ВЕРТИКАЛЬНЫЙ СЕПАРАТОР

Полезная модель относится к области очистки газа от взвешенной в нем жидкости, в частности, к сепарационным устройствам, и может быть использована для отделения жидкости из потока газа в газовой, нефтяной и химической промышленности.
Известен вертикальный сепаратор, принятый за прототип (патент РФ №78088).
Сепаратор состоит из цилиндрического корпуса, внутри которого размещены сепарационные узлы. На входе установлен центробежный элемент, снабженный отбойником. Перпендикулярно оси корпуса установлена жалюзийная решетка, над ней тарелка. Тарелка снабжена коалесцирующими элементами. Внутри корпуса вдоль образующей установлен патрубок слива жидкости с тарелки. В нижней части корпуса размещен патрубок слива жидкости из сепаратора, в верхней части корпуса размещен патрубок выхода газа
Недостатком данного сепаратора является полный унос жидкости, приходящей в сепаратор с газом, при увеличении сопротивления сепарирующих элементов до величины, превышающей высоту патрубков для слива жидкости.
Технический результат заявляемой полезной модели - уменьшение уноса жидкости из сепаратора при увеличении сопротивления сепарирующих элементов.
Технический результат достигается тем, что вертикальный сепаратор включает цилиндрический корпус, внутри корпуса последовательно размещены сепарационные узлы, на входе в сепаратор установлен центробежный элемент, перпендикулярно оси корпуса установлены жалюзийная решетка и над нею тарелка, снабженная сепарирующими элементами, например, коалесцирующими, внутри корпуса вдоль образующей установлен патрубок слива жидкости с тарелки, на нижнем торце патрубка слива жидкости с тарелки коаксиально с зазорами по боковым поверхностям и торцу установлена емкость, выполненная в виде стакана, в дне стакана установлен патрубок слива жидкости, край стакана расположен выше максимально допустимого уровня жидкости, выделившейся из отсепарированного газа, в нижней части корпуса размещен патрубок слива жидкости из сепаратора, а в верхней части корпуса размещен патрубок выхода газа из сепаратора.
На фиг. изображена схема сепаратора.
Сепаратор состоит из цилиндрического корпуса 1, внутри которого размещены сепарационные узлы. На входе установлен центробежный элемент 2. Перпендикулярно оси корпуса установлена жалюзийная решетка 3 и над нею тарелка 4. Тарелка 4 снабжена сепарирующими элементами 5, например, коалесцирующими. Внутри цилиндрического корпуса 1 вдоль образующей установлен патрубок слива жидкости 6 с тарелки 4. На нижнем торце патрубка слива жидкости 6 с тарелки 4 коаксиально с зазорами по боковым поверхностям и торцу установлена емкость 7, выполненная в виде стакана. Край стакана расположен выше максимального допустимого уровня жидкости, выделившейся из отсепарированного газа. Максимальный допустимый уровень жидкости задается таким, чтобы он был ниже размещенного на боковой поверхности цилиндрического корпуса 1 центробежного элемента 2, чтобы газ на входе не подхватывал отсепарированную жидкость. В дне стакана установлен патрубок слива жидкости 8 со штуцером 9. В нижней части цилиндрического корпуса 1 размещен патрубок слива жидкости 10 из сепаратора, в верхней части цилиндрического корпуса 1 размещен патрубок выхода газа 11. Сепаратор работает следующим образом.
Сырой газ поступает в цилиндрический корпус 1 через центробежный элемент 2, где происходит предварительное отделение жидкой фазы. Затем газ проходит через жалюзийную решетку 3, где происходит частичное осаждение капель жидкости и равномерное распределение потока газа по сечению аппарата. Выделившаяся капельная жидкость попадает в нижнюю часть цилиндрического корпуса 1. Далее газ идет через сепарирующие элементы 5, где происходит укрупнение и отделение от газа мелкодисперсных капель жидкости, которые затем сливаются через патрубок для слива жидкости 6 с тарелки 4 в емкость 7. После заполнения емкости 7 жидкость сливается в нижнюю часть цилиндрического корпуса 1 Максимальный допустимый уровень жидкости выбирается ниже входного патрубка Осушенный газ поступает в патрубок выхода газа 11.
Условием предотвращения вторичного уноса жидкости является то, что сопротивление жалюзийной решетки 4 и сепарирующих элементов 5 должно быть меньше, чем давление столба жидкости в патрубке слива жидкости 6 с тарелки 4.
При увеличении сопротивления сепарирующих элементов 5 уровень жидкости в емкости 7 будет повышаться. При заполнении емкости 7 жидкостью и дальнейшем повышении сопротивления на сепарирующих элементах 5 может возникнуть внештатная ситуация, вызванная достижением критического перепада между давлением сырого газа на входе и давлением сухого газа в патрубке выхода газа 11. Это приведет к прорыву сырого газа через патрубок слива жидкости 6 с тарелки 4 в верхнюю часть цилиндрического корпуса 1 сепаратора и через патрубок выхода газа 11 - в газопровод. При этом в верхней части цилиндрического корпуса 1 сепаратора снижается давление ниже допустимого, равного давлению столба жидкости от максимального допустимого уровня жидкости до тарелки 4, которое контролируется датчиком перепада давления или дифференциальным манометром (на фиг. не показано), что будет служить сигналом для остановки работы сепаратора до выяснения причин сложившейся ситуации и устранения неисправности.
Преимущество заявляемого технического решения состоит в том, что в прорвавшийся сырой газ, проходящий мимо сепарационных элементов 5, попадет небольшое количество жидкости, равное сумме объемов емкости 7 и патрубка слива жидкости 6 с тарелки 4. У известных аналогичных сепараторов при аварийной ситуации в газопровод будет выноситься вся жидкость, находящаяся выше нижнего торца патрубка слива жидкости 6 с тарелки 4, т.е. в газопровод попадет большой объем жидкости, что может привести к аварии, например, загидрачиванию теплообменников на УКПГ.
Патрубок слива жидкости 8, оснащенный штуцером 9, позволяют при профилактических работах слить жидкость из патрубка слива жидкости 6 с тарелки 4 и емкости 7.