СЕПАРАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА
GAS CLEANING SEPARATOR

Изобретение относится к области очистки газа от примесей, преимущественно от различного рода жидких сред, и может быть использовано для подготовки газа в газовой, газодобывающей, нефтяной, химической и других отраслях промышленности.
Известен сепаратор для очистки газа, который содержит корпус с патрубками входа неочищенного газа, выхода газа и жидкости, сепарационные элементы, расположенные на тарелке, оборудованной сливной трубой, и циклон, входное отверстие трубы входа газа которого смонтировано в полости патрубка входа неочищенного газа, а осевая зона соединена с концом трубы слива жидкости, см. RU Патент №2147914, МПК B01D 45/12, 2000.
Недостатком такого контактно-сепарационного аппарата является его неэффективная работа при небольшом расходе жидкости, так как нарушается неразрывность жидкостного потока и по сливным трубам снизу вверх начинает двигаться газ. Это нарушает слив жидкости и приводит к снижению эффективности сепарации. Данный сепаратор обеспечивает двухступенчатую систему сепарации, что повышает эффективность очистки. Однако закрутка газа в первой ступени создает неравномерный градиент скоростей потока на выходе из первой ступени, что не позволяет обеспечить равномерную загрузку сепарационных элементов второй ступени. Как следствие, эффективность очистки газа снижается.
Наиболее близким по технической сущности является сепаратор для очистки газа, содержащий корпус с патрубками входа неочищенного газа, выхода очищенного газа и выхода жидкости и расположенные в корпусе фильтрующие секции. Первая фильтрующая секция, установленная над патрубком входа неочищенного газа, выполнена в виде прямоточного каплеуловителя с центробежными сепарационными элементами и размещенным под ним газораспределительным устройством, установленным против патрубка ввода газа с зазором к корпусу и выполненным в виде расширяющегося снизу вверх усеченного конуса или усеченной пирамиды, во входном и промежуточном сечении которого установлены направляющие решетки с прямоугольными или квадратными отверстиями. Направляющие решетки изготовлены из вертикально установленных плоских пластин, высота которых равна длине одной из сторон квадратного отверстия или меньшей стороне прямоугольного отверстия, а вторая фильтрующая секция установлена над прямоточным каплеуловителем и выполнена в виде не менее чем двух расположенных один над другим каплеуловителей с кольцевыми сетчатыми насадками, а между каплеуловителями расположена газораспределительная решетка, см. RU Патент №2252813, МПК B01D 45/12, B01D 5/26, 2005.
Недостатками известного сепаратора является малая эффективность очистки газа при больших факторах скорости , при которых происходит захлебывание каплеуловителей с сетчатыми насадками и приводит к вторичному каплеобразованию и выносу вторичных капель потоком газа из сепаратора. При увеличении эффективности очистки возникает необходимость увеличения аппарата в диаметре, что ведет к повышению его металлоемкости.
Задачей изобретения является создание сепаратора, позволяющего улучшить эффективность очистки газа при увеличении фактора скорости .
Техническая задача решается тем, что сепаратор для очистки газа, содержащий корпус с патрубками входа неочищенного газа, выхода очищенного газа и выхода жидкости и расположенные в корпусе газораспределительное устройство, установленное против патрубка ввода неочищенного газа с зазором к корпусу, и фильтрующие секции, установленные над газораспределительным устройством, содержащие сетчатый каплеуловитель и прямоточный каплеуловитель с центробежными сепарационными элементами, в котором каждая фильтрующая секция имеет прямоточный и сетчатый каплеуловители, при этом прямоточный каплеуловитель расположен над сетчатым каплеуловителем.
Решение технической задачи позволяет улучшить эффективность очистки газа при увеличении фактора скорости .
Сепаратор для очистки газа содержит, см. чертеж, корпус 1 с патрубками входа неочищенного газа 2, выхода очищенного газа 3 и выхода жидкости 4. В корпусе 1 против патрубка входа неочищенного газа 2 расположено газораспределительное устройство 5, установленное с зазором к корпусу. Над газораспределительным устройством установлены фильтрующие секции 6, каждая из которых содержит сетчатый каплеуловитель 7 и прямоточный каплеуловитель 8, снабженный цетробежными элементами 9, при этом прямоточный каплеуловитель 8 расположен над сетчатым 7.
Предлагаемый сепаратор работает следующим образом.
Неочищенный газ через патрубок входа неочищенного газа 2 подается в газораспределительное устройство 5, в котором происходит частичное отделение капельной жидкости от газового потока. Газораспределительное устройство 5 равномерно распределяет газовый поток по сечению сепаратора. Далее газовый поток поступает в последовательно установленные фильтрующие секции 6, каждая из которых имеет сетчатый каплеуловитель 7 и прямоточный каплеуловитель 8, при этом прямоточный каплеуловитель 8 расположен над сетчатым каплеуловителем 7. Содержащаяся в газовом потоке жидкость накапливается в сетчатом каплеуловителе 7. При факторах скорости  происходит захлебывание сетчатого каплеуловителя, при котором значительно увеличивается поверхность газожидкостного слоя, что интенсифицирует процесс осаждения капель из газового потока. На верхней поверхности сетчатого каплеуловителя 7 происходит образование вторичных капель, размер которых значительно больше размера капель, содержащихся в неочищенном газе. Вторичные капли подхватываются газовым потоком и направляются в прямоточный каплеуловитель 8, расположенный над сетчатым каплеуловителем 7 и снабженный центробежными элементами 9. В центробежных элементах 9 за счет центробежных сил вторичные капли жидкости отделяются от газового потока. Отделившаяся жидкость по трубам отводится в нижнюю часть сепаратора.
Таким образом, заявляемая конструкция сепаратора позволяет эффективно очищать газ от примесей, преимущественно от различного рода жидких сред, при увеличении фактора скорости в сепараторе .
Заявляемый объект прошел промышленные испытания и подтвердил эффективность очистки газа при факторе скорости в сепараторе .