Сепаратор кристаллогидратов Советский патент 1985 года по МПК B04C9/00 

&9 СО

сл I Изобретение относится к разделению неоднородных жидких систем, в частности к устройствам для разделе ния гидратообразующей среды в центробежном поле и может быть использовано в нефтяной, химической и сме ных отраслях промышленности. Гидрообразуннцие вещества, например двуокись углерода, метан, нефтя ной газ и другие, при контакте с водой образуют гидраты, представляю щие собой кристаллы правильной формы с линейным размером 5-50 мкм, с плотностью большей плотности жидкости. Накопление гидратов.и различ шлх механических включений на рабочих элементах клапанов перекачивающих насосов, запорной и регулирующей арматуре, в застойных зонах трубопроводов приводит к выходу из строя перечисленных злементов, либо всей насоснотрубопроводной системы. . Известен осадитель, состоящий из корпуса, загрузочного стакана, растекателя, перфорированного диска, конусного отражателя и кольцевого гасителя m . Однако в устройстве отделение взвешенных частиц происходит только за счет гравитационных сил, что определяет низкую производительность устройства при разделении гидратооб разующих жидкостей. Кроме того, при одновременном осуществлении соосаждения твердых включений и отборе очищенной жидкости могут возникнуть в устройстве восходящие потоки, которые препятствуют отделению от жид кости включений размером 5-50 мкм. Известен гидроциклон, содержащий корпус с тангенциальным патрубком ввода суспензии, выпускной стакан с отверстиями и патрубком вывода очищенной жидкости, патрубок вывода жидкости с твердыми включениями, снабженный регулирующим клапаном 2j Недостатком извертного устройств является отвод большого количества гидратообразующих жидкостей через выпускной стакан с отверстиями. Кро ме того, не обеспечивается рекристаллизация выделяемых из перекачиваемой гидратообразующей жидкости крйс талло гидратов, т.е. ра зделение на воду и перекачиваемую жидкость. Цель изобретения -. повьциение эко номичности работы сепаратора путем предотвращения выброса в атмосферу 12 перекачиваемой гидратообразующей среды. Поставленная цель достигается тем, что сепаратор кристаллогидратов, содержащий корпус с тангенциальным патрубком ввода суспензии, выпускной стакан с отверстиями и патрубком вьтода очищенной жидкости, патрубок вывода твердых включений, снабженный регулирующим клапаном, снабжен направляющим усеченным конусом, присоединенным к корпусу по периметру верхнего большего основания и оснащенным в нижней его части трубчатым теплообменником, установленным по его наружной поверхности, камерой рекристаллизации, оснащенной датчиком уровня, регулирующим клапаном и управляющим прибором, посредством которого датчик уровня соединен с регулирующим клапаном, при этом камера рекристаллизации расположена под теплообменником. На чертеже представлен сепаратор, общий вид. Сепаратор состоит из корпуса 1, верхней 2 и нижней 3 крышек, выпускного стакана 4 с отверстиями 5, рекристаллизационной камеры 6, трубчатого конического нагревателя 7, присоединенного к направляющему усеченному конусу 8, тангенциального патрубка 9 ввода суспензии с кристаллогидратами, патрубка 10 вывода очищенной жидкости, патрубка 11 вывода твердых включений и воды с регулирующим, клапаном 12, датчика i3 уровня воды и управляющего прибора 14, трубопроводов ввода 15 и вывода 16 теплоносителя из нагреваI Сепаратор работает следующим образом. Транспортируемую по насосно-трубопроводной системе суспензию гид- , ратообразующей жидкости с кристаллогидратами и твердыми механическими включениями подают в сепаратор по тангенциальному патрубку 9 ввода суспензии. Под действием центробежной силы суспензия приобретает врапштельное движение вокруг вертикальной оси корпуса 1. При этом вследствие разности плотностей происходит концентрирование твердых включений и кристаллогидратов у стенки корпуса 1 , а очищенной от них жидкости у наружной боковой поверхности ста3кана 4. Под действием силы тяжести кристаллогидраты и твердые включения движутся вниз, Для более полного отделения взвесей от жидкости нижняя часть стакана 4 имеет увеличен ный диаметр. Отбор очищенной жидкости осуществляют через отверстия 5 в стакане и затем по патрубку 10 потребителю. Площадь кольцевого зазора между корпусом 1 и стаканом 4 в нижней его части меньше, чем площадь зазора на уровне цилиндрической части стакана 4, поэтому отбор перекачиваемой жидкости осуществляют со средней части сепаратора, где она наиболее чистая. Увеличение гид равлического сопротивления кольцево го зазора на уровне нижнего основания стакана 4 препятствует проникно вению в зону отверсгий 5 кристаллогидратов и твердых включений из ниж ней части сепаратора. Суммарная пло щадь поперечных сечений отверстий 5 превьщгает проходное сечение патрубка 10 отвода очищенной жидкости. Кристаллогидраты и твердые включения через кольцевой зазор между кор пусом 1 и стаканом 4 падают на нагретую поверхность направляющего усеченного конуса 8 с нагревателем 7, на которой происходит рекрис таллизация кристаллогидратов с образованием чистой перекачиваемой ги ратообразующей жидкости и воды. ПоBepxHoctb направляющего усеченного конуса 8 служит поверхностью рекрис таллизации, а также для сбора оседающих твердых Включений и воды и направления их в рекристаллизационную камеру 6. Температуру нагревателя 7 и конуса 8 поддерживают боль 114 шей на 1-5 К температуры плавления кристаллогидратов. Поддержание необ ходимой температуры нагревателя 7 и конуса 8 обеспечивается источником теплоносителя и соответствующей CHC- темой контроля и управления (не по-; казаны). Образовавшаяся в результат рекристаллизации чистая гидратооб- разующая жидкость легче воды и по- . этому поднимается вверх, а вода вмейте с твердыми включениями стекает вниз в рекристаллизационную камеру 6, в которой происходит отделение твер- дых включений от воды, образовавших-1ся в результате рекристаллизации кристаллогидратов. В камере 6 расположен датчик 13 уровня воды (поплавковый или емкостйой и т.п), который при заполнении камеры 6 водой ; выдает сигналы в управляющий прибор 14, по команде которого регули-, рующий клапан 12 открывается. Вслед ствие разности давлений происходит выброс по трубопроводу 11 через кла пан 12 скопившихся в рекристаллизационной камере 6 воды и механических примесей. После понижения уровни воды до минимальной отметки датчик 13 уровня воды выдает сигнал в прибор 4, который подает команду клапану 12 на закрытие. Таким образом, в предложенном сепараторе благодаря установке в нижней части конической обечайки с нагревателем повьщгается экономичность работы путем совмещения процессов рекристаллизации и осаждения механических примесей, .кроме того,умвнь шается унос кристаллогидратов с перекачиваемой жидкостью.

СЕПАРАТОР КРИСТАЛПОГВДРАТОВ, содержащий корпус с тангенциальным патрубком ввода суспензий, выпускной стакан с отверстиями и патрубком вывода очищенной жидкости, патрубок вывода твердых включений, снабженный регулирующим клапаном, отличающийся тем, что, с целью повыщения экономичности работы сепаратора путем предотвращения выброса в атмосферу перекачиваемой гидратообразной среды, он снабжен направляющим усеченным конусом, присоединенным к корпусу по периметру верхнего большего основания и оснащенным в нижней его части трубчатым теплообменником, установленным по его наружной поверхности, камерой рекристаллизации, оснащенной датчиком уровня, регулирующим клапаном и управляюBpiM прибором, посредством которого датчик уровня соединен с регулирующим клапаном, при этом камера ре(Л кристаллизации расположена под теплообменником.