Газовый сепаратор. Описание полезной модели.

Заявляемое изобретение относится к области отделения дисперсных частиц от газов с использованием центробежных сил. Заявляемый сепаратор газожидкостный вихревого типа может быть использован в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности.

Среди газовых сепараторов наиболее близким к предлагаемому является сепаратор газожидкостный вихревого типа, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, верхнее и нижнее днища, входной, выходной и сливной патрубки, дефлекторную пластину, отражательную пластину, сепарационный пакет, состоящий из вертикальных плоских изогнутых сепарационных пластин. [Патент RU 2454266, Юрьев Эдуард Владимирович ]

Цель изобретения состоит в том, чтобы повысить эффективность работы сепаратора за счет изменения условий подачи газожидкостной смеси во входной патрубок сепаратора и ее движения в нем.

Поставленная задача решается изменением формы входного патрубка, угол конусности которого уменьшается по мере отдаления от входа, а также путем увеличения сечения входного окна и, соответственно скорости потока газожидкостной смеси.

На фигуре 1 показана схема сепаратора, продольный разрез, сечение А-А фиг.2, на фиг.2 - схема сепаратора, поперечный разрез, сечение Б-Б фиг.1. Осуществление изобретения.

Сепаратор газожидкостный вихревого типа (фиг.1, 2) содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, верхнее 2 и нижнее 3 днища, входной 4, выходной 5 и сливной 6 патрубки, дефлекторную пластину 7, отражательную пластину 8, вертикальные разделительные пластины 9, сепарационный пакет 10, ложное днище 11.

Внутренняя стенка корпуса 1 и дефлекторная пластина 7 образуют дефлектор 25. Дефлектор 25 расположен у входного патрубка 4. В нем происходит формирование вращательного (вихревого) движения газового потока внутри сепаратора. Внутренняя стенка корпуса 1, отражательная пластина 8 и дефлекторная пластина 7 образуют улавливающий карман 21. Карман 21 предназначен для отвода из вихревого потока движущихся жидкости и механических примесей, прижатых центробежной силой к внутренней стенке корпуса 1 сепаратора, и их транспортировки в нижнюю накопительную часть сепаратора.

Вертикальные разделительные пластины 9 размещены вдоль корпуса 1 сепаратора от конца дефлекторной пластины 7 до начала отражательной пластины 8, образуя жидкостный канал 24. При этом разделительные пластины 9 установлены на всю высоту сепарационного пакета 10 с зазором 23 относительно друг друга, к дефлекторной 7 и отражательной 8 пластинам. При этом начало 26 первой разделительной пластины 9 размещено по касательной относительно конца дефлекторной пластины 7, начало каждой последующей разделительной пластины 9 размещено по касательной относительно конца предыдущей разделительной пластины 9, а начало отражательной пластины 8 размещено по касательной относительно конца последней разделительной пластины 9. Вертикальные разделительные пластины 9 ограждают сепарационный пакет 10 от жидкостного канала 24. При этом каждая разделительная пластина 9 по всей высоте со стороны набегающего газожидкостного потока снабжена выполненной под тупым углом к ней отбортовкой 22, направленной к сепарационному пакету 10. Отбортовка 22 служит дополнительной сепарационной поверхностью. Отбортовка 22 полностью или частично перекрывает зазор 23 между смежными дефлекторной 7 или разделительными пластинами 9 в проекции на плоскость, соединяющую края разделительных пластин 9 (край дефлекторной пластины 7 и край разделительной пластины 9 для первой разделительной пластины 9), ограничивающих соответствующий зазор 23. Целесообразно выполнять заявляемый сепаратор так, чтобы площадь поперечного сечения жидкостного канала на выходе из дефлектора 25 была меньше суммарной площади следующих сечений:

- площади нормального к отбортовке 22 сечения между краем дефлекторной пластины 7 и отбортовкой 22 первой разделительной пластины 9;

- суммы площадей нормальных к отбортовкам 22 сечений между отбортовками 22 и краями смежных разделительных пластин 9;

- площади зазора между краем последней разделительной пластины 9 и краем отражательной пластины 8.

Сепарационный пакет 10 выполнен цилиндрической формы и содержит плоские изогнутые сепарационные пластины 12, расположенные в его образующей поверхности и формирующие в зоне нахлестки одинаковые и постоянные по размеру щелевые каналы 13. Пластины 12 жестко закреплены в нижней части к антизавихрителю. Антизавихритель 17 состоит из нижнего осевого диска 14 и верхнего осевого диска 15, соединенных между собой пластинами 16. Пластины 16 предназначены для исключения вихревого движения газового потока ниже зоны их расположения. Нижний осевой диск 14 жестко закреплен к М пальцам 18. Концы пальцев 18 расположены без зазора, в отверстиях ложного днища 11. Ложное днище 11 расположено с кольцевым зазором 19 к вертикальному корпусу 1 и жестко закреплено к корпусу 1 с помощью Г-образных пластин 20.

Таким образом, то, что патрубок выполнен в виде конуса, позволяет образовать наиболее оптимальную форму входной зоны для газожидкостной смеси. Характер движения поступающего газа и геометрия патрубка приводят к возникновению сильно закрученного течения. При этом возникают градиенты давления, которые ускоряют поток газожидкостной смеси. Окружная скорость газожидкостной смеси в вихре с уменьшением радиуса увеличивается.

Это снижает локальное сопротивление, увеличивает эффективность работы газосепаратора в целом.

Исходя из вышеизложенного видно, что модернизированная конструкция входного патрубка решает поставленную техническую задачу.