RU171614U1 - GAS-LIQUID SEPARATOR - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к аппаратам для очистки газа от жидкости и может быть использована в нефтяной, газовой и других отраслях промышленности. Газожидкостный сепаратор содержит вертикальный корпус с патрубками входа газожидкостной смеси и выхода газа и жидкости. Напротив патрубка входа газожидкостной смеси с зазором к корпусу установлен распределительный короб, содержащий два полотна с центробежными элементами и снабженный дренажной трубой. Распределительный короб герметично соединен с корпусом над патрубком входа газожидкостной смеси. При этом верхняя часть распределительного короба выполнена в виде усеченного конуса, сужающегося по направлению к патрубку выхода газа. В малом основании усеченного конуса установлены центробежные элементы. Напротив боковой образующей усеченного конуса распределительного короба установлен дополнительный патрубок выхода жидкости. Техническим результатом является повышение эффективности сепарации. 1 ил.The utility model relates to apparatus for cleaning gas from liquids and can be used in the oil, gas and other industries. The gas-liquid separator contains a vertical housing with nozzles for the inlet of the gas-liquid mixture and the outlet of gas and liquid. Opposite the nozzle of the gas-liquid mixture inlet with a gap to the body, a distribution box is installed, containing two sheets with centrifugal elements and equipped with a drainage pipe. The distribution box is hermetically connected to the housing above the inlet of the gas-liquid mixture. Moreover, the upper part of the distribution box is made in the form of a truncated cone, tapering towards the gas outlet pipe. Centrifugal elements are installed in the small base of the truncated cone. Opposite the lateral generatrix of the truncated cone of the distribution box, an additional fluid outlet pipe is installed. The technical result is to increase the separation efficiency. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к аппаратам для очистки газа от жидкости и может быть использована в нефтяной, газовой и других отраслях промышленности.The utility model relates to apparatus for cleaning gas from liquids and can be used in the oil, gas and other industries.

Известен газожидкостный сепаратор (см. патент РФ на изобретение №2153915, B01D 45/00, B01D 19/00, опуб. 10.08.2000), содержащий корпус с патрубками входа газожидкостной смеси и выхода газа и жидкости, размещенный в корпусе коагулятор и установленный перед патрубком выхода газа каплеотбойник и дренажные трубки, при этом между основанием коагулятора и стенкой корпуса установлен распределительный короб Г-образного профиля, горизонтальный элемент которого соединен со стенкой корпуса, а вертикальный элемент соединен с основанием коагулятора таким образом, что полость, образованная стенкой корпуса и распределительным коробом, соединена с полостью патрубка входа газожидкостной смеси, кроме того на основаниях коагулятора и каплеотбойника установлены центробежные элементы.Known gas-liquid separator (see RF patent for the invention No. 2153915, B01D 45/00, B01D 19/00, publ. 10.08.2000), comprising a housing with nozzles for the entrance of the gas-liquid mixture and the outlet of gas and liquid, placed in the housing of the coagulator and installed before a gas outlet nozzle and a drainage tube, while a L-shaped distribution box is installed between the base of the coagulator and the wall of the housing, the horizontal element of which is connected to the wall of the housing, and the vertical element is connected to the base of the coagulator in such a way that about the cavity formed by the wall of the housing and the distribution box, is connected to the cavity of the inlet of the gas-liquid mixture, in addition, centrifugal elements are installed on the bases of the coagulator and droplet eliminator.

Общими признаками известного и предлагаемого устройства являются:Common features of the known and proposed device are:

- вертикальный корпус с патрубком входа газожидкостной смеси и патрубками выхода газа и жидкости;- a vertical housing with a nozzle for the entrance of the gas-liquid mixture and nozzles for the exit of gas and liquid;

- каплеотбойник с центробежными элементами.- drop eliminator with centrifugal elements.

Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность разделения газа и жидкости, особенно в случаях высокого содержания жидкости в разделяемой смеси.A disadvantage of the known device is the insufficient efficiency of the separation of gas and liquid, especially in cases of a high liquid content in the separated mixture.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является газожидкостный сепаратор (см. патент РФ на полезную модель №87100, B01D 45/12, опуб. 27.09.2009), содержащий вертикальный корпус с патрубком входа газожидкостной смеси и патрубками выхода газа и жидкости, размещенный в верхней части корпуса распределительный короб с каплеотбойником, выполненным в виде двух полотен с центробежными сепарационными элементами, и дренажными трубами, при этом в нижней части корпуса установлен гаситель кинетической энергии, выполненный в виде конуса, перфорированного отверстиями.The closest in technical essence and the achieved result is a gas-liquid separator (see RF patent for utility model No. 87100, B01D 45/12, publ. 09/27/2009), containing a vertical casing with a gas-liquid mixture inlet and gas and liquid outlet pipes, located in the upper part of the housing, a distribution box with a droplet eliminator, made in the form of two canvases with centrifugal separation elements, and drainage pipes, while in the lower part of the housing there is a kinetic energy absorber made in the form of mustache, perforated holes.

Общими признаками известного и предлагаемого устройства являются:Common features of the known and proposed device are:

- вертикальный корпус с патрубком входа газожидкостной смеси и патрубками выхода газа и жидкости;- a vertical housing with a nozzle for the entrance of the gas-liquid mixture and nozzles for the exit of gas and liquid;

- распределительный короб, установленный напротив патрубка входа газожидкостной смеси с зазором к корпусу;- a distribution box mounted opposite the nozzle of the gas-liquid mixture inlet with a gap to the housing;

- распределительный короб содержит два полотна с центробежными элементами, а также снабжен дренажной трубой;- the distribution box contains two sheets with centrifugal elements, and is also equipped with a drainage pipe;

- распределительный короб герметично соединен с корпусом над патрубком входа газожидкостной смеси.- the distribution box is hermetically connected to the housing above the inlet of the gas-liquid mixture.

Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность разделения газа и жидкости, особенно в случаях высокого содержания жидкости в разделяемой смеси. Кроме того, конструкция известного устройства способствует закупориванию штуцеров с установленной на них измерительной и регулирующей арматурой, что приводит к снижению надежности и эффективности аппарата в целом.A disadvantage of the known device is the insufficient efficiency of the separation of gas and liquid, especially in cases of a high liquid content in the separated mixture. In addition, the design of the known device contributes to the clogging of the fittings with the measuring and control valves installed on them, which leads to a decrease in the reliability and efficiency of the apparatus as a whole.

Техническая задача заявляемого устройства - повышение эффективности отделения капельной жидкости от газа.The technical task of the claimed device is to increase the efficiency of separation of the droplet liquid from the gas.

Поставленная задача достигается тем, что в газожидкостном сепараторе, содержащем вертикальный корпус с патрубками входа газожидкостной смеси и выхода газа и жидкости, установленный напротив патрубка входа газожидкостной смеси с зазором к корпусу распределительный короб, содержащий два полотна с центробежными элементами и снабженный дренажной трубой, при этом распределительный короб герметично соединен с корпусом над патрубком входа газожидкостной смеси, новым является то, что верхняя часть распределительного короба выполнена в виде усеченного конуса, сужающегося по направлению к патрубку выхода газа, при этом центробежные элементы установлены в малом основании усеченного конуса, кроме того напротив боковой образующей усеченного конуса распределительного короба установлен дополнительный патрубок выхода жидкости.The problem is achieved in that in a gas-liquid separator containing a vertical housing with nozzles for the entrance of the gas-liquid mixture and the outlet of gas and liquid, installed opposite the nozzle of the entrance of the gas-liquid mixture with a gap to the housing, a junction box containing two sheets with centrifugal elements and provided with a drainage pipe, while the distribution box is hermetically connected to the housing above the nozzle of the gas-liquid mixture inlet, the new one is that the upper part of the distribution box is made in the form truncated cone, tapered towards the gas outlet conduit, wherein the centrifugal elements are mounted in the minor base of the truncated cone, except the side opposite the frustoconical generatrix of the manifold is an additional liquid outlet pipe.

Технический результат заключается в повышение эффективности сепарации.The technical result is to increase the separation efficiency.

Выполнение верхней части распределительного короба в виде усеченного конуса, сужающегося по направлению к патрубку выхода газа, и установка центробежных элементов в малом основании усеченного конуса позволяет повысить эффективность сепарации за счет равномерного распределения потока на входе в центробежные элементы.The implementation of the upper part of the distribution box in the form of a truncated cone, tapering towards the gas outlet pipe, and the installation of centrifugal elements in the small base of the truncated cone allows to increase the separation efficiency due to the uniform distribution of the flow at the inlet of the centrifugal elements.

Установка напротив боковой образующей усеченного конуса распределительного короба дополнительного патрубка выхода жидкости позволяет повысить эффективность сепарации за счет автономного сбора и отвода уловленной (в центробежных элементах, расположенных в малом основании усеченного конуса) жидкости через дополнительный патрубок выхода жидкости. Автономный сбор и отвод уловленной жидкости позволяет вести процесс сепарации в усиленном центробежном поле, создавая его варьированием количества центробежных элементов, установленных в малом основании усеченного конуса распределительного короба, при этом очищая газ от более мелких частиц.The installation of an additional liquid outlet pipe opposite the lateral generatrix of the truncated cone of the distribution box allows increasing the separation efficiency due to the autonomous collection and removal of trapped (in centrifugal elements located in the small base of the truncated cone) liquid through the additional liquid outlet pipe. Autonomous collection and removal of trapped liquid allows the separation process to be carried out in a reinforced centrifugal field, creating it by varying the number of centrifugal elements installed in the small base of the truncated cone of the distribution box, while cleaning the gas from smaller particles.

На фигуре представлен общий вид предлагаемого устройства.The figure shows a General view of the proposed device.

Газожидкостный сепаратор содержит вертикальный корпус 1 с патрубком 2 входа газожидкостной смеси, патрубком 3 выхода газа и патрубком 4 выхода жидкости.The gas-liquid separator comprises a vertical housing 1 with a nozzle 2 of the inlet of the gas-liquid mixture, a nozzle 3 of the gas outlet and a nozzle 4 of the liquid outlet.

Напротив патрубка 2 входа газожидкостной смеси с зазором 5 к корпусу 1 установлен распределительный короб 6.Opposite the pipe 2 of the inlet of the gas-liquid mixture with a gap of 5 to the housing 1, a distribution box 6 is installed.

Распределительный короб 6 содержит два полотна 7, 8 с центробежными элементами 9, 10, соответственно, и снабжен дренажной трубой 11.Distribution box 6 contains two paintings 7, 8 with centrifugal elements 9, 10, respectively, and is equipped with a drain pipe 11.

Распределительный короб 6 герметично соединен с корпусом 1 над патрубком 2 входа газожидкостной смеси горизонтальным кольцом 12.The distribution box 6 is hermetically connected to the housing 1 above the nozzle 2 of the inlet of the gas-liquid mixture with a horizontal ring 12.

Верхняя часть распределительного короба 6 выполнена в виде усеченного конуса, сужающегося по направлению к патрубку 3 выхода газа. Центробежные элементы 10 установлены в малом основании усеченного конуса.The upper part of the distribution box 6 is made in the form of a truncated cone, tapering towards the gas outlet pipe 3. Centrifugal elements 10 are mounted in a small base of a truncated cone.

Количество центробежных элементов 10, установленных на полотне 8, меньше, чем количество центробежных элементов 9, установленных на полотне 7.The number of centrifugal elements 10 mounted on the web 8 is less than the number of centrifugal elements 9 installed on the web 7.

Напротив боковой образующей 13 усеченного конуса распределительного короба 6 установлен дополнительный патрубок 14 выхода жидкости.Opposite the lateral generatrix 13 of the truncated cone of the distribution box 6, an additional fluid outlet pipe 14 is installed.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

Газожидкостная смесь через патрубок 2 поступает во внутреннюю полость корпуса 1, где в пространстве между внутренней поверхностью корпуса 1 и внешней поверхностью распределительного короба 6 происходит гашение кинетической энергии потока и сепарация газа от пленочной и крупнодисперсной жидкости под действием инерционных сил. Далее жидкость стекает вниз и отводится через патрубок 4 выхода жидкости. Газожидкостной поток через центробежные элементы 9 поступает во внутреннюю полость распределительного короба 6, где крупные капли сепарируются, а мелкие коагулируют. Жидкость, уловленная в центробежных элементах 9, отводится через дренажную трубу 11 вниз внутренней полости корпуса 1 под уровень жидкости, выполняющий функции гидрозатвора. Высота столба жидкости в сливной трубе должна компенсировать гидравлические потери в центробежных элементах 9, соответствуя при этом компоновочным ограничениям. После прохождения нижней части распределительного короба 6 газ с остаточным содержанием жидкости в виде аэрозоля поступает в верхнюю часть распределительного короба 6, где за счет меньшего количества центробежных элементов 10, чем центробежных элементов 9, установленных в нижней части распределительного короба 6, поток газа приобретает существенно более высокую скорость в полости центробежных элементов 10, вследствие чего увеличивается напряженность поля центробежных сил, позволяющих улавливать частицы аэрозоля субмикронного размера, что позволяет производить тонкую очистку потока газа от аэрозолей. Уловленная центробежными элементами 10 жидкость стекает вниз и собирается в пространстве между верхней частью распределительного короба 6 и внутренней поверхностью корпуса 1, откуда и отводится через дополнительный патрубок 14 выхода жидкости.The gas-liquid mixture through the pipe 2 enters the inner cavity of the housing 1, where in the space between the inner surface of the housing 1 and the outer surface of the distribution box 6, the kinetic energy of the flow is quenched and gas is separated from the film and coarse liquid by inertial forces. Next, the liquid flows down and is discharged through the pipe 4 of the fluid outlet. Gas-liquid flow through centrifugal elements 9 enters the internal cavity of the distribution box 6, where large droplets are separated, and small ones coagulate. The liquid trapped in the centrifugal elements 9 is discharged through the drain pipe 11 down the inner cavity of the housing 1 under the liquid level, which acts as a water seal. The height of the liquid column in the drain pipe should compensate for hydraulic losses in the centrifugal elements 9, while meeting layout constraints. After passing through the lower part of the distribution box 6, gas with a residual liquid content in the form of an aerosol enters the upper part of the distribution box 6, where due to the smaller number of centrifugal elements 10 than the centrifugal elements 9 installed in the lower part of the distribution box 6, the gas flow acquires significantly more high speed in the cavity of the centrifugal elements 10, as a result of which the field strength of the centrifugal forces increases, allowing to capture aerosol particles of submicron size, This allows fine-purification of the gas flow from aerosols. Caught by centrifugal elements 10, the liquid flows down and collects in the space between the upper part of the distribution box 6 and the inner surface of the housing 1, from where it is discharged through an additional pipe 14 for the liquid outlet.

Claims (1)

Газожидкостный сепаратор, содержащий вертикальный корпус с патрубками входа газожидкостной смеси и выхода газа и жидкости, установленный напротив патрубка входа газожидкостной смеси с зазором к корпусу распределительный короб, содержащий два полотна с центробежными элементами и снабженный дренажной трубой, при этом распределительный короб герметично соединен с корпусом над патрубком входа газожидкостной смеси, отличающийся тем, что верхняя часть распределительного короба выполнена в виде усеченного конуса, сужающегося по направлению к патрубку выхода газа, при этом центробежные элементы установлены в малом основании усеченного конуса, кроме того, напротив боковой образующей усеченного конуса распределительного короба установлен дополнительный патрубок выхода жидкости.A gas-liquid separator comprising a vertical housing with nozzles for the entrance of the gas-liquid mixture and an outlet for gas and liquid, mounted opposite the nozzle for the entrance of the gas-liquid mixture with a gap to the housing, a distribution box containing two webs with centrifugal elements and provided with a drainage pipe, while the distribution box is hermetically connected to the housing above the inlet of the gas-liquid mixture, characterized in that the upper part of the distribution box is made in the form of a truncated cone, tapering in the direction iju to the gas outlet conduit, wherein the centrifugal elements are mounted in the minor base of the truncated cone, in addition, the side opposite the frustoconical generatrix of the manifold is an additional liquid outlet pipe.

Images