СЕПАРАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА

Полезная модель относится к устройствам для разделения газожидкостных смесей и может быть использована в нефтяной, газовой и химической промышленности.
7
Известен сепаратор (патент RU №2147914, МПК B01D 45/12, опубл. 27.04.00 г., №12), содержащий корпус с патрубком входа газожидкостной смеси, патрубками выхода газа и жидкости, установленные в корпусе коагулятор и циклон.
Общими признаками известного и предлагаемого устройства являются: вертикальный корпус с патрубком входа сырья и патрубками выхода газа и жидкости.
Недостатком известного устройства является неэффективное разделение газожидкостного потока как вследствие его недостаточной организации перед подачей в зону коагуляции, так и обусловленное отсутствием зоны тонкой доочистки газового потока.
Наиболее близким к заявляемому является центробежный сепаратор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с тангенциальным патрубком ввода разделяемого потока и осевым патрубком отвода жидкости, размещенный в нижней части корпуса отражатель, осевой патрубок вывода очищенного газа, на нижнем конце которого размещен кольцевой сборник жидкости с дренажной трубкой, выведенной под отражатель. Сепаратор снабжен укрепленными на внутренней поверхности патрубка вывода очищенного газа двумя шайбами и установленными между ними под углом к потоку вертикальными пластинами, а кольцевой сборник жидкости выполнен путем отгиба внутрь торцевого края патрубка вывода очищенного газа, образуя скругленный нижний конец его (патент RU №2029631, МПК В04С 5/13, 1995 г.).
Недостатками данного сепаратора, принятого в качестве прототипа, являются то, что при работе этого сепаратора капли жидкости оседают на сточном корпусе и возможен повторный захват этих капель вихревым потоком и, соответственно, попадание их в патрубок отвода газа, что снижает эффективность очистки газа.
Задача изобретения - повышение степени очистки газа от жидкости.
Техническая задача предлагаемой полезной модели заключается в повышении эффективности очистки газа, выражающейся в улавливании до 95% капельной жидкости и мехпримесей размером более 1 мкм и обеспечении надежной эксплуатации аппарата при существенных колебаниях соотношений фаз потока и технологических параметров (температуры и давления).
Поставленная задача достигается тем, что сепаратор для очистки газа, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с тангенциальным патрубком ввода разделяемого потока и осевым патрубком отвода жидкости, патрубок вывода очищенного газа, кольцевой сборник жидкости с дренажной трубкой, завихритель потока, образованный двумя шайбами и установленными между ними под углом к потоку вертикальными пластинами, в отличие от прототипа, он снабжен коалесцирующим фильтром, выполненным в виде цилиндра из пористого материала, внутри коалесцирующего фильтра размещен распределитель потока в виде конического завихрителя, а выходной патрубок снабжен дефлектором, площадь которого не менее чем в 4 раза превышает площадь отверстия выходного патрубка.
На фиг. 1 показана схема сепаратора для очистки газа, вертикальный разрез.
На фиг. 2 приведены горизонтальные разрезы сепаратора.
Центробежный сепаратор содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, тангенциальный патрубок 2 ввода разделяемого потока, конический отражатель 3, установленный в нижней части корпуса 1, осевой патрубок отвода жидкости 4, осевой патрубок 5 отвода газа, кольцевой сборник жидкости 6, прикрепленный к корпусу 1 несколькими перемычками, вертикальные пластины 7, закрепленные под углом к потоку по периметру между шайбой 8 и шайбой 9, дренажные трубки 10 и 11. В верхней части корпуса 1 установлен коалесцирующий фильтр 12, выполненный в виде цилиндра из пористого материала. Внутри коалесцирующего фильтра 12 размещен распределитель потока 13 в виде конического завихрителя, а выходной патрубок 14 снабжен дефлектором 15, площадь которого не менее чем в 4 раза превышает площадь отверстия патрубка отвода очищенного газа.
Центробежный сепаратор работает следующим образом.
Влажный газ поступает в верхнюю часть корпуса 1 через тангенциальный патрубок 2 сепаратора. Газ движется по спирали к центру сепаратора. Взвешенные частицы жидкости центробежной силой отбрасываются к внутренней цилиндрической стенке корпуса 1, стекают по стенке корпуса 1 и поступают в осевой патрубок 4 отвода жидкости. Капельная жидкость, не осевшая на корпусе, попадает вместе с газом через кольцевой сборник 6 в патрубок 5 отвода газа, где газовый поток за счет торможения о вертикальные пластины 7 оседает на стенках этих пластин и на внутренней поверхности патрубка отвода газа 5. Отсепарированная жидкость, стекая по вертикальным пластинам 7 и внутренней поверхности патрубка 5 отвода газа, попадает в сборник жидкости 6, откуда через дренажную трубку 11 поступает под отражатель 3 в нижнюю часть корпуса 1, а затем через осевой патрубок 4 отвода жидкости выводится из сепаратора.
Газ, после вывода его через патрубок 5, несет с собой часть не отсепарированной мелкокапельной жидкости, которая поступает в конический распределитель потока 13, выполненный в виде наклонных пластин, установленных под углом к потоку. Коническая форма распределителя потока 13 позволяет более равномерно распределить расход потока за счет увеличения центробежной силы по мере уменьшения радиуса поворота при продвижении его вверх. Пройдя через распределитель 13, поток проходит через поры коалесцирующего фильтра 12, и устремляясь к выходному патрубку 14, встречает на этом пути дефлектор 15, который снижает скорость потока у фильтра напротив отверстия штуцера 14, и, таким образом, выравнивает поток через фильтр 12. Дренажная трубка 10 снабжена коленом для предотвращения перетока газа из нижней части корпуса 1 в верхнюю за счет жидкости, скапливающейся в колене и выполняющей функцию обратного клапана.