ВЕРТИКАЛЬНЫЙ СЕПАРАТОР

Полезная модель относится к области очистки природного и попутного нефтяного газа от капельной жидкости и механических примесей, в частности, к сепарационным устройствам, и может быть использована для отделения жидкости и механических примесей из потока газа в газовой, нефтяной, химической промышленности.
Известен вертикальный сепаратор (Сбор, транспорт и хранение природных углеводородных газов. Учебное пособие. М., Недра, 1978,стр.171-172. Авт.: А.И.Гужов, В.Г.Титов, В.Ф.Медведев, В.А.Васильев). Сепаратор включает сепарационную емкость, жалюзийную насадку, патрубок входа, патрубок выхода газа, направляющий желоб.
Недостатком сепаратора является недостаточная эффективность очистки газа.
Известен вертикальный сепаратор, (RU №78088). Сепаратор включает цилиндрический корпус, патрубок входа газа с центробежным элементом и отбойником, жалюзийную решетку, тарелку с коалесцирующими элементами и патрубком слива жидкости с нее, патрубок выхода газа, патрубок отвода жидкости.
Недостатком сепаратора является недостаточная эффективность, связанная с тем, что отвод жидкости с первых двух сепарационных узлов неорганизован и часть отделившейся на этих узлах жидкости унесет восходящим потоком газа на третий сепарационный узел, дополнительно нагружая его.
Технический результат заявляемой полезной модели - повышение эффективности очистки газа.
Поставленный технический результат достигается тем, что вертикальный сепаратор включает цилиндрический корпус, внутри которого последовательно размещены сепарационные узлы, сепарационный узел первой ступени выполнен в виде патрубка с встроенным на входе центробежным элементом, а на выходе снабжен узлом отвода жидкости кольцевого типа, на внутренней поверхности корпуса сепаратора, напротив выхода узла сепарации первой ступени, размещен узел сепарации второй ступени, состоящий из отбойника дугообразной формы и пластины-отражателя, закрепленной под углом к оси корпуса, в верхней части корпуса сепаратора установлен узел сепарации третьей ступени, включающий тарелку, снабженную коалесцирующими элементами и патрубком слива жидкости с тарелки, ниже узла сепарации первой ступени установлена перфорированная пластина конусной формы, соединенная патрубком с узлом отвода жидкости кольцевого типа, сепаратор также снабжен патрубками выхода газа, дренажа и сброса конденсата.
На фиг.1 изображен вертикальный сепаратор. На фиг.2 вид А. На фиг.3 вид Б.
Вертикальный сепаратор состоит из цилиндрического корпуса 1, внутри которого последовательно размещены сепарационные узлы. Сепарационный узел первой ступени представляет патрубок 2 на входе которого встроен центробежный элемент 3, а на выходе снабжен узлом отвода жидкости 4 кольцевого типа. На внутренней поверхности корпуса сепаратора 1, напротив выхода газа с узла сепарации первой ступени, размещен сепарационный узел второй ступени, состоящий из отбойника 5 дугообразной формы и пластины-отражателя 6, закрепленной под углом к оси корпуса 1. Выход газа с узла сепаратора первой ступени максимально приближен к отбойнику 5. Сепарационный узел третьей ступени представляет собой установленную перпендикулярно оси корпуса 1 тарелку 7 с патрубком слива 8 и снабженную коалесцирующими элементами 9. Коалесцирующие элементы 9 установлены сверху тарелки 7. Ниже узла сепарации первой ступени установлена перфорированная пластина 10 конусной формы, соединенная патрубком 11 с узлом отвода жидкости 4 кольцевого типа и через которую проходит патрубок слива 8 тарелки 7. В верхней части сепаратора размещен патрубок выхода газа 12, в нижней части размещены патрубок сброса конденсата 13 и патрубок дренажа 14.
Вертикальный сепаратор работает следующим образом:
Сырой газ поступает по патрубку 2 на центробежный элемент 3, проходя через который приобретает вращательное движение. Капельная жидкость и механические примеси за счет центробежных сил отделяются от газового потока и, двигаясь по внутренней поверхности патрубка 2, через узел отвода жидкости 4 кольцевого типа и патрубку 11 стекают в нижнюю часть сепаратора. Далее газ, прошедший первичную очистку, после контакта с отбойником 5 дугообразной формы приобретает вращательное движение относительно цилиндрического корпуса 1, а после взаимодействия с пластиной-отражателем 6 приобретает поступательное движение вверх, минуя контакт с патрубком 2. Отделившиеся за счет центробежных сил капельная жидкость и механические примеси, унесенные с первого узла сепарации, отделяются от газового потока и стекают по внутренней поверхности вертикального корпуса 1 и далее через перфорированную пластину 10 в нижнюю часть сепаратора. Затем газ, прошедший вторичную очистку, проходит через коалесцирующие элементы 9, подвергаясь окончательной очистке от мелкодисперсных капель жидкости. Отделившаяся жидкость на коалесцирующих элементах 9 стекает на тарелку 7 и далее через патрубок слива 8 стекает в нижнюю часть сепаратора. Очищенный газ выходит через патрубок выхода газа 12. Периодически, по мере накопления, конденсат через патрубок сброса конденсата 13 удаляют из сепаратора, а при проведении профилактических работ вертикальный сепаратор опорожняют через патрубок дренажа 14.
Предлагаемая конструкция вертикального сепаратора исключает унос жидкости, отделенной от газового потока, на другой сепарационный узел за счет организованного отвода жидкости с каждого сепарационного узла, что значительно повышает эффективность очистки газа.