ГАЗОЖИДКОСТНЫЙ СЕПАРАТОР

Полезная модель относится к оборудованию для очистки газа от жидкости и механических примесей и может быть использовано в нефтяной, газовой и других отраслях промышленности, конкретно, при замере дебита скважин на нефтяных промыслах.
7
Известен сепаратор газа по патенту РФ №2091134 (МПК B01D 45/12, опубл. 27.09.1997), содержащий вертикальный корпус с патрубком входа неочищенного газа и патрубками выхода разделенных сред, размещенную в корпусе решетку, выполненную в виде продольных параллельных секций, содержащих один или несколько рядов сепарационных элементов, и дренажную трубу.
Общими признаками известного сепаратора с предлагаемым являются наличие в сепараторе вертикального корпуса с патрубками входа и выхода и капелотбойник.
Недостатком известной конструкции является неэффективная работа сепаратора, т.к. бункер перекрывает значительную часть проходного сечения аппарата, в результате существенно увеличивается гидравлическое сопротивление сепаратора. Кроме того, в данной конструкции на полотне можно установить ограниченное количество сепарационных элементов. Поэтому при повышенном содержании в газе механических примесей значительно снижается надежность сепаратора и его производительность.
7
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является газожидкостный сепаратор по патенту РФ №2153915 (MПKB01Д 45/00, В01Д 19/00, опубл. 10.08.2000), содержащий корпус с патрубками входа газожидкостной смеси и выхода газа и жидкости, размещенный в корпусе коагулятор и установленный перед патрубком выхода газа каплеотбойник и дренажные трубки. Между основанием коагулятора и стенкой корпуса установлен распределительный короб, горизонтальный элемент которого соединен со стенкой корпуса, а вертикальный элемент соединен с основанием коагулятора таким образом, что полость, образованная стенкой корпуса и распределительным коробом, соединена с полостью патрубка входа газожидкостной смеси. На основаниях коагулятора и каплеотбойника установлены центробежные элементы.
Общими признаками известного сепаратора с предлагаемым являются: вертикальный корпус с патрубками входа газожидкостной смеси и выхода газа и жидкости и каплеотбойник.
Недостатком известного сепаратора является недостаточно эффективное разгазирование отделяемой жидкости и, соответственно, недостаточная эффективность разделения газа и жидкости, особенно, в случаях высокого содержания жидкости в разделяемой смеси.
Техническая задача заключается в достижении высокой эффективности разделения газожидкостной смеси за счет снижения уноса газа с жидкостью.
Поставленная задача достигается тем, что в газожидкостном сепараторе, содержащем корпус с патрубками входа газожидкостной смеси и выхода газа и жидкости и каплеотбойник новым является то, что в нижней части корпуса установлен гаситель кинетической энергии, выполненный в виде перфорированного конуса, обращенного вершиной к нижнему днищу, кроме того, нижняя часть корпуса снабжена измерителем уровня жидкости.
Кроме того, профиль отверстий, выполненных на поверхности перфорированного конуса, выполнен с отбортовкой, обращенной к верхнему днищу.
Кроме того, профиль отверстий, выполненных на поверхности перфорированного конуса, выполнен в виде усеченных конусов, обращенных большим основанием к верхнему днищу.
Кроме того, у основания перфорированного конуса установлены направляющие лопатки.
Размещение в нижней части сепаратора гасителя кинетической энергии, выполненного в виде перфорированного конуса, обращенного вершиной к нижнему днищу, позволяет погасить кинетическую энергию стекающей вниз жидкости, перевести ее в пленочный режим течения, интенсифицируя при этом процесс разгазирования и время пребывания жидкости в зоне разгазирования, в результате организуя плавную подачу жидкости в кубовую часть аппарата.
Размещение перфорированного конуса в области размещения измерителя уровня жидкости, установленного в нижней части корпуса, позволяет предотвратить появления падающей струи, которая, по инерции проникая под уровень жидкости, увлекает за собой и газовую фазу.
Выполнение профиля отверстий в виде отбортовки или в виде усеченного конуса позволяет порционно отбирать жидкость из потока и плавно отводить ее вниз аппарата.
Снабжение основания перфорированного конуса направляющими лопатками позволяет придать потоку вращательное движение, тем самым организуя плавный вход жидкости в кубовую часть аппарата.
На фиг.1 показан общий вид газожидкостного сепаратора, на фиг.2 - вид А-А, на фиг.3 - выполнение отверстий в перфорированном конусе по первому варианту, на фиг.4 - выполнение отверстий в перфорированном конусе по второму варианту.
Сепаратор содержит вертикальный корпус 1, тангенциально расположенный патрубок входа 2 газожидкостной смеси, патрубок выхода 3 газа и патрубок выхода 4 жидкости. В верхней части корпуса 1 размещен распределительный короб 5. В нижней (кубовой) части корпус 1 снабжен измерителем уровня жидкости 6. В нижней части корпуса в области размещения измерителя уровня жидкости 6 установлен гаситель кинетической энергии 7, выполненный в виде конуса, перфорированного отверстиями 8. Профиль отверстия 8 может быть выполнен с отбортовкой 9, обращенной к верхнему днищу 10. Профиль отверстия 8 может быть выполнен в виде усеченного конуса 11, обращенного большим основанием к верхнему днищу 10. Гаситель кинетической энергии 7 установлен таким образом, что вершина конуса обращена в сторону нижнего днища 12. Перфорированный конус 7 размещен в нижней части сепаратора таким образом, что часть конуса 7 всегда затоплена в кубовой жидкости. В верхней части корпуса 1 размещен каплеотбойник 13, содержащий два полотна 14, на которых установлены центробежные сепарационные элементы 15. У основания перфорированного конуса 7 установлены направляющие лопатки 16. Сепаратор снабжен дренажными трубами 17 для отвода отделившейся жидкости.
Газожидкостный поток подается в сепаратор через патрубок входа 2 тангенциально и закручивается в полости между корпусом 1 и распределительным коробом 5. Этим достигается предварительное разделение газожидкостного потока. Жидкость в виде пленки стекает по внутренней стенке сепаратора в кубовую часть, двигаясь по спирали. Расположенный в кубовой части сепаратора перфорированный конус 7 обеспечивает гашение энергии пленки жидкости при различных уровнях жидкости в кубовой части сепаратора. Это достигается изменением направления движения жидкости и наличием отверстий 8 в перфорированном конусе 7, а также концентрацией потока в центральной части конуса 7. Газ после предварительной сепарации направляется в каплеотбойник 13, где проходит две ступени сепарации, снижающие вторичный унос капельной жидкости из сепаратора. Жидкость, отделенная в центробежных элементах 15 каплеотбойника 13, под действием силы тяжести сливается в кубовую часть сепаратора по дренажным трубам 17.