Пристрій для зниження вмісту вищих вуглеводнів в природному газі при вимірюванні температури точки роси вологи

1. Пристрій для зниження вмісту ви щих вуглеводнів в природному газі при вимірюванні температури точки роси вологи, що містить обладнаний вхідним та вихідним патрубками корпус, розташовану всередині корпусу охолоджувану конденсаційну поверхню, охолоджуючий пристрій, датчик температури та збірник конденсату, який відрізняється тим, що охолоджуючий пристрій виконаний у вигляді вертикально встановленої в корпусі спіральної трубки з можливістю охолодження холодоагентом, що сполучена зі збірником конденсату, при цьому внутрішня поверхня спіральної трубки є конденсаційною поверхнею, збірник конденсату виконаний у вигляді вертикально встановленої в U 2 (19) 1 3 25747 для вищих вуглеводнів, оскільки має температуру вищу від температури конденсації вологи. При проходженні газу через пристрій на відбивачі конденсується певна кількість вуглеводнів. За рахунок цього досягається зниження вмісту ви щих вуглеводнів в природному газі. Недоліками відомого пристрою є низький ступінь вилучення вищих вуглеводнів з газу внаслідок малої площі конденсаційної поверхні і неможливість регулювання процесу конденсації вуглеводнів з газу. Найближчим аналогом технічного рішення, що заявляється, є відомий пристрій для зниження вмісту ви щи х вуглеводнів в природному газі при вимірюванні температури точки роси вологи, до складу якого входить обладнаний вхідним та вихідним патрубками корпус, розташована всередині корпусу охолоджувана конденсаційна поверхня, охолоджуючий пристрій, датчик температури та збірник конденсату [патент Росії № 2198396, МПК G01N25/66, G01N19/10, опубл. 10.02.2003 р.]. Конденсаційна поверхня відомого пристрою виконана у вигляді металевої пластини, на ній встановлена кришка виконана з матеріалу з низькою теплопровідністю, з утворенням каналу для проходження газу над пластиною, і датчик температури. Охолоджуючий пристрій виконаний у вигляді термоелектричних батарей, підключених до зовнішнього блоку живлення. Збірником конденсату є вн утрішня порожнина корпусу, а саме, найнижче місце в ньому. Недоліком відомого пристрою є низький ступінь вилучення вищих вуглеводнів внаслідок малої площі конденсаційної поверхні. Крім цього, конденсація вуглеводнів на металеву пластину відбувається тільки з незначного шару газу, який безпосередньо контактує з нею, а вуглеводні з основної частини газу не конденсуються. До того ж розташування датчика температури на металевій пластині не дає можливості вимірювати температуру газу з необхідною точністю. Задачею створення корисної моделі є підвищення ступеню вилучення вищих вуглеводнів з природного газу за рахунок збільшення площі конденсаційної поверхні та підвищення ефективності охолодження природного газу. Поставлена задача досягається тим, що у відомому пристрої для зниження вмісту вищих вуглеводнів в природному газі при вимірюванні температури точки роси вологи, до складу якого входить обладнаний вхідним та вихідним патрубками корпус, розташована всередині корпусу о холоджувана конденсаційна поверхня, охолоджуючий пристрій, датчик температури та збірник конденсату, згідно з заявленим технічним рішенням, охолоджуючий пристрій виконаний у вигляді вертикально встановленої в корпусі спіральної трубки з можливістю охолодження холодоагентом, що сполучена зі збірником конденсату, при цьому внутрішня поверхня спіральної трубки є конденсаційною поверхнею, збірник конденсату виконаний у вигляді вертикально встановленої в корпусі ємності з отвором в її бічній стінці, до якого приєднана спіральна трубка, а корпус обладнаний 4 додатковим вхідним патрубком для подання холодоагенту та додатковим вихідним патрубком для відводу холодоагенту. Найбільш ефективне виконання пристрою, в якому діаметр спіральної трубки охолоджуючого пристрою та діаметр ємності збірника конденсату визначаються залежністю: D≥2d, де D - діаметр ємності збірника конденсату, a d - діаметр спіральної трубки охолоджуючого пристрою. Доцільне виконання пристрою з отвором, розташованим в нижній частині бічної стінки ємності збірника конденсату. Ефективне виконання пристрою, в якому датчик температури встановлений в всередині ємності збірника конденсату з можливістю його обтікання газом. Доречне виконання пристрою, в якому нижня частина ємності збірника конденсату обладнана пристосуванням для випуску конденсату, виведеним за межі корпусу. Технічним результатом створення корисної моделі є підвищення ступеню вилучення вищих вуглеводнів з природного газу за рахунок збільшення площі конденсаційної поверхні та підвищення ефективності охолодження природного газу. Це досягається за рахунок виконання охолоджуючого пристрою у вигляді вертикально встановленої в корпусі спіральної трубки з можливістю охолодження її холодоагентом, при цьому вн утрішня поверхня спіральної трубки є конденсаційною поверхнею. Унеможливлюється винесення з пристрою разом з потоком газу сконденсованих важких вуглеводнів. Це стає можливим внаслідок виконання збірника конденсату у вигляді ємності, діаметр якої значно перевищує діаметр спіральної трубки, що призводить до зменшення швидкості газу і сприяє відділенню конденсату від потоку газу. Виконання отвору, через який спіральна трубка сполучена з ємністю збірника конденсату, в нижній частині цієї ємності дозволяє використовува ти силу земного тяжіння як додатковий чинник для вилучення сконденсованих вищи х вуглеводнів з конденсаційної поверхні, що також підвищує е фективність роботи пристрою. Розміщення датчика температури всередині ємності збірника конденсату з можливістю його обтікання газом дозволяє суттєво підвищити точність визначення температури газу в пристрої. На фіг.1 зображена конструктивна схема заявленого пристрою, на фіг.2 схема підключення пристрою до конденсаційного гігрометра. Пристрій для зниження вмісту вищи х вуглеводнів в природному газі при вимірюванні температури точки роси вологи складається з корпусу 1, розміщеного всередині нього охолоджуючого пристрою, який виконаний у вигляді спіральної трубки 2 (змійовика) з можливістю охолодження холодоагентом. Внутрішня поверхня спіральної трубки 2 є конденсаційною поверхнею. В корпусі 1 також 5 25747 розміщений збірник конденсату, який виконаний у вигляді вертикально встановленої в корпусі 1 ємності 3 з отвором в нижній частині її бічної стінки, до якого приєднана спіральна трубка 2. Діаметр спіральної трубки 2 охолоджуючого пристрою та діаметр ємності 3 збірника конденсату визначаються залежністю: D≥2d, де D - діаметр ємності 3 збірника конденсату, a d - діаметр спіральної трубки 2 охолоджуючого пристрою. Всередині ємності 3 збірника конденсату розміщений датчик температури 4 з можливістю його обтікання потоком газу. Корпус 1 обладнаний вхідним патрубком 5 для введення газу, який досліджується, вихідним патрубком 6 для виведення газу, а також додатковим вхідним патрубком 7 для введення у внутрішню порожнину корпусу 1 холодоагенту та додатковим вихідним патрубком 8 для виведення холодоагенту. Нижня частина ємності 3 збірника конденсату виведена за межі корпуса 1 та обладнана пристосуванням для випуску конденсату (наприклад, знімною кришкою 9 або вентилем). Заявлений пристрій може бути використаний у складі установки для визначення температури точки роси (фіг.2). Установка складається з заявленого пристрою для зниження вмісту ви щих вуглеводнів в природному газі 10, підключеного до нього за допомогою трубопроводів конденсаційного гігрометра 11 типу "Харьков", вентилю 12 та крана 13. Пристрій для зниження вмісту вищи х вуглеводнів в природному газі при вимірюванні температури точки роси вологи працює наступним чином. Газ, який досліджують, через вентиль 12 подають у вхідний патрубок 5 пристрою 10, і далі він надходить в спіральну трубку 2. Одночасно з 6 цим через додатковий вхідний патрубок 7 у внутрішню порожнину корпуса 1 подають холодоагент. В наведеній на фіг.2 схемі холодоагентом є охолоджений газ, що подається з вихрової тр убки конденсаційного гігрометра 11. Витрату о холодженого газу регулюють за допомогою крана 13. Холодоагент обтікає спіральну трубку 2, о холоджуючи газ всередині неї. При цьому на внутрішній поверхні спіральної трубки 2 конденсуються вищі вуглеводні, які виносяться разом із потоком газу в ємність 3 збірника конденсату. Розвинута площа конденсаційної поверхні підвищує е фективність конденсатоутворення, а спіральна форма трубки 2 сприяє постійному перемішуванню потоку газу та його інтенсивному охолодженню. Винесення сконденсованих вищих вуглеводнів з конденсаційної поверхні відбувається за допомогою сили тяжіння та під дією газового потоку. При надходженні в ємність 3 потік газу змінює напрямок руху і, через різницю діаметрів ємності 3 та трубки 2 зменшує швидкість руху, що призводить до відокремлення конденсату від газу. Конденсат під дією сили тяжіння накопичується в нижній частині ємності 3, а газ з пониженим вмістом вуглеводнів рухається всередині ємності 3 вгору і виходить з пристрою через вихідний патрубок 6, при цьому, встановлений в ємності 3 датчик температури 4 омивається потоком газу і визначає його температуру. Далі газ з пониженим вмістом вищих вуглеводнів подають до конденсаційного гігрометра 11, яким виконують вимірювання температури точки роси вологи. Холодоагент виходить з внутрішньої порожнини корпуса 1 через додатковий вихідний патрубок 8. Конденсат, що накопичився в нижній частині ємності З, після закінчення роботи з пристроєм виливають, знявши кришку 9. 7 Комп’ютерна в ерстка Г. Паяльніков 25747 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601