УСТРОЙСТВО СЕПАРИРУЮЩЕЕ Российский патент 2011 года по МПК B01D45/12 

Изобретение относится к сепарирующим устройствам, в которых хладагентом является воздух или иной газ, и может быть использовано для подготовки нефтяного попутного газа к дальнейшему транспорту.

Известна конструкция устройства для отделения воды и тяжелых углеводородов из газа с применением сверхзвуковой трубы, состоящей из расширителя с соплом Лаваля, циклонного сепаратора со сверхзвуковой лопастью, диффузора для отвода осушенного газа и диффузора для отвода сконденсировавшейся жидкости (Ф.Окимото, Д.М.Браувер // «Нефтегазовые технологии», №6. - 2002, стр.41).

Лопасть, помещенная в сверхзвуковой поток, отбрасывает от оси потока образовавшуюся капельную жидкость на стенку трубы, а далее разделенные потоки тормозятся каждый в своем диффузоре, при этом осушенный газ по центральному диффузору отводится в трубопровод с давлением до 0,8 от первоначального значения, а жидкостный поток с частично увлеченным газом по кольцевому диффузору отводится в емкость сбора конденсата.

К недостаткам данного устройства-аналога относятся:

- недостаточная эффективность отделения жидкой фазы;

- сложность регулирования процесса отделения жидкой фазы.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению выбрана «Сверхзвуковая труба для подготовки газа к дальнейшему транспорту» (RU 2302590 С1, МПК F25B 9/02 (2006.1), опубл. 10.07.2007), которая содержит: сопло Лаваля, циклонный сепаратор, пластины, диффузор осушенного газа, диффузор жидкости, фиксаторы.

К недостаткам этого устройства-прототипа относятся:

- недостаточная эффективность отделения жидкой фазы;

- сложность регулирования процесса отделения жидкой фазы.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы устройства, упрощение регулирования процесса отделения жидкой фазы.

Поставленная задача достигается тем, что устройство сепарирующее включает: циклонный сепаратор, диффузор осушенного газа и диффузор жидкости.

Заявляемое устройство отличается от прототипа тем, что диффузор осушенного газа выполнен с возможностью перемещения вдоль оси циклонного сепаратора, а циклонный сепаратор выполнен в виде расширяющейся трубы, конусность которой составляет 1°-10°, на входе которой соосно с ней установлена камера предварительной очистки в виде полого цилиндра, в центре торцевой стенки которого выполнено отверстие в виде гиперболы, фаски или другой кривой в сечении, а открытая сторона его снабжена крышкой с отверстием в центре, в котором установлен усеченный конус, конусность которого 40-60°, а диаметр основания конуса составляет 0,7-0,4 внутреннего диаметра камеры предварительной очистки, в центре усеченного конуса выполнено эжекционное отверстие, соосно с ним, на основании усеченного конуса установлен эжекционный патрубок, камера предварительной очистки снабжена тангенциальным входным патрубком, в стенке эжекционного патрубка выполнено отверстие для ввода абсорбента или ингибитора, в камере предварительной очистки тангенциально в ряд расположены отверстия или щель для слива жидкости, усеченный конус выполнен с возможностью перемещения вдоль оси.

Устройство сепарирующее представлено на чертеже, на котором показан общий вид устройства.

Заявляемое устройство включает циклонный сепаратор 1 выполненный в виде расширяющейся трубы, конусность которой составляет 1°-10°, на входе которой соосно с ней установлена камера предварительной очистки 2 в виде полого цилиндра, в торцевой стенке которого выполнено отверстие 3 в виде гиперболы, фаски или другой кривой в сечении, а открытая сторона его снабжена крышкой 4 с отверстием в центре, в котором установлен усеченный конус 5, конусность которого 40-60°, диаметр основания конуса составляет 0,7-0,4 внутренних диаметров камеры предварительной очистки 2, причем усеченный конус 5 имеет возможность перемещаться вдоль оси, тем самым изменяется проходное сечение отверстия 3 камеры предварительной очистки 2, в центре усеченного конуса 5 имеется эжекционное отверстие 6, соосно с ним, на наружной стороне усеченного конуса 5 установлен эжекционный патрубок 7, в стенке которого предусмотрено отверстие для ввода абсорбента или ингибитора 11, камера предварительной очистки 2 имеет тангенсальный входной патрубок 8, диффузор осушенного газа 9, способный перемещаться вдоль оси, диффузор жидкости 10, в камере предварительной очистки тангенциально в ряд расположены отверстия или щель 12 для слива жидкости.

Устройство сепарирующее работает следующим образом: газожидкостный поток через входной патрубок 8 подается в камеру предварительной очистки 2, где он разгоняется и закручивается, под действием центробежных сил часть жидкости прижимается к стенкам камеры предварительной очистки 2 и удаляется через отверстия или щель 12 для слива жидкости, далее частично очищенный поток газа, проходя через отверстие 3, разгоняется до сверхзвуковой скорости, это приводит к снижению температуры потока и, как следствие, к конденсации жидкости, попадая в циклонный сепаратор 1, сконденсированная жидкость прижимается к его стенкам и удаляется через зазор между диффузором осушенного газа 9 и диффузором жидкости 10, осушенный газ покидает циклонный сепаратор через диффузор осушенного газа 9. Для увеличения эффективности отделения жидкой фазы в устройстве предусмотрен ввод абсорбента через отверстия 11 в эжекционном патрубке 7.

Совокупность всех существующих признаков обеспечивает повышение эффективности работы устройства и упрощение регулирования процесса отделения жидкой фазы.

Изобретение относится к сепарирующим устройствам, в которых хладагентом является воздух или иной газ, и может быть использовано для подготовки нефтяного попутного газа к дальнейшему транспорту. Устройство включает циклонный сепаратор, диффузор осушенного газа и диффузор жидкости. Диффузор осушенного газа выполнен с возможностью перемещения вдоль оси циклонного сепаратора. Циклонный сепаратор выполнен в виде расширяющейся трубы, конусность которой составляет 1°-10°, на входе которой соосно с ней установлена камера предварительной очистки в виде полого цилиндра, в центре торцевой стенки которого выполнено отверстие, а открытая сторона его снабжена крышкой с отверстием в центре, в котором установлен усеченный конус, конусность которого 40-60°, а диаметр основания конуса составляет 0,7-0,4 внутреннего диаметра камеры предварительной очистки. В центре усеченного конуса выполнено эжекционное отверстие, соосно с ним на основании усеченного конуса установлен эжекционный патрубок. Камера предварительной очистки снабжена тангенциальным входным патрубком. В стенке эжекционного патрубка выполнено отверстие для ввода абсорбента или ингибитора. В камере предварительной очистки тангенциально в ряд расположены отверстия или щель для слива жидкости. Усеченный конус выполнен с возможностью перемещения вдоль оси. Технический результат: повышение эффективности работы устройства, упрощение регулирования процесса отделения жидкой фазы. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство сепарирующее, включающее циклонный сепаратор, диффузор осушенного газа и диффузор жидкости, отличающееся тем, что диффузор осушенного газа выполнен с возможностью перемещения вдоль оси циклонного сепаратора, а циклонный сепаратор выполнен в виде расширяющейся трубы, конусность которой составляет 1-10°, на входе которой соосно с ней установлена камера предварительной очистки в виде полого цилиндра, в центре торцевой стенки которого выполнено отверстие в виде гиперболы, фаски или другой кривой в сечении, а открытая сторона его снабжена крышкой с отверстием в центре, в котором установлен усеченный конус, конусность которого 40-60°, а диаметр основания конуса составляет 0,7-0,4 внутреннего диаметра камеры предварительной очистки, в центре усеченного конуса выполнено эжекционное отверстие, соосно с ним на основании усеченного конуса установлен эжекционный патрубок, камера предварительной очистки снабжена тангенциальным входным патрубком.

2. Устройство сепарирующее по п.1, отличающееся тем, что в стенке эжекционного патрубка предусмотрено отверстие для ввода абсорбента или ингибитора.

3. Устройство сепарирующее по п.1, отличающееся тем, что в камере предварительной очистки тангенциально в ряд расположены отверстия или щель для слива жидкости.

4. Устройство сепарирующее по п.1, отличающееся тем, что усеченный конус выполнен с возможностью перемещения вдоль оси.