СЕПАРАТОР ОСУШКИ ГАЗОВ ОТ КАПЕЛЬНОЙ ВЛАГИ

Полезная модель относится к области очистки газа от капель различных жидких сред и может быть использовано в химической, нефтехимической и нефтегазовой промышленности.
Существует сепаратор для осушки газа, содержащий корпус с патрубками входа неочищенного газа, выхода очищенного газа и выхода жидкости и расположенные в корпусе входную и выходную фильтрующие секции (патент РФ №2147914, МПК В01D 45/12, 27.04.2000).
Недостатком данного аппарата является низкая эффективность его работы при относительно невысоком расходе жидкости, так как нарушается непрерывность потока жидкости, и по сливным трубам снизу вверх движется газ. Это нарушает слив жидкости, что снижает эффективность очистки.
Известен также аппарат, состоящий из корпуса с патрубками входа газовой смеси, выхода газа и жидкости, сепарационных элементов, установленных на тарелке, оборудованной сливной трубой, конец которой соединен с емкостью сбора жидкости. В таком сепараторе слив жидкости с полости тарелки, снабженной сепарационными элементами, осуществляется по трубе, опущенной в жидкость, находящейся в сборнике жидкости (патент РФ №2056135, МПК В01D 45/12, 20.03.1996).
Недостатком данного сепаратора является ненадежность его работы при наличии в очищаемом газе твердых частиц, а также при малом содержании в нем жидкой фазы. Присутствие твердых частиц влечет за собой засорение сливной трубы, а при малом содержании жидкой фазы возможен прорыв газа по трубе слива и нарушение гидрозатвора, что приводит к снижению эффективности очистки.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является сепаратор для осушки газа, содержащий корпус с патрубками входа неочищенного газа, выхода очищенного газа и выхода жидкости и расположенные в корпусе входную и выходную фильтрующие сетки (патент РФ №2252813, МПК В01D 45/12, 53/26, 19.01.2004).
Недостатком данного сепаратора является возможность вторичного уноса капель с осушенным газом, так как выходной патрубок осушенного газа располагается вверху колонны.
Задачей полезной модели является обеспечение высокой эффективности очистки газа от капельной влаги.
г
Настоящая полезная модель обеспечивает высокую эффективность очистки газа от капельной влаги за счет выравнивания потока газа направляющей решеткой, имеющей коэффициент сопротивления ξ, от 4,9 до 5,9, укрупнения капель жидкости в насадочном слое, состоящем из нерегулярных насадок «Инжехим-2000» (Свидетельство РФ на полезную модель №13950, В01F 5/00, 20.06.2000), осаждения капель жидкости на внутренней стороне стенок трубок за счет центробежной силы (при скорости газа W больше 30 м/с), вызванной ленточным завихрителем.
Таким образом, технический результат достигается за счет того, что в сепаратор осушки газов от капельной влаги, состоящем из корпуса с патрубками входа исходной газожидкостной смеси, выхода очищенного от влаги газа и выхода отделенной жидкой фазы, согласно заявляемой полезной модели, дополнительно введены внутренняя труба и сетчатый демистер, расположенный по периметру между внутренней трубой и корпусом, при этом во внутренней трубе последовательно расположены направляющая решетка, имеющая коэффициент сопротивления ξ от 4,9 до 5,9, секция нерегулярных металлических насадок, выполненная в виде насадок «Инжехим-2000», и тарелка, на которой установлены трубки с ленточным завихрителем.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображен заявляемый сепаратор осушки газов от капельной влаги.
Цифрами на чертеже обозначены:
1 - внутренняя труба,
2 - корпус,
3 - патрубок входа исходной газожидкостной смеси,
4 - направляющая решетка,
5 - секция нерегулярных металлических насадок, выполненная в виде насадок «Инжехим-2000»,
6 - трубки с ленточным завихрителем,
7 - патрубок выхода отделенной жидкой фазы,
8 - сетчатый демистер,
9 - патрубок выхода очищенного от влаги газа,
10 - тарелка.
Сепаратор осушки газов от капельной влаги состоит из корпуса 2 с патрубками 3, 7, 9 соответственно входа исходной газожидкостной смеси, выхода очищенного от влаги газа и выхода отделенной жидкой фазы. Отличием заявляемого сепаратора является то, что в сепаратор дополнительно введены внутренняя труба 1 и сетчатый демистер 8. Во внутренней трубе 1 последовательно расположены направляющая решетка 4, секция 5 нерегулярных металлических насадок и тарелка 10. На тарелке 10 установлены трубки 6 с ленточным завихрителем. Сетчатый демистер 8 расположен по периметру между внутренней трубой 1 и корпусом 2 под углом 45° и состоит из мелкой сетки, уложенной в пакет.
Направляющая решетка 4 представляет собой проницаемую поперечную перегородку из металлического листа с отверстиями. Коэффициент сопротивления направляющей решетки ξ от 4,9 до 5,9, вследствие чего за решеткой 4 не наблюдается зоны циркуляции потока. В качестве контактных устройств в секции 5 используются нерегулярные металлические насадки «Инжехим-2000».
Сепаратор осушки газов от капельной влаги работает следующим образом.
г
Исходная газожидкостная смесь поступает во внутреннюю трубу 1 сепаратора через патрубок 3. Далее смесь, минуя направляющую решетку 4, где происходит выравнивание потока, поступает на секцию 5 нерегулярных металлических насадок, где происходит укрупнение капель жидкости. После секции 5 нерегулярных металлических насадок «Инжехим-2000» смесь проходит через трубки 6 с ленточным завихрителем. Жидкая фаза осаждается на внутренней стороне стенок трубок 6 за счет центробежной силы (при скорости газа W больше 30 м/с), вызванной ленточным завихрителем, и стекает в нижнюю часть сепаратора под действием силы тяжести. Через патрубок 7 отделенная жидкость покидает сепаратор. Очищенный газ через сетчатый демистер 8, предотвращающий вторичный унос жидкой фазы, покидает внутреннюю трубу 1 и выходит из сепаратора через патрубок 9.
Использование настоящей полезной модели в химической, нефтехимической и нефтегазовой промышленности, где требуется очистка газа от жидкой фазы, позволит обеспечить эффективность очистки газов, для капель больше 5 мкм, не менее 99%.