ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ СЕПАРАТОР

Полезная модель относится к области очистки газа от взвешенной в нем жидкости, в частности, к сепарационным устройствам, и может быть использовано для отделения жидкости из потока газа в газовой, нефтяной, химической промышленности.
Известен горизонтальный сепаратор, принятый в качестве прототипа (Сбор, транспорт и хранение природных углеводородных газов. Учебное пособие. М., «Недра», 1978, стр.172-174. Авт.: А.И.Гужов, В.Г.Титов, В.Ф.Медведев, В.А.Васильев). Сепаратор включает в себя сепарационную емкость, емкость для сбора жидкости, жалюзийную насадку, патрубок входа, патрубок выхода газа, патрубок для отвода конденсата.
Недостатком сепаратора является недостаточная эффективность очистки газа.
Технический результат заявляемой полезной модели - повышение эффективности очистки газа.
Поставленный технический результат достигается тем, что горизонтальный сепаратор включает две горизонтальные емкости, расположенные друг над другом и соединенные между собой патрубками для слива жидкости и выхода газа дегазации, образующие единую конструкцию, верхняя емкость сепарационная, нижняя - разделительная для дегазации конденсата и отделения от конденсата водной фазы, в сепарационной емкости посередине размещен патрубок входа газа, на входе газа установлен центробежный элемент с закрепленным на нем сетчатым отбойником, она снабжена двумя жалюзийными решетками и двумя тарелками, размещенными симметрично входу в установку, в тарелках установлены коалесцирующие элементы, представляющие собой каркас в виде усеченного конуса, снабженного фильтрующим материалом, в нижней части образующей коалесцирующих элементов
закреплены лотки для слива жидкости, на торцах сепарационной емкости размещены выходные патрубки.
На фиг. изображена схема сепаратора. Сепаратор состоит из сепарационной емкости 1, на входе размещен патрубок входа газа, в нем размещен центробежный элемент 2 с закрепленным на нем сетчатым отбойником 3. Внутри сепарационной емкости 1 установлены две жалюзийные решетки 4 и две тарелки 5. В тарелках 5 размещены коалесцирующие элементы 6, представляющие собой каркас в виде усеченного конуса, снабженного фильтрующим материалом. В нижней части коалесцирующего элемента 6 закреплены лотки 7 для слива жидкости. На торцах сепарационной емкости 1 размещены выходные патрубки 8. Под сепарационной емкостью 1 расположена разделительная емкость 9 для дегазации конденсата и отделения от конденсата водной фазы.
Емкости соединены патрубками слива жидкости 10 и 11 и патрубком для газа дегазации 12.
Сепаратор работает следующим образом:
Сырой газ поступает на вход сепарационной емкости 1, в центробежный элемент 2, где происходит предварительное отделение жидкой фазы, затем двумя потоками симметрично относительно входа газ попадает на сетчатый отбойник 3, где снижается его скорость и коагулируется часть жидкости. После этого газ проходит через жалюзийную решетку 4, где происходит частичное осаждение капель жидкости и равномерное распределение потока газа по сечению аппарата, отбившаяся жидкость сливается в разделительную емкость 9 через сливной патрубок 10. Далее газ идет через коалесцирующие элементы 6, где происходит укрупнение и отделение от газа мелкодисперсных капелек жидкости и их слив по лоткам 7 к тарелке 6, затем жидкость сливается через патрубок для слива жидкости 11 в разделительную емкость 9. Уровень жидкости в сливном патрубке 11 выше уровня жидкости в разделительной емкости 9 на величину сопротивления жалюзийной решетки 4 и коалесцирующих элементов 6. Условием предотвращения вторичного
уноса жидкости является то, что сопротивление жалюзийной решетки 4 и коалесцирующих элементов 6 должно быть меньше, чем давление столба жидкости между уровнем жидкости в разделительной емкости 9 и дном сепарационной емкости 1. Газ дегазации из разделительной емкости 9 поступает в сепарационную емкость 1 перед тарелкой 5 через патрубок для слива жидкости 11. Разделение отсепарированной жидкости на тяжелую и легкую фракцию происходит за счет гравитации и разницы плотностей разделяемых фаз, и слив их из аппарата идет раздельно.
Расположение сепарационной емкости 1 и разделительной емкости 9 горизонтально друг над другом позволяет: уменьшить габариты аппарата; исключить необходимость в отдельном разделителе, требующем обвязки регуляторами, арматурой, предохранительными клапанами, приборами КИПиА; наличие двух емкостей уменьшает вторичный унос, так как поток газа не контактирует с накапливаемой жидкостью; позволяет более эффективно отделять капли жидкости, так как осаждение их происходит перпендикулярно потоку газа.
Расположение в сепарационной емкости 1 симметрично относительно входа коалесцирующих элементов 6, и разделение газа на два потока с дальнейшим их объединением трубами в один, позволяет уменьшить диаметр сепарационной емкости в 1, 4 раза, как следствие: габариты аппарата по высоте, массу аппарата, эффективность сепарации, т.к. при уменьшении диаметра аппарата уменьшается время осаждения капель жидкости, а также поток газа более равномерно распределяется по сечению сепарационной секции, так как при больших диаметрах сепараторов и малых скоростях газа в аппаратах возникают локальные потоки и вихри с более высокими скоростями газа, чем расчетные средние по сечению, и, как следствие, дополнительный унос жидкости.