Устройство для дегазации жидкости Советский патент 1987 года по МПК B01D19/00 

Изобретерше относится к устройствам, предназначенным для выделения растворенного и мелкодиспергирован-- ного свободного газа из жидкости и может применяться в различных производствах, в частности в нефтяной, газовой, нефтехимической и химической отраслях нромьгагленности.

Цель изобретения - новышение эф- фективности дегазации жидкости и увеличение пропускной способности де газационного устройства.

На фиг. изображено устройство для дегазации жидкости; на фиг,2 - to же, вид сверху; на фиг.З - сечение А-А на фиг.; на фиг,4 то же, вариант,

Газолсидкостный сепаратор состоит из горизонтальной цилиндрической ка- меры 1 ., внутреннее пространство которой разделено плоской поверхностью 2 раздела газа и жидкости на сепараци- онный объем газа 3 и сепарационный объем жидкости 41 В сепарационный объем жидкости 4 под плоской поверхностью 2 раздела газа и жидкости не- подвилсно и жестко помегдены продольно дегазационные элементы 5, выполненные, например, в виде направляю дих поверхностей, перекрывающих поперечное сечение сепарационно1 о объема 4 и обеспечиваю цих движение потока дегазируемой жидкости по винтовым линиям 6 и 7 с противоположным направ- лением кручения 1швнвок смежных линий тока и симметрично расположенны- №1 относительно вертикальной оси поперечного сечения продолт ными осями 8,

Ввод потока газированной жиддсости в камеру 1 производят через патрубок 9, выводы отсепарированного газа - через патрубок 10, а дегазированной жидкости - через патрубок 11.

Нилчний дега зацион -гьш элемент выполнен с сегментным срезом 12 нижних кромок направляющих поверхностей.

.Высоту среза равномерно увеличивают в направлении движения жидкости вдоль продольных осей винтовых линий тока.

Устройство работает следующим образом.

Поток газированной жидкости посту- 55 ° орды сегмента, соответствующих

пает в камеру I через патрубок 9 и создает сепарационный объем жидкости .4 под-плоской поверхностью 2 раздела газа и жидкости. Обтекая дегазационQ

g

Q Б о

0

0

5

шле элементы э, дегазируемая жидкость приобретает вращательно-посту- пательное движение относительно продольных осей 8 элементов 5. При этом жидкость регулярно без турбулизации неремеа-ивается на каждом шаге винтовых линий, тем самьим обновляя свою поверхность 2 раздела с газом.

Поток жидкости преодолевает сопротивление движению за счет различия уровней лшдкости на входе и выходе из дегазационного элемента 5. При этом поверхность 2 раздела на всех шагах винтовых линий 6 и 7 сохраняет плоскую форму.

Отсепарированный газ покидает камеру 1 через патрубок 10, а дегазированная ш- дкость - через патрубок 11,

Эффективность дегазао.ии растворенного в жидкости газа зависит от степени охвата жидкостного сепарацион- ного объема винтовыми линиями тока дегазируемой жидкости. Чем больше такой охват, тем меньший объем зани- мшот непроточные зоршт, тем интенсивней регулярное перемешивание дегазируемой жидкости и выше кратность об- ювления ее поверхности раздела с газом. Чем больше охват сепарацнонного объема и меньше объем непроточных зон, тем вьвие пропускная способность дегазационного устройства.

Степень охвата сепарационного объема жи,а,кости пропорциональпа степепи заполнения его поперечного сечения площадями окружностей, очерченных радиусами кручения винтовых линий касательно к периметру поперечного сечения сепарационлого объема жидкости.

Поперечное сечение жидкостного сепарационного объема имеет форму сегмента, расположенного в нижней половине поперечного сечения горизонтальной цилиндрической камеры под горизонтальным уровнем дегазируемой жидкости.

Максимальный охват поперечного сечения сег ментной формго создается нечетным числом окружностей различных радиусов с центрами, расположенными симметрично вертикальной оси попереч- Hoi o сечения и на расстояниях

разли.ным 1 лубинам Пог ружения продольных осей винтовых линий тока под плоской поверхностью раздела газа и

ЖИДКОСУГИ.

г

Суммарная площадь таких окружностей достигает наибольшего значения при расположении центра окружности большего радиуса на вертикальной оси поперечного сечения горизонтальной цилиндрической камеры и центров других окружностей меньшего радиуса в углах сегмента симметрично той же вертикальной оси.

Равномерность распределения дегазируемой жидкости между винтовыми линиями тока обеспечивается равенством и одинаковостью шагов всех винтовых линий тока, поскольку величина шага характеризует гидравлическое сопротивление потоку жидкости.

По мере продвижения жидкости через дегазационный элемент и ее постепенной дегазации интенсивность вьще- ления из нее газа снижается. Поддержанию постоянной интенсивности процесса дегазации способствует повышение интенсивности регулярного перемешивания жидкости и увеличение крат ности обновления ее поверхности. Это обеспечивают посредством одновременного и постепенного уменьшения размера шага всех винтовых линий тока дегазационного элемента в направлении от входа к выходу из дегазационного элемента.

При дегазации жидкости, находящейся в смеси с другой несмешивающейся жидкостью, дегазация которой не требуется, для предотвращения повторног перемешивания жидкостей, средний дегазационный элемент выполнен с сегментным срезом нижних кромок направляющих поверхностей.

По мере продвижения смеси жидкостей от входа к выходу из дегазационного элемента происходит их расслоение и увеличивается расход более тяжелой жидкости. Для сохранения пос тоянной скорости движения ее потока высоту среза равномерно увеличивают в направлении от входа к выходу из дегазационного элемента.

Уменьшение обьема непроточных зон в сепарационном объеме жидкости 4.

позволяет увеличить расход дегазируемой жидкости через дегазационный элемент при сохранении неизменной скорости ее движения, т.е. без уменьшения времени пребывания жидкости в сепарационном объеме 4 и снижения эффективности ее дегазации..

Формула изобретения

15

20

25

45

1.Устройство для дегазации жидкости, включающее горизонтальную цилиндрическую камеру с патрубками ввода газожидкостной смеси и вывода газа и жидкости, дегазационные элементы в виде направляющих поверхностей, неподвижно и жестко установленные продольно в камере под поверхностью раздела газа и жидкости и направляющие движение жидкости по винтовым линиям тока, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения эффективности дегазации жидкости и увеличения пропускной способности дегазационного устройства, количество продольных осей дегазационных элементов составляет нечетное число, при этом продольные оси дегазационных элементов расположены симметрично относительно вертикальной оси поперечного сечения камеры и смежные дегазационные элементы имеют одинаковый шаг.

2.Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что продольные оси элементов расположены на различной глубине.

3.Устройство по П.1, отличающееся тем, что шаг каждого дегазационного элемента равномерно уменьшается в направлении движения жидкости.

4.Устройство по П.1, отличающееся тем, что нижний дегазационный элемент вьшолнен с сегментным срезом нижних кромок направ- поверхностей.

5.Устройство ПОП.4, отли- чающе.еся тем, что высота среза равномерно увеличивается в направлении движения жидкости.

30

35

40

50

.

9 1

2Ч5

///

C-X-Sr--I-Z

3.-ZZ.

-4

Ю

W2. /

//

Изобретение относится к устройствам для вьщеления растворенного и мелкодиспергированного свободного газа из жидкости и может применяться в нефтяной, газовой, нефтехимической и химической промьшленности. Изобретение позволяет повысить эффективность дегазации жидкости и обеспечивает увеличение производительности устройства по жидкости. Устройство содержит дегазационный элемент в виде набора направля рщих поверхностей, неподвижно и жестко установленных продольно в камере под плоской поверхностью раздела газа и жидкости и направляющих движение жидкости по винтовым линиям тока. Направляющие поверхности установлены с образованием нечетного количества винтовь1х линий тока, симметричных относительно вертикальной оси и имеющих одинаковый шаг закручивания смежных линий тока. Продольные оси направляющих поверхностей расположены на различной глубине. Шаг закручивания может равномерно уменьшаться в направлении движения жидкости. Дегазационный элемент может быть установлен с сегментным зазором к нижней образующей камеры. Высота зазора равномерно увеличивается по.ходу движения жидкости. 4 3.п. ф-лы, 4 ил. С/)

/

XT

W2.Z

(

.J

12

-Редактор А.Ворович

Составитель О.Калякина

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Шекмар

Заказ 3419/5

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

Фиг.