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, химической промышленности.
Известен вертикальный сепаратор, принятый за прототип (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 и значительные габариты при заданной производительности.
Технический результат заявляемой полезной модели - повышение эффективности очистки газа при ограниченных размерах сепаратора.
Поставленный технический результат достигается тем, что вертикальный сепаратор включает цилиндрический корпус, внутри корпуса последовательно размещены сепарационные узлы, на входе в сепаратор установлен центробежный элемент, снабженный отбойником, перпендикулярно оси корпуса установлены жалюзийная решетка и над нею - тарелка, снабженная коалесцирующими элементами, представляющими собой каркас в виде усеченного конуса с намотанным на него фильтрующим материалом, внутри корпуса вдоль образующей установлен патрубок слива жидкости с тарелки, в нижней части корпуса размещен патрубок слива жидкости из сепаратора, при этом выход патрубка слива жидкости с тарелки максимально приближен к
входу патрубка слива жидкости из сепаратора, в верхней части корпуса размещен патрубок выхода газа.
На фиг. изображена схема сепаратора.
Сепаратор состоит из цилиндрического корпуса 1, внутри которого размещены сепарационные узлы. На входе установлен центробежный элемент 2, снабженный отбойником 3. Перпендикулярно оси корпуса установлена жалюзийная решетка 4, над ней - тарелка 5. Тарелка 5 снабжена коалесцирующими элементами 6, представляющими собой каркас, выполненный в виде усеченного конуса с намотанным на него фильтрующим материалом. Внутри корпуса 1 вдоль образующей установлен патрубок слива жидкости 7 с тарелки 5. В нижней части корпуса 1 размещен патрубок слива жидкости 8 из сепаратора, в верхней части корпуса размещен патрубок выхода газа 9.
Сепаратор работает следующим образом:
Сырой газ поступает на вход сепаратора 1, в центробежный элемент 2, где происходит предварительное отделение жидкой фазы, затем газ попадает на отбойник 3, где снижается его скорость и коагулируется часть жидкости. После этого газ проходит через жалюзийную решетку 4, где происходит частичное осаждение капель жидкости и равномерное распределение потока газа по сечению аппарата. Далее газ идет через коалесцирующие элементы 6, где происходит укрупнение и отделение от газа мелкодисперсных капелек жидкости, которые затем сливаются через патрубок для слива жидкости 7 с тарелки 5 вниз, откуда затем удаляются через патрубок слива жидкости 8 из сепаратора. Очищенный газ выходит из сепаратора через патрубок выхода газа 9.
Центробежный элемент 2 на входе максимально отделит жидкость от газа, но при этом он имеет достаточно большое гидравлическое сопротивление, расположение его на входе не увеличивает высоту сливного патрубка (гидрозатвора), а значит уменьшает высоту сепаратора. Сетчатый отбойник 3 задерживает капли жидкости, прошедшие через центробежный элемент и снижает скорость газа при входе в сепаратор. Большая скорость входа газа
приводит к дроблению капель жидкости и усложняет их осаждение. Жалюзийная решетка 4 улавливает капли жидкости и распределяет поток газа равномерно по сечению аппарата, а значит равномерно загружаются коалесцирующие элементы 6, что уменьшает их количество и повышается эффективность отделения капель. Выполнение коалесцирующих элементов 6 в виде усеченного конуса позволяет разместить большее количество элементов за счет того, что свободное пространство для течения газа пропорционально расходу газа через поперечное сечение сепаратора, а также более равномерно загрузить фильтр по длине, так как поверхность коалесцирующих элементов 6 расположена под углом к входящему потоку газа.
Уровень жидкости в патрубке для слива жидкости с тарелки 7 выше уровня жидкости в нижней части аппарата на величину сопротивления жалюзийной решетки 4 и коалесцирующих элементов 6. Условием предотвращения вторичного уноса жидкости является то, что сопротивление жалюзийной решетки 4 и коалесцирующих элементов 6 должно быть меньше, чем давление столба жидкости между уровнем жидкости в нижней части аппарата и тарелкой 5.
Выходное отверстие патрубка для слива жидкости с тарелки 7 расположено рядом с входным отверстием патрубка для слива жидкости из сепаратора 8, что позволяет уменьшить высоту столба жидкости в патрубке 7 за счет разряжения создаваемого при сливе жидкости через патрубок 8, а значит продлить время эксплуатации и реже заменять коалесцирующие элементы 6 при их засорении.