Устройство для удаления газа из жидкости Советский патент 1993 года по МПК B01D19/00 

Изобретение относится к устройствам для удаления газа из жидкости и может использоваться во всех отраслях народного хозяйства, например, для промысловой подготовки продукции нефтяных и газовых месторождений, для удаления из воды растворенных газов на очистных сооружениях.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение эффективности его работы.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве, включающем корпус, подвижную перегородку с перепускным отверстием и патрубком для отвода газа с обратным клапаном, перепускное отверстие перегородки снабжено обратным клапаном, перегородка установлена на поплавках и выполнена из эластичного растягивающегося материала, а корпус с внутренней стороны снабжен упором, взаимодействующим с обратным клапаном перегородки.

Сущность заявляемого устройства заключается в том, что в нем осуществляется

выделение газа из жидкости под действием вакуума и последующее компримирование выделившегося газа. Устройство работает циклически. Вакуум создается столбом дегазированной жидкости, вытекающей из корпуса. Под действием вакуума растворенный газ переходит в свободное состояние и накапливается в верхней части корпуса устройства, над подвижной перегородкой. После того как выделение газа закончится, давление в корпусе устройства повышается за счет заполнения его направляемой на дегазацию жидкостью. При этом обратное растворение газа в жидкости затруднено и,г л полностью предотвращается вследствие разделения фаз подвижной перегородкой, перепускное отверстие которой снабжено обратным клапаном. После вытеснения газа из корпуса устройства описанный цикл повторяется.

Корпус устройства может быть цилиндрическим или сферическим. В первом случае подвижная перегородка может быть выполнена в виде понтона. Для сферическоел

С

xl О

I

N

iCO

го корпуса перегородка выполняется с возможностью изменения своей площади и формы, чтобы разделять фазы при различных положениях уровня жидкости в корпусе - изготавливается из резины или самогофрирующегося материала.

На чертеже приведено предложенное устройство, корпус которого выполнен сферическим, а подвижная перегородка изготовлена из растягивающегося эластичного материала.

Устройство для удаления газа из жидкости содержит корпус 1, входной патрубок 2 и задвижку 3 для поступающей на дегазацию газожидкостной смеси, выходной патрубок 4 и задвижку 5 для дегазированной жидкости, патрубок 6 и обратный клапан 7 для отвода газа, В корпусе размещена подвижная перегородка 8, снабженная поплавками 9 и перепускным отверстием с обратным клапаном 10. В верхней части корпуса установлен упор 11 и смонтирован манометр 12,

Работа устройства, снабженного растягивающейся подвижной перегородкой и предназначенного для удаления растворенных газов из воды (кислород, сероводород, углекислый газ), поступающей в устройство под давлением 0,5 МПа, а также для вытеснения удаленных из воды газов в газопровод с давлением 0,4 МПа, осуществляется следующим образом.

Устройство, смонтировано на высоте 10 м, объем корпуса 1-20 м , площадь перепускного отверстия в подвижной перегородке 8, перекрываемого обратным клапаном 10-50 см , подъемная сила поплавков 9-200 кгс, вес тарелки клапана 10- 0,5 кгс. Работу устройства рассмотрим с момента времени, когда корпус 1 на весь объем заполнен водой, а перегородка 8 растянута, прилегает к верхней образующей корпуса 1, т.е. находится в крайнем верхнем положении. Давление в корпусе 1 0,5 МПа, задвижка 5 закрыта, а задвижка 3 открыта.

После того как задвижку 3 закроют, а задвижку 5 откроют через патрубок 4 из корпуса 1 будет сливаться вода. Столб вытекающей воды высотой 10 м создает в корпусе 1 вакуум и абсолютное давление в нем будет равно приблизительно 0,01 МПа. Под действием вакуума вода закипает, растворенные тазы выделяются из воды и накапливаются в верхней части корпуса 1 в объеме, высвобождаемом вытекающей водой. При этом подвижная перегородка 8 будет перемещаться вниз вместе с понижающимся уровнем раздела фаз жидкость-газ, обратный клапан 10 будет открыт и выделяющиеся из воды газы будут проходить через перепускное отверстие. Исходя из принятых значений веса тарелки обратного клапана 10 и площади сечения

перепускного отверстия, перепад давления в газовой фазе по обе стороны перегородки составит 0,001 МПа, причем под перегородкой давление будет выше, чем над перегородкой.

После истечения из корпуса 1 части жидкости, например, половины объема, задвижка 5 закрывается, а задвижка 3 открывается. Поступающая в корпус 1 вода заполняет объем, занимаемый газом, обратный клапан 10 закрывается под действием веса тарелки, перегородка 8 перемещается вверх по мере повышения уровня жидкости под действием подъемной силы поплавков 9, газ над перегородкой сжимается и дзвление его повышается. После достижения давления газа 0,4 МПа обратный клапан 7 открывается и газ из корпуса 1 через патрубок 6 начинает вытесняться в газопровод. После достижения перегородкой крайнего

верхнего положения и полного вытеснения газа обратный клапан 10 упирается в упор 11. В таком положении давление в корпусе 1 повышается до 0,5 МПа, но жидкость не проходит через перепускное отверстие перегородки, т.к. обратный клапан 10 будет закрытым. Закрытое положение обратного клапана 10 обусловлено разностью усилий, действующих на тарелку: сверху вниз под действием упора 11 на тарелку действует

подъемная сила поплавков 9 (200 кгс) и вес тарелки (0,5 кгс), т,е. суммарное усилие составляет 200,5 кгс, а снизу вверх на тарелку действует сила, обусловленная перепадом давления (0,5-0,,1 МПа) по обе стороны

перегородки и равная 50 кгс. Результирующее усилие (150,5 кгс) будет прижимать тарелку к седлу и этим предотвращается утечка жидкости в газопровод.

Последующая работа устройства осуществляется в описанной последовательности. При этом после открытия задвижки 5 и закрытия задвижки 3 через патрубок 4 вначале будет вытекать вода, дегазированная в предыдущем цикле работы аппарата, а затем - поступающая на дегазацию в этом же цикле.

Устройство целесообразно эксплуатировать в автоматическом режиме с подачей сигнала на срабатывание задвижек 3 и 5 от манометра 12 или отдатчика уровня (на чертеже не указан) жидкости в корпусе 1. Для обеспечения процесса дегазации непрерывным устанавливают два заявленных устройства.

Использование устройства в народном хозяйстве позволит снизить материальные и энергетические затраты на дегазацию вод и на компримирование отсепарированного газа.

Сущность изобретения: устройство включает корпус, подвижную перегородку с перепускным отверстием. Перегородка снабжена поплавками и обратным клапаном, установленным в перепускном отверстии. Корпус с внутренней стороны снабжен упором, взаимодействующим с обратным клапаном перегородки. Перегородка может быть выполнена из эластичного растягивающегося материала, например резины. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения

поплавками, и обратным клапаном, установленным в перепускном отверстии подвижной перегородки, а корпус с внутренней стороны снабжен упором, взаимодействующим с обратным клапаном перегородки.

7 газ