Газожидкостный сепаратор Советский патент 1987 года по МПК B01D45/08 B01D46/02 

Изобретение относится к тщательно очистке газа от жидкостей и механических примесей, в частности к обо- рудо ванию очистки природного газа в процессе его промысловой подготовки транспорту, и может быть использовано в других отраслях промьшленности, где требуется тщательная очистка газов от жидких и механических примесе или не допускаются вредные выбросы в атмосферу,

Цель изобретения - повышение эффективности и производительности за счет повышения поверхности фильтраци и свободного сечения между фильтрующими элементами в зоне закрытых концов.

На фиг, 1 изображена верхняя част сепаратора, разрез; на фиг. 2 - се- чение сепаратора с видом сверху на решетку с фильтрующими элементами; на фиг. 3 вариант расположения фильтрующих элементов атносительно друг друга, вид сверху; на фиг. 4 - вид сбоку на фильтрующий элемент (в плоскости большей оси овала верхней части) ; на фиг, 5 - сечение верхней части фильтрующего элемента, выполненной в виде плоского овала,

Предлагаемый газожидкостный сепаратор включает в себя корпус 1,патрубок 2 входа газожидкостной смеси, патрубок 3 выхода очищенного газа. В корпусе 1 установлена решетка 4 с установленными на ней фильтрующими элементами 5. Решетка оборудована трубкой 6 отвода жидкости. Над фильтрующими элементами при необходимости установлено сепарирующее устройство 7 для окончательной очистки газа.

Фильтрующие элементы 5 установлены на рещетке 4, например, по вершинам правильного треугольника (фиг.З) причем большие оси овала верхних кон- цов фильтрующих элементов (размер Ь на фиг. 3) параллельны между собой или лежат на одной линии.

Верхнее основание 8 фильтрующего элемента 5 вьшолнено овальной формы в виде эллипса (фиг. 3) или плоского овала (фиг. 5), нижнее основание 9 вьшолнено цилиндрической формы., причем периметр верхнего основания элемента равен или больше периметра ниж- него. Нижнее основание 9 фильтрующего элемента 5 для упрощения изготовления и достижения большей поверхности и сечения для прохода газа во

5

0 5 Q

„

5

5

внутрь, как правило, изготавливается круговой формы. Поскольку верхнее основание 8 фильтрующего элемента 5 выполнено в форме овала, а нижнее 9 - круговой формы, элемент 5 по всей высоте выполнен конической формы, т.е. в плоскости малой оси овала фильтрующий элемент 5 имеет коническую форму с сужением в верхней части (фиг. 1), а в плоскости большей оси овала - Коническую с расширением в верхней части. Такое вьтолнение фильтрующего элемента обеспечивает, с одной стороны, увеличение поверхности фильтрации и достижение требуемого свободного сечения в сепараторе в верхней части элементов 5, с другой обеспечивает равномерную загрузку фильтрующей поверхности при прохождении газа через фильтрующий материал, что способствует повьщ1ению производительности и эффективности.Равномерность загрузки достигается уменьшением проходного сечения для газа внутри каркаса элемента вследствие уменьшения площади при переходе от кругового сечения каркаса в нижней части к овальному в верхней. Каркас фильтрующего элемента может быть выполнен из перфорированного листа малой толщины или из прутков (ребер).

Газожидкостный сепаратор работает следующим образом.

Газ, пройдя входные сепарационные и распределительные устройства в аппарате, подается на окончательную очистку в секцию фильтрации и сепарации (фиг. 1). В фильтрующие элементы 5 газ поступает снизу и проходит их изнутри наружу. Благодаря увеличенной поверхности фильтрации и изменяющейся конфигурации канала внутри каркаса фильтрующего элемента 5 происходит равномерная загрузка поверхности фильтрации газом.

Газ вместе с мелкими каплями жидкости проходит фильтрующий слой элементов 5, где они укрупняются, образуются более крупные капли и пленка жидкости, передаваемые газом на наружную поверхность. В качестве фильтрующего слоя может использоваться тонковолокнистьш материал или объемная вязаН ая сетка.

Площадь, пространства между элементами также не одинакова: в нижней части она меньше, в верхней части

313

больше за счет выполнения верхнего основания элементов 5 в виде овала. Поэтому отвод газа с поверхности элементов также осуществляется равномерно.

Благодаря равномерной нагрузке элементов изнутри, равномерному отводу газа с их наружной поверхности обеспечивается беспрепятственный сток жидкости вниз на решетку. Хорошему стоку жидкости способствует наличие достаточного пространства между элементами в их верхней части.

Очищенный в фильтрующих элементах газ с неуспевшими вьщелиться, но укрупненными каплями жидкости поступает на окончательную очистку в сепарирующее устройство 7. Отделившаяся жидкость в фильтрующих элементах 5 и сепарирующем устройстве 7 отводится из аппарата по трубе 6, Очищенный газ отводится из сепаратора по патрубку 3.

Конструкция предложенного фильтру- ющего элемента представляет собой тело вращения с плавным переходом от круговой формы нижнего основания к овальной верхнего основания при равных значениях периметров этих оснований элемента или выполнение периметра верхнего основания больше, чем периметр нижнего круглого основания, т.е. периметр верхнего основания может составлять 1,3-1,4 периметра нижнего основания. Данное соотношение определяется, исходя из расположения осей, которое обеспечивает гарантированный зазор между элементами.Поверхность фильтрации предложенного фильтрующего элемента равна (или больше)

0

5

0

3

5

0

5

0

17

поверхности фильтрации элемента цилиндрической формы и, следовательно, больше поверхности фильтрации элемента конической формы или пирамидальной. Таким образом, конструкция предложенного фильтрующего элемента обеспечивает не только увеличение проходного сеч-ения в направлении движения очищаемого газа, но и одновременно увеличение движения фильтрации, что влечет за собой увеличение произвбди- тельности сепаратора и эффективности очистки.

Формула изобретения

1.Газожидкостньгй сепаратор, вклю- , чающий корпус, патрубки входа и выхода газа, трубку отвода жидкости, фильтрующие элементы с верхним и нижним основаниями, смонтированные

на общей решетке, о тл-и чающий с я тем, что, с целью повышения эффективности и производительности за счет повьш1ения поверхности фильтрации и свободного сечения между фильтрующими элементами в зоне закрытых концов, фильтрующие элементы выполнены с переменным по высоте сечением, с нижним основанием - круглой, а верхним - овальной формы, при этом периметр верхнего основания больше или равен периметру нижнего основания.

2.Сепаратор по п.1, о т л и - чающийся тем, что, с целью повьш1ения производительности сепаратора, большие оси верхних оснований фильтрующих элементов одного ряда параллельны между собой.

7

Фиг,2

(Pus.3

Газожидкостный сепаратор относится к очистке газа и позволяет повысить эффективность его очистки в процессе транспортировки. Аппарат включает корпус 1 с патрубками 2 входа продукции и патрубка 3 выхода щенного газа. Верхние концы 7 фильт- рующих элементов 5, установленных на решетке 4, вьтолнены овальной формы, причем периметр верхнего конца элемента 5 равен или больше периметра нижнего и большие оси овалов параллельны между собой или лежат на одной линии. Увеличенная поверхность фильтрации и изменяюшаяся конфигурация канала внутри каркаса элемента 5 обеспечивает равномерную загрузку поверхности фильтрации газом, тем самым увеличивая эффективность и производительность сепаратора, а следовательно, ее металлоемкость. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. о Ф (О ъ .S JT

us.5

Составитель A, Зюзин Редактор И. Сегляник Техред А.Кравчук

Заказ 3220/6 Тираж 656Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор И. Эрдейи