Устройство для очистки газа Советский патент 1985 года по МПК B01D45/08 

2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что расстояние между центрами параллельных нитей в пакетах 1134218 А- 2(J + 1), расстояние между Центрами параллельных нитей, мм; диаметр нитей, мм.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА по авт.св. № 1044313, отличающееся тем, что, с ц8лью расширения диапазона стабильной работы, предотвращения вторичного уноса жидкости путем повьппения улавливающей и дренирующей способности насадки, увеличения производительности, сепарирующие нити в пакетах выполнены с переменньм диаметром, уменьшающимся по ходу движения газа, причем отношение минимального диаметра к максимальному равно 0,25-0,33. W в -J Фиг.1 В

Изобретение относится к нефтедобывающей , нефтеперерабатывающей и другим отраслям промьшшенности, где осуществляется процесс очистки газа от капельной жидкости. По основному авт.св. № 1044313 из1эестна конструкция устройства для очистки газа, включающего корпус с входным и сливными патрубками, снабженного тангенциальным вводом и криБолинейнЬ1м экраном, обеспечивающими предварительную очистку газа от круп ных капель жидкости, сепарирзпощие элементы в виде многослойных нитчатых пакетов, расположенйне со смещением нитей в смежныз рядах пакетов на половину шага между ними, обеспечивающими повьппение улавливающей способности пакетов во всем диапазон }1зменения дисперсности капель, а их наклон под углом 45-90 к горизонтальному направлению потока газа способствует использованию касательной силы для улучшения условий стока по сепарирующим нитям m Недостаток устройства заключается в том, что конструкция устройства, выполненная из секционных пакетов с одинаковым диаметром сепарирующих нитей по ходу движения газового пото ка и одинаковым зазором между ними, позволяет работать только в условиях постоянных нагрузок. Эксплуатация ус ройства в условиях переменньк нагруз по газу, концентрации и дисперсности жидкости, характерных для нефтяной практики, ведет k снижению эффективности очистки и пропускной способности. Увеличение скорости газа выше оптимальной обусловливает сужение диапазона эффективной работы за счет срыва и уноса уже осевшей жидкости, уменьшение же ниже оптимальной ведет к сокращению пропускной способности и ухудшению степени очистки га,за от мелкодисперсных частиц жидкости. Цель изобретения - расширение диапазона стабильной работы, предотвращение твторичного уноса жидкости путем повьшгёиия улавливающей дренирующей способности насадки, увеличения производительности. Цель достигается тем, что в устройстве для очистки газа сепарирующие нити в пакетах выполнены с переменным диаметром , уменьшающимся по ходу движения газа, причем отношение минимального диаметра к максимальному равно 0,25-0,33. Расстояние между центрами параллельных нитей в пакетах й 2(d +1), где л - расстояние между центрами параллельных нитей, мм; d - диаметр нитей, мм. При этом диаметр нитей, выходных по ходу газа, -в пакетах составляет не менее 0,5 мм; переменный диаметр нитей выбирается 2,0-0,5 мм. При прохождении потока газа через первые входные секции происходит улавливание основного количества жидкости (как показали исследования, 90-97% от общего ее содержания в газе). Поэтому для обеспечения пленочного дренирования всей уловленной жидкости эти секции выполнены из нитей большого диаметра. Увеличение диаметра нитей во входных с&кцяяк обеспечивает повышение производительности в пределах до 50% за счет увеличения критической скорости газа (например, при увеличении диаметра от 0,5 до 1.5 мм она увеличивается в 1,5 раза с 13 до 19 м/в). Для улавливания оставшегося незначительного количества капельной жидkocти, представленной, как показали исследования., каплями минимального размера, необходимо обеспечить в выходных замыкающих секциях наибольшую поверхность улавливания. С этой целью эти секции выполнены из нитей меньше го диаметра. На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг,3 - график влияния диаметра нитей на величину критической скорости газа (пропускную способность) ; на фиг.4 - улавливающая способность секции каплеуловителя по направлению.движения потока газа. Устройство для очистки газа содер жит корпус 1, снабженной тангенциаль ным входным патрубком 2, направляющим 1фиволинейным экраном 3, ограниченным с двух сторон распределительными решетками 4. Внутри корпуса 1 размещены сепарирующие элементы 5, выполненные в виде многослойных параллельных нитча тых секционных пакетов с переменным 15роходнь1м сечением по ааправлению движениягаза, причем первые по ходу движения таза секции пакетов выполнены из более тонких нитей и имеют высокую удельную поверхность улавливания . Пакеты установлены под углом 4590 к горизонтальному направлению потока газа. В нижней части сепариру щих элементов расположены коробы 6. Устройство снабжено патрубками слива 7 и выхода газа 8. Устройство работает следзтощим образом. Поток газа, содержащий капельную жидкость различной дисперсности, через входной тангенциальный патрубок 2 входит в горизонтальный емкост ной аппарат 1. С предотвращения вращающегося действия на сток жидкости, а также -предварительной очистки газа от жидкостных пробок, поток газа отклоняется направляющим криволинейным экраном 3, который перекрывает патрубок слива жидкости 7. После прохождения распределительных решеток 4 газ поступает в сепарирующие элементы 5, где постепенно освобождается от капель жидкости различной дисперсности за счет инерционного осаждения их на нитях, диаметр которых уменьшается в направлении движения потока. При таком порядке изменениш диаметра нитей по ходу дви жения потока газа обеспечивается высокая дренирующая способность пе-: редних секций за счет ускоренного стока жидкости при пленочном движе-, НИИ ее по нитям большого диаметра. 1 8 а также повышение эффективности улавливания мелкодисперсной взвеси из потока газа за счет увеличения поверхности улавливания в замыкающих секциях, выполненных из нитей меньшего диаметра. Благодаря этому обеспечивается управление процессами улавливания и дренирования путем приведения их в соответствие друг с другом в последовательных по направлеш1ю потока секциях, исключающего возможность срыва уловленной жидкости и вторичного уноса ее потоком газа, а также повьщ1ение производительности за счет увеличения предела критической скорости газа. Очищенный газ выводится из аппарата через патрубки 8. Уловленная жидкость со всех пакетов собирается в коробах 6, расположенных в нижней части пакетов и препятствующих сливу уловленной жидкости за сепарирующие пакеты. Из коробов жидкость стекает в нижнюю часть газосепаратора и удаляется из него через сливной патрубок 7. Туда же стекает жидкость, уловленная во входной зоне стенками аппарата и криволинейным экраном. Результаты экспериментального исследования ,влияния диаметра нитей на критическую скорость газа (пропускную способность), показывают, что при значении диаметра нитей diO ,.5 наблюдается капельный сток жидкости по нитям, легко подвергающийся срыву и вторичному уносу газовым потоком при относительно низких значениях скорости газа, а при диаметре нитей: 0,5-2 мм наблюдается переход капельного стока жидкости в пленочное, обеспечивающее сдвиг критической скорости газа в сторону увеличения. Дальнейшее увеличение диаметра нитей не оказывает существенного влияния на критическую скорость газа. Таким образом, выполнение предлагаемого устройства с переменным диаметром нитей, изменяющимся в интервале 2,0-0,5 мм при соотношении 0,25- . 0,33,позволяет предотвратить вторичный унос и увеличить пропускную способность по сравнению с каплеулови- телем, выполненным из нитей постоянного диаметра, особенно при малом его значении, Преимуще;ством данного устройства является возможность управления процессами улавливания капельной жидкое