Недостаточная эффективность процесса сепарации газожидкостной смеси

Проблема:

Недостаточная эффективность процесса сепарации газожидкостной смеси.

Задача:

Повышение эффективности процесса сепарации, производительности работы сепаратора.

Решения проблемы:

1. Установка дополнительной сепарирующей насадки, вибрирующей в автоколебательном режиме, соединенная с жалюзийной насадкой.

Описание решения: данное решение позволяет повысить эффективность сепарации при малых скоростях газового потока и надежность работы сепаратора при низких температурах.

В сепаратор устанавливается дополнительная сепарирующая насадка, вибрирующей в автоколебательном режиме, соединенная с жалюзийной насадкой, выполненной в виде изогнутых пластин, которые размещены попарно с образованием канала, сужающегося по ходу движения газа.

Схема данного сепаратора и сепарирующей насадки изображены на рисунке 1 и 2 соответственно.

[pic 1]

Рисунок 1 – Схема сепаратора

[pic 2]

Рисунок 2 – Схема устанавливаемой сепарирующей насадки

Сепаратор работает следующим образом:

Исходный газ поступает через патрубок 2 в корпус сепаратора 1, проходит через сетчатую насадку 6, а затем через жалюзийную насадку 7. Проходя между пластинами 8 по суживающемуся каналу 10, поток газа увеличивает скорость. При этом пластины 8 вследствие уменьшения давления сближаются, перекрывая канал. После перекрытия канала давление увеличивается и канал снова открывается. Возникающие автоколебания вызывают вибрацию жалюзийной насадки 7 и жестко связанной с ней сетчатой насадки 6. Возникающая вибрация увеличивает эффективную поверхность контакта сетчатой насадки 6, снижает унос капельной жидкости с потоком газа и таким образом увеличивает эффективность работы сепаратора. Возникающая вибрация насадок 6 и 7 препятствует льдообразованию на контактной поверхности и таким образом повышается надежность работы сепаратора при низких температурах.

В верхней части корпуса 1 установлена сетчатая насадка 6 в виде пакета вязанных проволочных или полимерных сеток, а непосредственно над ней установлена жалюзийная насадка 7, состоящая из секций пластинчатых жалюзи жестко присоединенная к сетчатой насадке по периметру. Пластинчатые жалюзи выполнены из тонких металлических изогнутых пластин 8, которые закреплены консольно у основания 9 и образуют продольный, сужающийся к свободным концам пластин канал 10.

Сетчатая насадка 6 состоит из вязанных проволочных или полимерных сеток, жестко набранных в виде пакета и соединенные друг с другом посредством болтового крепежа 11 по периметру основания 9 верхней сетки, и на пружинных растяжках 12 крепится к корпусу 1.

1. Установка в сепараторе на входе пакетов из листов с наклонными гофрами, на выходе газа – пакетов из листов с наклонными пористыми выступами.

Описание решения: с помощью предполагаемого решения выполняются следующие задачи: повышение эффективности процесса сепарации путем равномерного распределения в поперечном сечении аппарата жидкой и газообразной фаз, увеличение производительности сепаратора путем использования всего поперечного сечения аппарата и ориентацией выступов и гофр для отвода жидкости силами гравитации ближе к вертикали, улучшение компонентного состава газа за счет достижения практически фазового термодинамического равновесия между многокомпонентным углеводородным газом и сепарируемым из него жидкостью на развитой твердой структурированной поверхности насадки.

В сепараторе горизонтальном, состоящем из пакетов с многослойными контактно-сепарационными элементами, ориентированными в корпусе к вертикали на входе газа установлены пакеты из листов с наклонными гофрами, на выходе газа установлены пакеты из листов с наклонными пористыми выступами, причем смежные пакеты повернуты вокруг горизонтальной оси аппарата в разные стороны, а угол между листами и вертикалью в пакете выполнен равным 25-35°, при этом гофры и (или) выступы смежных листов в пакетах со стороны направления движения газового потока пересечены друг с другом под острым углом. Это позволяет: