper fra en gasstrøm, omfattende i kombinasjon de følgende elementer: -en innløpsstuss (121, 221, 321) for fuktig gass arrangert i hovedsak normalt på separatorens senterakse og som kommuniserer med en ringformet, rotasjonsdannende innløpsinnretning (101, 201, 301) avgrenset utvendig av separatorens vegg (103, 203, 303), innvendig av et i hovedsak konsentrisk anordnet rør (117, 217, 317) og oppad av en tettsluttende topplate (122, 222, 322), -en første separasjonsseksjon (112, 212, 312) anordnet nedenfor røret (117, 217, 317), - en andre separasjonsseksjon (123, 223, 323) anordnet over røret (117, 217, 317), -et antall aksielt strømmende sykloner (107,207, 307) anordnet over den andre separasjonsseksjon (112, 212, 312), hvis nedre ender er forbundet med et hovedsakelig lukket væskekammer (108,208, 308), og -ett eller flere nedløpsrør (104, 304, 304) forbundet med det hovedsalig lukkede væskekammer (108, 208, 308), hvis nedre ender er nedsenket i en væskeseksjon (105, 205, 305) ved bunnen av separatoren,
idet nevnte elementer i kombinasjon bevirker at det innstrømmende fluid suksessivt og under kontinuerlig rotasjon bringes til å passere fra innløpsinnretningen (101, 201, 301) til separatorens første seksjon (112, 212, 312) og derfra via røret (117, 217, 317) til separatorens andre seksjon (123, 223, 323) og derfra til de aksielt strømmende sykloner (107, 207, 307) for endelig dråpefjerning slik at fraseparert væske fra de aksielt strømmende sykloner blir samlet i bunnen av det hovedsakelig lukkede væskekammer (108, 208, 308) som omgir de aksielt strømmende sykloner og drenert gjennom nedløpsrøret (104, 204, 304) ned til væskeseksjon (105,205, 305).
2. Vertikal orientert separator angitt i krav 1, hvor nedløpsrøret (104, 204, 304) føres internt eller eksternt separatoren til væskeseksjonen (105,205, 305) ved bunnen av separatoren.
3. Vertikal orientert separator angitt i krav 1 og 2, hvor nedløpsrøret (104, 204, 304) er anordnet hovedsakelig konsentrisk med og vertikalt gjennom det vertikalt anordnede rør (117, 217, 317).
4. Vertikal orientert separator angitt i krav 1, hvor røret (117, 217, 317) øverst avsluttes med en fri øvre kant (120, 220, 320) i en vertikal avstand over topplaten (122,222, 322), slik at deler av væskefilmen som dannes på den innvendige veggen av røret (117, 217, 317) kan passere over denne frie kant (120, 220, 320), og samles i det ringformede åpne hulrom formet av den utvendige veggen av røret (117, 217, 317), separatorens innvendige vegg (103, 203, 303) og innløpsinnretningens topplate (122, 222, 322).
5. Vertikal orientert separator angitt i krav 4, hvor væske som oppsamles i det ringformede åpne hulrom formet av den utvendige veggen av røret (117, 217, 317), separatorens innvendige vegg (103,203, 303) og innløpsinnretningens topplate (122, 222, 322), blir ledet ned til separatorens væskeseksjon (105, 205, 305) gjennom et eget innvendig nedløpsrør (114, 214) eller et eget utvendig nedløpsrør (314).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20041972A NO330395B1 (no) | 2001-10-18 | 2004-05-13 | Vertikalt orientert separator for fjerning av vaeskedraper fra en gasstrom |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20015056A NO315788B1 (no) | 2001-10-18 | 2001-10-18 | Vertikalt orientert separator for fjerning av v¶skedråper fra en gasström |
PCT/NO2002/000379 WO2003033106A1 (en) | 2001-10-18 | 2002-10-18 | Vertically arranged separator for separating liquid from a gas flow |
NO20041972A NO330395B1 (no) | 2001-10-18 | 2004-05-13 | Vertikalt orientert separator for fjerning av vaeskedraper fra en gasstrom |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20041972L NO20041972L (no) | 2004-05-13 |
NO330395B1 true NO330395B1 (no) | 2011-04-04 |
Family
ID=34889519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20041972A NO330395B1 (no) | 2001-10-18 | 2004-05-13 | Vertikalt orientert separator for fjerning av vaeskedraper fra en gasstrom |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NO (1) | NO330395B1 (no) |
-
2004
- 2004-05-13 NO NO20041972A patent/NO330395B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO20041972L (no) | 2004-05-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO315788B1 (no) | Vertikalt orientert separator for fjerning av v¶skedråper fra en gasström | |
NO20101393A1 (no) | Innlopsanordning for gravitasjonsseparator | |
DK166656B1 (da) | Soejle til fjernelse af vaeske fra en gas | |
AU2006255877B2 (en) | System and inlet device for separating a mixture | |
NO320351B1 (no) | Skovldiffusor | |
NO316359B1 (no) | Hydroksyklon og separatorapparat | |
TW200942318A (en) | Hybrid separator | |
NO315188B1 (no) | Dråpefangersyklon | |
NO20141139A1 (no) | Fluidseparator | |
CN113559561A (zh) | 一种气液分离器 | |
TWI645828B (zh) | 從注液真空泵或壓缩機的氣體流中分離液體的裝置和方法 | |
NO330395B1 (no) | Vertikalt orientert separator for fjerning av vaeskedraper fra en gasstrom | |
EP0038325A1 (en) | Horizontal vapor-liquid separator | |
US3933449A (en) | Means for separation and drainage of liquid from a point between successive stages of steam utilization | |
SU1066629A1 (ru) | Сепаратор | |
NO315187B1 (no) | Fremgangsmåte og anordning for å redusere trykket i nedlöpskanal | |
JPH0886402A (ja) | 湿り蒸気の湿り度調節機能を備えた気液分離器 | |
CN218962059U (zh) | 汽水分离器 | |
CN215653949U (zh) | 一种气液分离器 | |
RU2735684C1 (ru) | Устройство для сепарации жидкости из газового потока в компрессоре с впрыском жидкости и способ для него | |
US3614858A (en) | Apparatus for separating liquid from gas | |
JPH061210Y2 (ja) | 気水分離器 | |
SU1115772A1 (ru) | Устройство дл дегазации жидкости | |
SU986460A1 (ru) | Сепаратор дл очистки газа | |
FI120483B (sv) | Förfarande och arrangemang vid avgasning samt användning därav |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |