Газорідинний рециркуляційний сепаратор відцентрового типу

1. Газорідинний рециркуляційний сепаратор відцентрового типу, до складу якого входить корпус, обладнаний вхідним та вихідними патрубками, розміщені всередині корпусу вхідна камера, сполучена з нею вихрова камера, що з'єднана за допомогою коаксіально встановленої осьової тру C2 2 82924 1 3 82924 сутності рециркуляції газу в ньому. Ще одним недоліком є неможливість автоматичного регулювання розходу газорідинної суміші без обладнання сепаратора додатковими пристроями вимірювання розходу газорідинної суміші та швидкості газу в ньому. При ручному регулюванні швидкості потоку за допомогою клапанів неможливо вчасно відреагувати на несподівані і різки коливання розходу потоку, що є причиною недотримання умов оптимального режиму сепарації та зниженню її ефективності. Оскільки дія на кожний клапан здійснюється через окремий отвір у корпусі сепаратора та ущільнюючий вузол, це значно ускладнює обслуговування сепаратора. Крім цього, у відомому сепараторі регулювання розходу потоку здійснюється не на вході в корпус сепаратора, а всередині вхідної камери, що у разі недотримання умов оптимального режиму сепарації перевантажує рідиною сепараційні елементи і спричиняє зниження сепарації рідини та її викид із сепаратора. Найбільш близьким аналогом до запропонованого винаходу є відомий газорідинний рециркуляційний сепаратор відцентрового типу до складу якого входить корпус, обладнаний вхідним та вихідними патрубками, розміщена всередині корпусу вхідна камера, сполучена з нею вихрова камера, що з'єднана за допомогою коаксіальне встановленої осьової труби з ви хідною камерою, роздільна перегородка, яка встановлена між вхідною та вихідною камерами, розташований всередині осьової труби зливний патрубок, а також камера осадження рідини і твердих часток, що відокремлена від вихрової камери екрануючою перегородкою [патент Росії №1492522, МПК В01D45/12, опубл. 15.01.1994]. Регулювання витрати газорідинної суміші в сепараторі не передбачено. Недоліком відомого сепаратора, є неможливість регулювання витрати газорідинного потоку в ньому, що призводить до зниження якості сепарації при несподіваних і різких коливаннях витрати. При зменшенні витрати потоку на вході в сепаратор відбувається зниження ефективності сепарації. При збільшенні витрати відбувається винос рідини з сепаратора, що також погіршує якість очищення газу. Отже, відомий сепаратор забезпечує ефективну сепарацію лише в вузькому діапазоні коливань витрати газорідинного потоку. Задачею винаходу є підвищення ефективності сепарації газу та рідини, розширення функціональних можливостей сепаратора за тиском та по витраті рідини і газу у широкому діапазоні за рахунок забезпечення можливості автоматичної регуляції швидкості газу в сепараторі. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому газорідинному рециркуляційному сепараторі відцентрового типу до складу якого входить корпус, обладнаний вхідним та вихідними патрубками, розміщені всередині корпусу вхідна камера, сполучена з нею вихрова камера, що з'єднана за допомогою коаксіальне встановленої осьової труби з вихідною камерою, роздільна перегородка, яка встановлена між вхідною та ви хідною камерами, розташований всередині осьової труби зливний патрубок, а також камера осадження рідини і твердих часток, що відокремлена від вихрової ка 4 мери екрануючою перегородкою, згідно з винаходом, корпус містить додаткову перегородку з отвором, яка встановлена під роздільною перегородкою, та разом з нею навпроти отвору вхідного патрубка утворює регуляційну камеру, в якій з можливістю повороту встановлена підпружинена рамка овалоподібної форми, при цьому додаткова та роздільна перегородки обладнані направляючими пластинами, відігнутими в бік вхідної камери, а зливний патрубок сполучений з поверхнею роздільної перегородки за допомогою радіальних патрубків, розміщених в осьовій трубі. Можливий варіант виконання сепаратора, в якому радіальні патрубки мають у поперечному перетині форму еліпсу. Також можливий варіант виконання, в якому діаметр екрануючої перегородки не перевищує діаметра осьової труби. Технічним результатом винаходу є підвищення ефективності та інтенсивності сепарації при великому вмісті рідини у газорідинному потоці та при значних і несподіваних коливаннях витрати потоку завдяки обладнанню сепаратора регуляційною камерою з встановленою в ній з можливістю повороту підпружиненою рамкою, що забезпечує автоматичну регуляцію швидкості газу в сепараторі. Виконання радіальних патрубків з поперечним перетином у вигляді еліпсу дозволяє зменшити їх аеродинамічний опір. Виконання екрануючої перегородки з діаметром, який не перевищує діаметра осьової труби, дозволяє запобігти накопиченню гідратів та бруду в проміжку між екрануючою перегородкою та корпусом сепаратора і, як наслідок, запобігти аварійній зупинці сепаратора. На фіг.1 зображена схема газорідинного рециркуляційного сепаратора відцентрового типу, на фіг.2 показаний переріз А-А сепаратора на фіг.1 (регуляційна камера), на фіг.3 показаний переріз Б-Б на фіг.2. Стрілками на кресленнях показаний рух рідини та газу. Газорідинний рециркуляційний сепаратор відцентрового типу складається з циліндричного корпуса 1, обладнаного вхідним 2 та вихідними патрубками 3 і 4, розміщеної всередині корпусу 1 вхідної камери 5, сполученої з нею вихрової камери 6, що з'єднана за допомогою коаксіальне встановленої осьової труби 7 з вихідною камерою 8. Між вхідною камерою 5 та вихідною камерою 8 встановлена роздільна перегородка 9 та додаткова перегородка 10 з отвором. Перегородки 9 та 10 навпроти отвору вхідного патрубка 2 утворюють регуляційну камеру 11. Перегородки 9 і 10 обладнані направляючими пластинами 12 і 13 відповідно, відігнутими в бік вхідної камери 5 (див. фі г.3). В регуляційній камері 11 з можливістю повороту встановлена рамка 14 овалоподібної форми, що підпружинена за допомогою пружини 15. В нижній частині корпуса 1 розташована камера 16 осадження рідини і твердих часток, яка відокремлена від вхідної камери 5 екрануючою перегородкою 17, діаметр якої не перевищує діаметра осьової труби 7. Зливний патрубок 18 встановлений в середині осьової труби 7 та сполучений з поверхнею роздільної перегородки 9 за допомогою радіальних патрубків 19, розміщених в осьовій трубі 7. Радіальні 5 82924 патрубки 19 мають у поперечному перетині форму еліпсу. Газорідинний рециркуляційний сепаратор відцентрового типу працює таким чином. Газорідинний потік через вхідний патрубок 2 надходить у регуляційну камеру 11, де своїм газодинамічним напором діє на рамку 14 і, стискаючи пружину 15, збільшує прохідний перетин в регуляційній камері 11 між рамкою 14 та внутрішньою поверхнею корпусу 1. При зменшенні витрати газорідинної суміші зменшується її напір, дія на рамку 14 і пружину 15 також зменшується, пружина 15 розтискається, що призводить до зменшення прохідного перетину в регуляційній камері 11. Величина прохідного перетину забезпечує оптимальну кутову швидкість газорідинного потоку. З регуляційної камери 11 газорідинний потік за допомогою направляючих пластин 12 та 13, якими обладнані перегородки 9 і 10, спрямовується тангенціальне у вхідн у камеру 5, закручуючись навколо осьової труби 7. У вхідній камері 5 завдяки відцентровим силам великі краплі рідини та тверді включення відокремлюються від газорідинного потоку та осаджуються на внутрішній поверхні корпуса 1 і далі стікають до камери 16 осадження рідини і твердих часток. У вихровій камері 6 газовий потік, продовжуючи обертатись навколо осьової труби 7, розве 6 ртається на 180° і потрапляє в осьову тр убу 7. Завдяки відцентровим силам на її внутрішній поверхні збирається рідина, перетворюючись у плівку, яка рухається під дією газового потоку разом з ним вгору до вихідної камери 8. В нижній частині вихідної камери 8 газовий потік розширюється, швидкість його руху зменшується, внаслідок цього відбувається коагуляція дрібнодисперсних рідинних крапель, які осаджуються на внутрішній поверхні корпуса 1 та стікають на поверхню роздільної перегородки 9. Очищений від вологи газ ви ходить з сепаратора через вихідний патрубок 3. Зібрана на поверхні роздільної перегородки 9 рідина відводиться у зливний патрубок 18 за допомогою радіальних патрубків 19. З патрубка 18 рідина потрапляє у ви хрову камеру 6. У центрі вихрової камери 6 завдяки взаємодії потоку газу вздовж вісі вихр у з екрануючою перегородкою 17 створюється зона низького тиску, в яку всмоктується відсепарована рідина зі зливного патрубка 18. Крім цього, в зливний патрубок 18 з вихідної камери 8 засмоктується близько 10% очищеного газу. У вихровій камері 6 під дією відцентрової сили рідина розтікається по екрануючій перегородці 17 і відкидається до внутрішньої поверхні корпуса 1, де надалі стікає до камери 16. Злив рідини з камери 16 здійснюють через вихідний патрубок 4. 7 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 82924 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