Устройство для контроля и регулирования концентраций конденсата в топливном газе Советский патент 1978 года по МПК G05D11/00 C10G5/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ. КОНДЕНСАТА В ТОПЛИВНОМ ГАЗЕ

Изобретение относится к автоматическим устройствам, позволяющнм осуществлять частичную осушку и выделение конденсата в природных газах, и может быть использовано в технологических процессах, требующих предварительной осущки и определения концентрации влажности в сырье, а также на магистральных трубопроводах газовых и нефтяных промыслов. Известно устройство, применяемое для очистки транспортируемого газа на промыслах, в виде центробежного циклона и вращаюш,егося сепаратора для отделения пара от конденсата на электростанциях 1. За прототип принято устройство для контроля и регулирования концентрации конденсата в топливном газе, содержащее корпус с размещенной внутри на валу крыльчаткой, тангенциальный патрубок для сырого топливного газа, патрубок для осушенного топливного газа, патрубок для слива конденсата, в котором жестко закреплена гильза с проточными каналами, камеру слива конденсата, сообщающуюся с корпусом 2. Недостатками известных устройств.являются невысокая точность контроля и низкая их надежность. С целью устранения указанных недос-. татков устройство снабжено центробежным регулятором, золотником,-опорным подшипником, буксой с профильными окнами, датчиком уровня, концевым выключателем, при-, чем один конец вала крыльчатки укреплен в опорно.м подшипнике, закрепленном в патрубке для осушенного-топливного газа, другой конец вала соединен через центробежный регулятор с з олотником, установленным в буксе, профильные окна которой сообщены с проточными каналами гильзы, а датчик уровня размещен в нижней части корпуса и связан с концевым выключателем. На фиг. 1 показано предлагаемое устройство; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1. Устройство содержит корпус 1, камеру 2 слива конденсата, отверстия 3 и 4 в стенках корпуса для сбора и прохождения конденсата, тангенциальный патрубок 5 для сырого топливного газа, патрубок б для осущенного топливного газа, патрубок 7 для слива конденсата с жестко закрепленной в нем гильзой 8, в которой высверлены проточные каналы 9 для вывода конденсата. Крыльчатка 10 установлена на валу 11, который одним концом закреплен в опорном подшипннке 12, приваренным с помощью ребер 13 в патрубке б для осушенного топливного газа, другой конец вала соединен с центробежным регулятором 14, упругий элемент которого связан с золотником 15, входящим в буксу 16, выполненную с профильными окнами 17. Устройство имеет датчик 18 уровня и концевой выключатель 19. Устройство работает следующим образом Сьфой топливный газ подается через патрубок 5 в корпус 1, где он предварительно закручивается благодаря тангенциальной конструкции патрубка 5. В результате происходит выпадание конденсата и слив его через проточные каналы 9 и зазор, образованный золотником 15 и гильзой 8. Закрученный поток топливного газа направляется вверх и начинает вращать крыльчатку 10, выполненную из прямоугольных лопаток, расположенных под углом 45° к оси вала, с шагом мм. Размеры проходного сечения лопаток рассчитываются с учетом среднего расхода газа, равного 4-5 м/сек. Газ, проходя через крыльчатку, освобождается от капелек конденсата, отбрасываемых центробежной силой к стенкам корпуса, и через отверстия 3 попадает в камеру 2 слива конденсата, стекает вниз и через отверстия 4 поступает в проточные каналы 9 гильзы 8. При концентрации конденсата в сыром топливном газе в пределах, безопасных для работы газотурбинной установки, отделение конденсата и его слив осуществляется с помощью укрепленного на валу золотника 15, управляемого центробежным регулятором 14, Постоянный слив конденсата производится через устанавливаемый регулируемый зазор между золотником 15 и гильзой 8, а в случае увеличения расхода сырого топливного газа упругий элемент центробежного регулятора, деформируясь, передвигает золотник, увеличивая тем самым проходное сечение проточных каналов, так как золотник открывает профильные окна 17. Ход золотника и величины профильных окон в буксе рассчитываются при наладке устройства путем подбора грузов центробежного регулятора так, что при нормальной заданной концентрации в сыром топливном газе обеспечивается слив -всего количества отсепарированного конденсата. Необходимость выполнения окон буксы профильными вызывается нелинейностью характеристики золотника, величина открытия которого непропорциональна сливу конденсата, и выбирается при расчете количества выделяемого конденсата и хода золотника для каждого конкретного случая. В случае резкого увеличения концентрации конденсата в топливном газе увеличивается его выделение и полное прохождение конденсата при полностью открытых профильнь1х оки-ах в-буксене обеспечива,ется. Конденсат собирается в нижней части корпуса, уровень его отслеживается поплавковым датчиком 18, установленным на дне корпуса. По дрстижению поплавком уровня, соответствующего критической концентрации кон-, денсата в топливном газе, он воздействует на первый контакт конечного выключателя, включенного в схему предупредительной сигнализации для оповещения оператора. При дальнейщем увеличении уровня конденсата поплавок воздействует на второй контакт выключателя, включенного в схему защиты газотурбинной установки, что вызывает автоматическое срабатывание клапана на линии подачи сырого топливного га-. за. Конструктивно вал турбосепаратора со стороны крыльчатки укреплен и вращается в опорном подщипнике 12. Подшипник и золотник смазываются маслом, давление которого превышает давление топливного газа. подача же масла прерывается при прекращении подачи топливного газа в устройство по сигналу конечного выключателя. В качестве нижней опоры вала используется золотник, размещенный в направляющей буксе. Формула изобретения Устройство для контроля и регулирования концентрации конденсата в топливном газе, содержащее корпус с размещенной на валу крьшьчаткой, тангенциальный патрубок для сырого топливного газа, патрубок . для осушенного топливного газа, патрубок для слива конденсата, в котором жестко закреплена гильза с Проточными каналами, камеру слива конденсата, сообщающуюся с корпусом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля и надежности устройства, оно снабжено центробежным регулятором, золотником, опорным подшипником, буксой с профильными окнами, датчи-ком уровня, концевым выключателем, причем один конец вала крыльчатки укреплен в опорном подщипнике, закрепленном в патрубке для осушенного топливного газа, другой конец вала соединен через центробежный регулятор с золотником, установленным в буксе, профильные окна которой сообщены с проточными каналами гильзы, а датчик уровня размещен в нижней части корпуса и связан с концевым выключателем. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1- Лелеев Н. С. и др. Сепарация пара при помощи центробежного вращающегося сепа ратора, «Теплоэнергетика № 12, 1955. 2. Авторское свидетельство № 324074, кл. В 04 С 5/30, 1969.

13

Масло от тсоса высокого даЪпенчя