Конденсатосборник проточный для газопровода

Предложение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, а именно к газотранспорту для сбора отделения, скапливания и отвода жидкости, находящейся в перекачиваемом газе, и может быть использовано при строительстве и эксплуатации систем газоснабжения, газотранспортных сетей, в том числе газораспределительных.
Известен пластмассовый конденсатосборник для газопровода (патент на ПМ RU № 193317, МПК F17D 1/02, F16T 1/00, опубл. 23.10.2019 Бюл. № 30), включающий расширенный по диаметру участок газопровода, сообщенный двумя патрубками с расположенной снизу емкостью для сбора конденсата, конденсатоотводную трубку со средством ее перекрытия на верхнем конце, герметично входящую сверху расширенного участка газопровода, проходящую через патрубок, расположенный у входа в этот участок, и сообщенную с нижней частью емкости сбора конденсата, причем емкость для сбора конденсата изготовлена объемом не менее объема расширенного участка газопровода, снабженного последовательно установленными не глухими верхней и нижней перегородками, перекрывающими более половины поперечного сечения расширенного участка, причем верхняя - установлена у его входа, а нижняя – между патрубками.
Недостатками данного устройства являются сложность изготовления и высокая материалоемкость, связанные с наличием отдельной емкости для сбора и отвода конденсата.
Известен также кондесатосборник (см. http://ifska.ru/archives/34, производства филиала ООО «Калугапромстройгаз» «Бурстройпроект», г. Орел), включающий вертикальную емкость для сбора конденсата с одноуровневыми разнонаправленными входным и выходным патрубками, конденсатоотводную трубку со средством ее перекрытия на верхнем конце.
Недостатками данного кондесатосборника является низкая очистка газа от жидкости (не более 30 %), содержащейся в газе, что требует боле частой (в 2 – 3 раза по сравнению с предыдущим аналогом) установки на газопроводе подобных конденсатосборников.
Наиболее близкой по технической части является установка для комплексной очистки газов (патент на ПМ № 2363881, МПК F17D 1/02, опубл. 10.08.2009 Бюл. № 22), включающая напорный газопровод, конденсатосборник, суживающее устройство, причем корпус конденсатосборника выполнен в виде горизонтальной обечайки, укрепленной ребрами жесткости с диаметром значительно большим, чем диаметр основного газопровода, и снабжен патрубками входа газа и отвода жидкости, внутри конденсатосборника помещены суживающее устройство, выполненное в виде дроссельной шайбы, сепарационная решетка и патрубок отвода конденсата, а напорный газопровод снабжен байпасом и запорной арматурой.
Недостатком данного устройства является большое падение давления в напорном газопроводе из-за наличия дроссельной шайбы и сепарационной решётки, являющимися гидравлическими сопротивлениями.
Технической задачей предполагаемой полезной модели является создание конструкции конденсатосборника проточного для газопровода, позволяющего при сохранении качества очистки газа от жидкости значительно уменьшить сопротивление потоку газа.
Техническая задача решается конденсатосборником проточным для газопровода, включающим емкость для сбора конденсата с разнонаправленными входным и выходным патрубками, конденсатоотводную трубку со средством ее перекрытия на верхнем конце и байпас с запорной арматурой.
Новым является то, что входной патрубок выполнен нисходящим от газопровода со входом в емкость выше уровня жидкости, но ниже выходного патрубка, оснащенного внутри емкости направленным вверх отводом, при этом байпас своими концами сообщен с верхней частью емкости и конндесатооводной трубкой выше емкости.
Новым является также то, что входной патрубок с противоположной от газопровода стороны снабжен теплоотводящим оребрением.
На чертеже изображена схема кондесатосборника в частичном разрезе.
Конденсатосборник проточный для газопровода 1 включает емкость 2 для сбора конденсата с разнонаправленными входным 3 и выходным 4 патрубками, конденсатоотводную трубку 5 со средством ее перекрытия 6 (вентиль, кран или т.п.) на верхнем конце и байпас 7 с запорной арматурой 8 (кран, задвижки или т.п.). Входной патрубок 3 выполнен нисходящим от газопровода 1 со входом 9 в емкость 2 выше уровня 10 жидкости, но ниже выходного патрубка 4, оснащенного внутри емкости направленным вверх отводом 11. Байпас 7 своими концами сообщен с верхней частью емкости 2 и кондесатооводной трубкой 5 выше емкости 2. Входной патрубок 3 с противоположной от газопровода 1 стороны может быть снабжен теплоотводящим оребрением 12 для охлаждения при температурах, вызывающих интенсивное образование пара из капель конденсата (обычно выше 40- 50°С).
Конструктивные элементы, технологические соединения и уплотнения, не влиявшие на работоспособность кондесатосборника, на чертеже не показаны или показаны условно.
Конденсатосборник работает следующим образом.
В местах газопровода 1, где есть снижение уровня газоровода, и/или температура опускается ниже «точки росы» (интенсивного выпадения конденсата при снижении температуры),и есть угроза из-за выпавшего конденсата получить гидрозатвор затрудняющий прокачку газа по газопроводу 1, устанавливают кондесатосборники. Для этого в разрыв газопровода 1 при помощи входного 3 и выходного 4 патрубков присоединяют емкость 2 для сбора конденсата. Газ с содержанием пара при переходе из газопровода 1 во входной патрубок 3 взаимодействует с его противоположной наклонной стенкой, на которой от соударения увеличиваются и собираются в капли пары жидкости, переносящиеся с газом. Эта стенка входного патрубка 3 нагревается из-за конденсации паров жидкости и воздействия потока газа. Если есть угроза превышения температуры 40ºС для отвода избыточного тепла в воздух (при наземном расположении газопровода 1) или в грунт (при подземной прокладке газопровода 1) стенку с противоположной от газопровода стороны снабжают оребрением 12, площадь которого заранее определяют в лабораторных условиях или эмпирическим путем. Образующиеся капли по наклонному входному патрубку стекают в емкость 1. Часть капель под действием потока газа во входном патрубке 3 снова испаряется, резко снижая температуру потока и интенсифицируя образования конденсата из оставшегося в газе пара. Газ из входа 9 входного патрубка 3 под углом сверху вниз входит емкость 2, где, взаимодействуя с поверхностью жидкости, интенсивно отдает конденсат, который за счет поверхностного натяжения удерживается в жидкости. После чего уже предварительно осушенный газ поднимается вверх в емкости 1 и, взаимодействуя со стенками емкости 1, продолжает отдавать конденсат. Сверху емкости 1 газ направляется через отвод 11 и выходной патрубок 4 дальше в газопровод 1. Так как отвод 11 направлен вверх, то исключается захват конденсата с восходящим в емкости 2 потоком газа. При этом уровень 10 жидкости в ёмкости 2 из-за сбора конденсата растет, при достижении максимально допустимого уровня (определяется визуальными, электронными или т.п. уровнемерами). К кондесатосборнику подгоняют передвижную емкость с насосом (не показаны), входной шланг 13 которого через средство перекрытия 6 соединяют с конденсатоотводной трубкой 5. Не останавливая работ газопровода 1, открывают средство перекрытия 6 и при помощи насоса через кондесатоотводную трубку 5 откачивают жидкость из емкости 2 до минимального уровня. Поле чего насос отключают, закрывают средство перекрытия 6, от которого отсоединяют шланг 13, и емкость с насосом переезжают к другому коденсатосборнику. Так как конденсатосборнике отсутствуют специальные гидравлические сопротивления, то потери давления потока газа в емкости 2 не значительные.
При необходимости замены кондесатоотводной трубки 5 (например, из-за коррозии) и/или очистки емкости 2 от скопившейся грязи и/или шлама. Газопровод 1 с двух сторон перекрывают (не показано), к кондесатосборнику подгоняют передвижную емкость с насосом (не показаны), входной шланг 13 которого через средство перекрытия 6 соединяют с конденсатоотводной трубкой 5. открывают средство перекрытия 6 и при помощи насоса через кондесатоотводную трубку 5 откачивают жидкость из емкости 2. При этом в емкости 2 выше уровня 10 жидкости создается разряжения, мешающее откачивать жидкость. Для выравнивания давления откачку прекращают, со шланга 13 сливают жидкость в передвижную емкость, открывают запорную арматуру 8, и воздух из шланга через конденсатоотводную трубку 5 и байпас 7поступает в емкость 2, повышая давление в ней выше уровня 10 жидкости. При этом более легкий и/или ядовитый газ не выроется во внешнее пространство. После чего откачку жидкости насосом через конденсатоотводную трубку 5 продолжают. Циклы в емкости 2 выравнивания давления и откачки жидкости повторяют до полной откачки жидкости из нее вместе с мелкой грязью, находящейся на дне емкости 2. Соединение 14 (фланец, муфта или т.п.) конденсатоотводной трубки 5 с емкостью 2 разбирают, извлекая трубку 5 из емкости 2. Конденсатоотводную трубку 5 заменяют и/или очищают емкость 2 специальными насосами (не показаны) от скопившейся грязи и/или шлама. После установки кондесатоотводной трубки 5 и герметизации соединения 14газопровод 1 с двух сторон открывают, и конденсатосборник работает в прежнем режиме.
Конденсатосборник проточный для газопровода, позволяет при сохранении качества очистки газа от жидкости значительно уменьшить сопротивление потоку газа.