Низкотемпературный сепаратор Советский патент 1978 года по МПК C10G5/06 F25B43/00 

Изобретение относится к очистке газов от жидких Примесей И может быть использовано в системах подготовки газа к тра«спарту, в частности, на промыслах природного газа.

Известна установка для «изкотемпературной -сепарации газа, включающая (вяхревую трубу € танген-цнально расположенными соплами и диаф.р-агмой, трубопровод холодного потока, сепаратор, трубопровод го рячего потока и низкотемпературный сепаратор, содержащий с двумя за.вихрлтелямн, один из которых, периферийный, соединен с трубопроводом горячего потока газа (сепарируечмого), а другой, ц.ент1ральный, - с трубопроводом холодного потока газа, и прямоточный сепаратор, подсоединенный к выходу камеры 1.

В камере низкотемпературпого сепаратора происходит теплообмен между закрученным сепарируемым газом и закрученным внутри него в том же направлении холодным газом п одновременно сепарация.

В этом устройстве для 0 беспечения требуемой степени сепар.ащии камера должна иметь достаточную длину, чтобы теплообл1ен между потоками был полным. Такая камера с целью обеспечения интепсификации теплообмена является недостатком известного низкотемпературного icen.apaTOpa.

Целью изобретения является уве-янчение интенсификадии теплообмена потоками иутем устранения центрального ядра холодного потока газа.

Указанная цель достигается тем, что теплоо-бмепная камера снабженл барабаном, установлепным коицентрично внутри нее с возможностью врагцения. При этом барабап снабжен устаноаленными в нижней части усеченными конусами.

На чертеже показан праалагаемый сепар.атор, продольный разрез.

Низкотемпературный сепаратор содержит теплообменную камеру 1, трубопровод 2 для подвода горячего иотока газа (сепарируемого), трубопровод 3 для подвода холодного потока газа. Трубопровод 3 размещен в камере 1 концентрич.но. Внутри трубопровода 5 установлен завихритель 4, а снаружи него в зазоре между камерой расположен периферийный завихритель 5. Камера / своей нижней частью соединена со сборником 6 конденсата, в корпусе 7 которого расположен центральный трубопровод 8. Верхний конец последнего разл1ещен в нижней части камеры /. На боковой поверхности трубопровода 8 закреплены отбойные тарелки 9, под которыми выполнены отверстия 10. Трубопровод 5 соединен с отводящим трубоироводом 11. Над отбойными тарелками 9 установлена ленточная .спираль 12, предназначенная для предотБращеняя восходящего потока вдоль трубопровода 8 при работе .сепаратора. Виутри камеры 1 концент.рично ей .расположен .ба,ра:5ан 13 с йоэможностью Вращения в подшипниках 14, один ИЗ которых (верхний) расположен в обтекателе i/5 1Ц.ентрального завихр.ителя 4, а другой - в центр альном трубопроводе 5. В нижней части барабан 13 сна:бжен усеченными конусами .16, уст.ановленным,н большими основаниями книзу. Низкотемпературный сепаратор работает следующим образом. Сепарируемый -поток газа :подается по трубопроводу 2, а холодный - по труболроводу 3. Затем эти потоки проходят, соответственно, через периферийный завйхритель 5 и |Центральнь Й 4, в результате чего в кам-ере теплообмена / образуется .двухслойный поступательно-вращательный тютОК, наружный слой которого представ.ляет собой сепарируемый Газ, .а .внутренний - охлажденный ч,нстый газ. Лоток при двингении внутри камеры тери юд.ит ВО Щр.анцание бара:ба.н, так как иосле,дннй свободно установлен .в лодшипниках 14. Благодаря вращательному движению .и обеспечению достаточно высокого отношения тангенциальной составляющей турбулентов пульсации .не оказывает существенного действия на структуру потока и .в нем не происходит перемешивания слоев. Путем трения происходит выравнивание скоростей слоев потока. Вследствие р азницы температур слоев образуется цвнтр.остремительный тепловой поток, в результате чего происходит выравнивание темпер.атуры слоев потока по его радиусу. Наружные слои лотока охлаждаются, отдавая свое тепло внутренним слоям. :По мере охлаждения наружных слоев газа взвеси ко:нденсат,а вьющих углеводородов И воды выпадают, под .действием И«е)рцио«ных сил они перемещаются рад,н,ально к стенкам сборника конденсата 6 и, непрерывно укрупняясь, стекают в сборинк. Выделению конденсатора способствует то обстоятельство, что часть газа из наружных слоев для отделения .из «его конденсата поступает в сборник 6, яз которого в очищенном состоянии через отверстия JO под тарелкой 9 вых.одит в щентр.альный трубопровод 8, смешиваясь с центр.альньпми очищенными слоями потока, п.рошедшего камеру. Наллчне внутри Камеры барабана исключает образование (центрального ядра в .двухслойном потоке, -благодаря -чему уменьшается толщина теплообменивающихся слоев, что .интенсифицирует их теплообмен. Усеченные конусы на нижней часги бара:бана улучшают /процесс отделения конденсата из потока, так как благодаря .им уменьш.аетоя проходное сечение между камерой и барабаном, и, следовательно, газ пр.ио.бретает .большую .скорость. Предлагаемый сепаратор щелесообразно использовать в системах подготовки газа к транспорту, когда имеются два потока газа с примерно одинакозы.ми давлениями, одни из которых го.р.ячий и влажный, а другой холодный .отсепарироваиный, например, полученный в результате температурного разделения газа в .вихревой камере. Формула изобретения 1..Низкотемпературный сепа.рато-р, содержащий тепло.обменную камеру с двумя завихрителями, один из которых, .периферийный, соединен с трубопроводом горячего иотока газа, а другой, центральный, - с трубопроводом ХОЛО.ДНОГО потока газа, сепара1ц.ионную ка.меру с трубопрОВодом, о т л и ч а ю щ .и и с я тем, что, с -целью инте.нои|фикации теплообмена 1между потокам.и путем устранения центрального ядра х.олодного .пото.ка газа, теплообМ-енна.я камера снабжена бара-баиом, установ.ленны.м концентр.ич.но внутри нее с возможностью вращения. 2.Сепаратор по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что барабан снабжен установленными в нижней части усечен.ным.и жанусами. Источник информации, принятый во внимание п.ри экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР N° 380923, кл. F ;25 В 43/00, 1973.

J JX V

;;

ю