СЕПАРАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ ПРИМЕСЕЙ
SEPARATOR FOR GAS CLEANING FROM IMPURITIES

Изобретение относится к области очистки газа от примесей, преимущественно от различного рода жидких сред, и может быть использовано для подготовки газа в газовой, газодобывающей, нефтяной, химической и других отраслях промышленности.
Известен сепаратор, включающий горизонтальный цилиндрический корпус, узлы ввода газожидкостной смеси, расположенные соосно корпусу, каплеулавливающие секции, выходные патрубки, сепаратор снабжен поперечным экраном с козырьком, установленным в корпусе соосно выходным патрубкам, прикрепленным боковыми поверхностями к стенке корпуса и образующим с ним верхнюю и нижнюю щели, высота которых равна диаметрам прилегающих выходных патрубков, при этом каплеулавливающие секции закреплены на экране с обеих сторон под козырьком, см. SU Авторское свидетельство №1690807, МПК 5 B01D 19/00, B01D 45/08, 1991.
Недостатком известного сепаратора является низкая степень очистки газа от мелких капель жидкости и механических примесей, которые дрейфуют в потоке газа и плохо осаждаются в каплеулавливающих секциях аппарата.
Наиболее близким по технической сущности является сепаратор для очистки газа от примесей, содержащий горизонтальный корпус с патрубками входа и выхода, вертикально установленное в корпусе опорное полотно с закрепленными на нем перегородками и центробежными элементами, в котором полость, образованная внутренней поверхностью корпуса, опорным полотном и центробежными элементами, разбита на секции перегородками, установленными между рядами центробежных элементов, причем длина каждой секции превышает длину центробежного элемента.
Преимущественное выполнение, когда перегородка выполнена с наклоном к горизонтальной плоскости сепаратора, см. RU Патент №2253502, МПК B01D 45/12 (2000.01), 2005.
Недостатками конструкции известного сепаратора является недостаточная эффективность работы сепаратора вследствие горизонтального расположения центробежных элементов на вертикально расположенном опорном полотне, при котором под действием гравитационной силы создается несимметричность распределения отсепарированной жидкой фазы в ловушках центробежных элементов, что приводит к скоплению жидкости внизу ловушек. Кроме того, растекание отсепарированной жидкости по перегородкам, установленным между рядами центробежных элементов, приводит к попаданию жидкости в зону повышенных скоростей. Следствием этих недостатков является захват уже отсепарированной жидкости высокоскоростным потоком газа, и вторичный ее унос, который снижает эффективность очистки газа от примесей. При этом производительность сепаратора по газовой фазе ограничивается количеством центробежных элементов, распределенных по сечению аппарата.
Задачей изобретения является создание сепаратора, позволяющего при сохранении диаметра аппарата повысить эффективность очистки газа от примесей и увеличить его производительность.
Техническая задача решается тем, что сепаратор для очистки газа от примесей, содержащий горизонтальный корпус с патрубками входа и выхода, установленное в корпусе опорное полотно с закрепленными на нем перегородками и центробежными элементами, согласно изобретению корпус сепаратора снабжен сепарационными блоками, распределенными вдоль оси корпуса сепаратора, каждый из которых образован горизонтальным опорным полотном с вертикальными перегородками и вторым полотном, в котором закреплены ловушки отделенной жидкости центробежных элементов, при этом каждый блок снабжен дренажным трубопроводом.
Решение технической задачи позволяет повысить эффективность очистки газа от примесей и увеличить производительность сепаратора при сохранении диаметра аппарата.
Сепаратор для очистки газа от примесей, см. Фиг. 1, содержит горизонтальный корпус 1 с патрубками входа неочищенного газа 2, выхода очищенного газа 3 и отсепарированной жидкости с примесями 4. Корпус сепаратора снабжен сепарационными блоками 5, распределенными вдоль оси корпуса сепаратора, каждый из которых образован горизонтальным опорным полотном, с закрепленными на нем вертикальными перегородками и центробежными элементами, и вторым полотном, в котором закреплены ловушки отделенной жидкости центробежных элементов. Сепарационный блок 5 образован горизонтальным опорным полотном 6, с закрепленными на нем вертикальными перегородками 7 и центробежными элементами 8, и вторым полотном 9, в котором закреплены ловушки отделенной жидкости 10 центробежных элементов 8. Каждый сепарационный блок 5 снабжен дренажным трубопроводом 11.
Заявляемый сепаратор работает следующим образом.
Неочищенный газ через патрубок входа неочищенного газа 2 горизонтального корпуса 1 сепаратора проходит через распределитель газожидкостного потока 12, который установлен на патрубке ввода неочищенного газа 2. В распределителе происходит очистка газового потока от механических примесей и частично от капельной жидкости, которые стекают в низ корпуса 1 сепаратора. Кроме того, распределитель выравнивает профиль скорости газового потока. Далее газовый поток направляется в последовательно установленные и распределенные вдоль оси корпуса сепаратора сепарационные блоки 5, каждый из которых образован горизонтальным опорным полотном с закрепленными на нем вертикальными перегородками и центробежными элементами и вторым полотном, в котором закреплены ловушки отделенной жидкости центробежных элементов. Закрепленные на опорном полотне 6 вертикальные перегородки 7 направляют газ на вход центробежных элементов 8 сепарационного блока 5. Проходя через завихрители центробежных элементов, газовый поток закручивается. Под действием центробежной силы капельная жидкость оседает на стенках центробежных элементов 8 и в виде восходящей пленки жидкости отделяется от газового потока в ловушках отделенной жидкости 10 центробежных элементов 8, из которых под действием сил гравитации стекает по наружной поверхности центробежных элементов в закрытую полость каждого сепарационного блока 5, образованную опорным полотном 6, вертикальными перегородками 7 и вторым полотном 9, что ограничивает влияние высокоскоростного газового потока на отсепарированную жидкость и предотвращает захват отсепарированной жидкости высокоскоростным потоком газа. Очищенный газ, пройдя через сепарационные блоки, выводится из аппарата через патрубок выхода очищенного газа 3. Отсепарированная жидкость по дренажному трубопроводу 11 каждого сепарационного блока 5 стекает из закрытой полости сепарационного блока в низ корпуса 1 сепаратора и через патрубок 4 выхода отсепарированной жидкости с примесями выводится из аппарата.
Таким образом, заявляемая конструкция сепаратора, снабженного сепарационными блоками, распределенными по оси корпуса сепаратора, каждый из которых образован горизонтальным опорным полотном с закрепленными на нем вертикальными перегородками и центробежными элементами и вторым полотном, в котором закреплены ловушки отделенной жидкости центробежных элементов, позволяет повысить эффективность очистки газа от примесей, к тому же конструкция сепаратора обеспечивает многоступенчатую очистку газа от примесей. При этом конструкция сепарационных блоков позволяет увеличить количество центробежных элементов в каждом сепарационном блоке и тем самым повысить производительность сепаратора при сохранении диаметра аппарата.