RU2344869C2 - Method of liquid separation from gas flow and device for its realisation - Google Patents
Method of liquid separation from gas flow and device for its realisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2344869C2 RU2344869C2 RU2007111362/15A RU2007111362A RU2344869C2 RU 2344869 C2 RU2344869 C2 RU 2344869C2 RU 2007111362/15 A RU2007111362/15 A RU 2007111362/15A RU 2007111362 A RU2007111362 A RU 2007111362A RU 2344869 C2 RU2344869 C2 RU 2344869C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- gas
- gas stream
- separation
- displacer
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 135
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 11
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 4
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к газовой, газоперерабатывающей, химической и нефтяной промышленности и может быть использовано в процессах и аппаратах для сепарации жидкости из газового потока после его контакта с жидкостью, для разделения газожидкостного потока, для абсорбции влаги жидкими поглотителями, при осушке природного и нефтяного газа.The group of inventions relates to the gas, gas processing, chemical and petroleum industries and can be used in processes and apparatuses for separating liquid from a gas stream after it is in contact with a liquid, for separating a gas-liquid stream, for absorbing moisture by liquid absorbers, and for drying natural and oil gas.
Известен способ и устройство для разделения газожидкостного потока на газовую и жидкостную фазы в поле центробежных сил при закручивании газового потока патенту №1072865 РФ, МПК 4: B01D 3/26. По указанному известному способу производят:The known method and device for separating gas-liquid flow into gas and liquid phases in the field of centrifugal forces when twisting the gas flow to patent No. 1072865 of the Russian Federation, IPC 4:
- закручивание основного газового потока;- twisting the main gas stream;
- разделение газожидкостного потока в поле центробежных сил с образованием пленки жидкости на внутренней стенке патрубка;- separation of the gas-liquid flow in the field of centrifugal forces with the formation of a liquid film on the inner wall of the pipe;
- последующий отвод пленки с частью газа через зазор между цилиндрическим патрубком и колпачковым пленкосъемником.- subsequent removal of the film with a portion of the gas through the gap between the cylindrical pipe and the cap film stripper.
Устройство включает прямоточно-центробежный элемент, состоящий из цилиндрического патрубка, завихрителя на входе, пленкосъемника на выходе и устройство подачи жидкости в виде отбортованной вертикальной стенки внутри патрубка.The device includes a direct-flow centrifugal element consisting of a cylindrical nozzle, a swirl at the inlet, a film stripper at the outlet, and a fluid supply device in the form of a flanged vertical wall inside the nozzle.
Недостатком способа и устройства является неэффективное отделение капель жидкости из осевой зоны элемента, т.е. на малых радиусах, из-за малых центробежных сил.The disadvantage of this method and device is the inefficient separation of liquid droplets from the axial zone of the element, i.e. at small radii, due to small centrifugal forces.
Известны способ и устройство по патенту №1149475, МПК 6: B01D 3/26, в которых устранены вышеуказанные недостатки путем подачи жидкости по оси закрученного газового потока на поверхность тела вращения (вытеснителя), что позволяет перевести капли жидкости с нулевого радиуса оси элемента на начальный радиус равный радиусу кромки вытеснителя. Это повышает эффективность разделения газожидкостного потока за счет увеличения центробежной силы, действующей на каплю жидкости в приосевой зоне элемента.The known method and device according to patent No. 1149475, IPC 6:
Устройство включает основание с прямоточно-центробежными элементами, каждый из которых состоит из цилиндрического патрубка с завихрителем на входе, колпачковым пленкосъемником на выходе, вытеснителем, выполненным в виде параболоида вращения, установленного на стенке трубки по оси патрубка.The device includes a base with direct-flow centrifugal elements, each of which consists of a cylindrical nozzle with a swirl at the inlet, a cap film stripper at the outlet, a displacer made in the form of a rotation paraboloid mounted on the tube wall along the nozzle axis.
Недостатками способа и устройства являются:The disadvantages of the method and device are:
- снижение эффективности сепарации газожидкостной смеси за счет повторного дробления жидкости на стенках трубки;- reduced efficiency of the separation of the gas-liquid mixture due to repeated crushing of the liquid on the walls of the tube;
- неравномерность диаметра капель, срывающихся с вытеснителя;- uneven diameter of the drops falling from the displacer;
- необходимость расположения кромок вытеснителя строго в горизонтальной плоскости по оси патрубка.- the need for the location of the edges of the displacer strictly in a horizontal plane along the axis of the nozzle.
Наиболее близким способом того же назначения к заявленному способу в группе изобретений по совокупности признаков является «Способ контакта газа и жидкости и устройство для его осуществления» - патент №2192912, МПК 7 B01D 3/26 (прототип способа), который включает закручивание газового потока, подачу жидкости в зону низкого давления, диспергирование и формирование ее в пленку на поверхности тела вращения, разделение газожидкостного потока на жидкую и газовую фазы при предварительном контакте газа с цилиндрическим вращающимся слоем жидкости.The closest method of the same purpose to the claimed method in the group of inventions according to the totality of features is “Method of gas and liquid contact and a device for its implementation” - patent No. 2192912, IPC 7
Устройство включает основание с прямоточно-центробежными элементами, каждый из которых состоит из цилиндрического патрубка, снабженного в верхней части сепарационным устройством, а в нижней части - тангенциальным завихрителем, диафрагмирующей кольцевой перегородкой, трубку рециркуляции потока.The device includes a base with direct-flow centrifugal elements, each of which consists of a cylindrical nozzle equipped with a separation device in the upper part and a tangential swirl, a diaphragm annular partition, and a flow recirculation tube in the lower part.
Недостатком этого способа и устройства является низкая эффективность отделения капель жидкости различного диаметра, которые срываются по всему периметру вытеснителя, ухудшение эффективности разделения при повышенных нагрузках по жидкости.The disadvantage of this method and device is the low separation efficiency of liquid droplets of various diameters that break down along the entire perimeter of the displacer, the deterioration of the separation efficiency with increased fluid loads.
Известен прямоточно-центробежный сепарационный элемент по патенту РФ №1409312, МПК: B01D 45/12, содержащий вертикальный цилиндрический патрубок, размещенный на полотне тарелки, завихритель - на входе и колпачковый пленкосъемник - на выходе цилиндрического патрубка, поперечную опорную перегородку между патрубками и пленкосъемником с сегментными вырезами по наружному диаметру для отбора газожидкостной смеси.Known direct-flow centrifugal separation element according to the patent of the Russian Federation No. 1409312, IPC: B01D 45/12, containing a vertical cylindrical nozzle placed on the plate, swirl at the inlet and cap film stripper at the outlet of the cylindrical nozzle, a transverse support wall between the nozzles and the film stripper with segment cuts along the outer diameter for the selection of gas-liquid mixture.
Недостатком этого устройства является вторичный унос жидкости на выходе из колпачкового пленкосъемника попутно движущимся газовым потоком при сбросе ее на основание - полотно тарелки. Газ с меньшей плотностью выходит из-под пленкосъемника по меньшему радиусу вверх, жидкость с большей плотностью движется по большому радиусу вниз, то есть разделенные фазы пересекаются. При пересечении фаз возникает вторичный унос жидкости газовым потоком.The disadvantage of this device is the secondary entrainment of fluid at the outlet of the cap film strip along the moving gas stream when dumping it on the base - the plate of the plate. A gas with a lower density escapes from the scraper along a smaller radius up, a liquid with a higher density moves down a larger radius, that is, the separated phases intersect. When the phases intersect, secondary entrainment of the liquid by a gas stream occurs.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному устройству в группе изобретений по совокупности признаков является «Прямоточно-центробежный сепарационный элемент» - патент №2094073, МПК: B01D 3/26; B01D 45/12 (прототип устройства). Прямоточно-центробежный элемент включает цилиндрический патрубок с завихрителем в нижней части и пленкосъемником в верхней части, кольцевую опорную перегородку, выполненную из двух секторов, размещенных друг над другом, один из которых закреплен на наружной поверхности патрубка, а другой с возможностью осевого поворота.The closest device of the same purpose to the claimed device in the group of inventions for the totality of features is "Direct-flow centrifugal separation element" - patent No. 2094073, IPC:
Указанное техническое решение позволяет производить отбор жидкости по внутреннему радиусу каплесъемника (большому радиусу), а отбор газовой фазы по наружному диаметру патрубка, что снижает повторный унос жидкости попутным газовым потоком, выходящим из-под каплесъемника.The specified technical solution allows the selection of liquid along the inner radius of the dropper (a large radius), and the selection of the gas phase along the outer diameter of the nozzle, which reduces the repeated entrainment of the fluid by the associated gas stream coming out from under the dropper.
Недостатком этого устройства является выход газожидкостного потока из одного канала - кольцевого сектора с одной стороны, что ведет к повторному дроблению жидкости газовым потоком, выходящим из-под каплесъемника, и ухудшению эффективности сепарации.The disadvantage of this device is the exit of the gas-liquid stream from one channel — the annular sector, on the one hand, which leads to the re-crushing of the liquid by the gas stream coming out from under the dropper and the deterioration of the separation efficiency.
Задача, на решение которой направлена заявляемая группа изобретений, заключается в создании эффективного способа и устройства сепарации жидкости из газового потока при изменяющихся нагрузках по газу и жидкости.The problem to which the claimed group of inventions is directed is to create an effective method and device for separating liquid from a gas stream under varying loads of gas and liquid.
Единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту-способу достигается тем, что в способе сепарации жидкости из газового потока, включающем закручивание газожидкостного потока, формирование вращающегося слоя жидкости на поверхностях осевого и периферийного тел вращения, разделение потоков на жидкую и газовую фазы и их последующий отбор, на максимальных радиусах вращающихся слоев жидкости, сформированных на осевом и (или) периферийном телах вращения путем воздействия на эти слои закрученным газовым потоком, образуют дискретные укрупненные капли жидкости.A single technical result in the implementation of the group of inventions in terms of the object method is achieved by the fact that in the method of separating liquid from a gas stream, including swirling a gas-liquid stream, forming a rotating liquid layer on the surfaces of the axial and peripheral bodies of revolution, separating the flows into liquid and gas phases and their subsequent selection, at the maximum radii of the rotating fluid layers formed on the axial and (or) peripheral bodies of revolution by exposing these layers to a swirling gas stream, Braz discrete enlarged liquid droplets.
Отбор жидкости и газа производят раздельно, причем отбор жидкой фазы осуществляют на максимальном радиусе, а газовой фазы на минимальном радиусе.The selection of liquid and gas is carried out separately, and the selection of the liquid phase is carried out at the maximum radius, and the gas phase at the minimum radius.
Вращающий слой жидкости на поверхности периферийного тела вращения образуют диафрагмированием закрученного газожидкостного потока, при этом осуществляют отбор части жидкости непосредственно перед ее диафрагмированием и подачу газожидкостной смеси на рециркуляцию после диафрагмирования.The rotating fluid layer on the surface of the peripheral body of revolution is formed by the diaphragm of a swirling gas-liquid flow, while part of the liquid is sampled immediately before its diaphragm and the gas-liquid mixture is recycled after the diaphragm.
Единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту - устройство достигается тем, что в устройстве для сепарации жидкости из газового потока, включающем полотно тарелки с прямоточно-центробежными элементами, каждый из которых состоит из цилиндрического патрубка с завихрителем на входе и сепарационным устройством в виде колпачкового пленкосъемника на выходе, кольцевую опорную перегородку и вытеснитель внутри цилиндрического патрубка, канал рециркуляции, вытеснитель и (или) цилиндрический патрубок снабжены наклонными зубьями, расположенными на их периферийной кромке, причем наклон зубьев ориентирован в сторону закрутки газового потока.A single technical result in the implementation of the group of inventions on the object - the device is achieved by the fact that in the device for separating liquid from the gas stream, including the plate plate with direct-flow centrifugal elements, each of which consists of a cylindrical nozzle with a swirl at the inlet and a separation device in the form of a cap a film stripper at the exit, an annular support partition and a displacer inside a cylindrical pipe, a recirculation channel, a displacer and (or) a cylindrical pipe are provided on inclined teeth located on their peripheral edge, and the inclination of the teeth is oriented towards the swirl of the gas stream.
На внутренней стенке патрубка выше полотна тарелки расположена кольцевая диафрагмирующая перегородка, непосредственно над и под которой соответственно расположены каналы для подачи газожидкостной смеси и отбора жидкости.An annular diaphragm partition is located on the inner wall of the nozzle above the plate plate, directly above and below which are channels for supplying a gas-liquid mixture and for taking liquid.
Между внутренней стенкой колпачкового каплесъемника и наружной стенкой цилиндрического патрубка установлена опорная кольцевая П-образная перегородка с противоположно расположенными каналами для отбора жидкостной и газовой фаз, причем каналы для отбора жидкой фазы выполнены на максимальном радиусе, а для отбора газовой фазы на минимальном радиусе.Between the inner wall of the cap dropper and the outer wall of the cylindrical nozzle there is a support ring U-shaped partition with oppositely arranged channels for sampling the liquid and gas phases, and the channels for sampling the liquid phase are made at the maximum radius, and for the selection of the gas phase at the minimum radius.
Цилиндрический патрубок выполнен из ромбовидного листа, при соединении сторон которого образован спиральный стык, ориентированный в направлении движения газожидкостного потока, а канал рециркуляции выполнен в виде отверстий или трубки рециркуляции с центральными отбортованными вверх стенками, на которых закреплен вытеснитель.The cylindrical nozzle is made of a diamond-shaped sheet, when the sides are connected, a spiral joint is formed, oriented in the direction of gas-liquid flow, and the recirculation channel is made in the form of holes or a recirculation tube with central walls flanged upwards, on which the displacer is fixed.
Сепарация жидкости от газового потока путем укрупнения капель жидкости до узкого диапазона, одинаковых по размеру, и выполнение устройства, конструкция которого обеспечила возможность укрупнения капель жидкости, позволили осуществить создание эффективного способа и устройства сепарации жидкости из закрученного газового потока при изменяющихся нагрузках по газу и жидкости.The separation of the liquid from the gas stream by enlarging the liquid droplets to a narrow range of the same size, and the implementation of the device, the design of which made it possible to enlarge the liquid droplets, made it possible to create an effective method and device for separating liquid from a swirling gas stream under varying gas and liquid loads.
Авторам не известны способы сепарации жидкости из газового потока и устройства для его осуществления, в которых бы повышение эффективности сепарации жидкости при изменяющихся нагрузках по газу и жидкости достигалось подобным образом.The authors are not aware of methods for separating liquid from a gas stream and devices for its implementation, in which an increase in the efficiency of liquid separation under varying loads of gas and liquid would be achieved in a similar way.
На фиг.1 представлена схема, иллюстрирующая предлагаемый способ сепарации жидкости от газового потока.Figure 1 presents a diagram illustrating the proposed method for separating liquid from a gas stream.
На фиг.2 представлено устройство для осуществления способа сепарации жидкости от газового потока.Figure 2 presents a device for implementing a method of separating a liquid from a gas stream.
На фиг.3, 4, 5 показаны поперечные разрезы: А-А, Б-Б, В-В фиг.2.Figure 3, 4, 5 shows a cross section: aa, bb, bb of Fig.2.
На фиг.6 представлено устройство для осуществления способа сепарации жидкости от газового потока с трубкой рециркуляции.Figure 6 presents a device for implementing the method of separating liquid from a gas stream with a recirculation tube.
Объект - способ сепарации жидкости из газового потока осуществляется следующим образом. Газожидкостной поток G0 (фиг.1) разделяют на множество потоков газа q0 и жидкости L0, которые закручивают, образуя множество тангенциально направленных газовых и жидкостных струй (фиг.1, 5). Из жидкости тангенциально направленными газовыми струями формируют цилиндрический вращающийся слой L. Затем цилиндрический вращающийся слой жидкости L диафрагмируют, при этом осуществляют отбор части жидкости (поток L1) из цилиндрического вращающегося слоя жидкости L непосредственно перед ее диафрагмированием. После диафрагмирования из капель жидкости образуют вращающиеся слои жидкости L2 и L3 на поверхностях осевой и периферийной тел вращения (на поверхности вытеснителя и внутренней поверхности цилиндрического патрубка) соответственно. На максимальном радиусе вращающегося слоя жидкости L2, образованного на поверхности осевого тела вращения, формируют дискретные укрупненные капли жидкости Lв путем переноса его газовым потоком q. Эти дискретные укрупненные капли жидкости Lв потоком газа q переносят на вращающийся слой жидкости L3, образованный на периферийном теле вращения (внутренней поверхности цилиндрического патрубка).Object - a method of separating liquid from a gas stream is as follows. The gas-liquid flow G 0 (FIG. 1) is divided into a plurality of gas flows q 0 and liquids L 0 , which are twisted, forming a plurality of tangentially directed gas and liquid jets (FIGS. 1, 5). A cylindrical rotating layer L is formed from the liquid by tangentially directed gas jets. Then a cylindrical rotating layer of liquid L is diaphragmed, and a part of the liquid (stream L 1 ) is selected from the cylindrical rotating layer of liquid L immediately before its diaphragm. After diaphragm from the liquid droplets, rotating fluid layers L 2 and L 3 are formed on the surfaces of the axial and peripheral bodies of revolution (on the surface of the displacer and the inner surface of the cylindrical pipe), respectively. At the maximum radius of the rotating liquid layer L 2 formed on the surface of the axial body of revolution, discrete enlarged droplets of liquid L are formed by transferring it by a gas stream q. These discrete enlarged drops of liquid L in the gas stream q are transferred to a rotating liquid layer L 3 formed on the peripheral body of revolution (inner surface of the cylindrical pipe).
В зоне сепарации на максимальном радиусе вращающегося слоя жидкости L3, сформированном на периферийном теле вращения, путем воздействия на этот слой закрученным газовым потоком q могут быть также образованы дискретные укрупненные капли жидкости Lп.In the separation zone at the maximum radius of the rotating fluid layer L 3 formed on the peripheral body of revolution, discrete enlarged fluid drops L p can also be formed by acting on this layer with a swirling gas stream q.
Укрупненные капли жидкости Lп переносят закрученным газовым потоком q1 в сепарационную зону и осаживают в виде слоя жидкости на ее поверхности (внутренней поверхности колпачкового каплесъемника), откуда ее отбирают (поток L4) на максимальном радиусе. Газ (поток G1) отбирают на минимальном радиусе, при этом отбор газа и жидкости осуществляют в противоположно расположенных каналах.Coarse liquid droplets L p are transferred by a swirling gas stream q 1 into the separation zone and precipitated as a liquid layer on its surface (inner surface of the cap dropper), from where it is taken (stream L 4 ) at the maximum radius. Gas (stream G 1 ) is taken at a minimum radius, while the selection of gas and liquid is carried out in oppositely located channels.
Основной поток закрученного газа G отбирают из осевой зоны сепарации.The main swirling gas stream G is taken from the axial separation zone.
Поток газа G1, отобранный из сепарационной зоны, делят на два потока G2 и Gр. Поток G2 соединяют с основным потоком закрученного газа G, отобранным из осевой зоны сепарации. А поток газа Gр и отобранную из сепарационной зоны часть жидкости Lp потока L4 отправляют на рециркуляцию в качестве газожидкостной смеси Gр Lp в зону после диафрагмирования. Оставшийся основной поток жидкости Lт подают на полотно тарелки, откуда отводят.The gas stream G 1 selected from the separation zone is divided into two flows G 2 and G p . The stream G 2 is connected to the main swirling gas stream G, selected from the axial separation zone. And the gas stream G p and part of the liquid L p of the stream L 4 taken from the separation zone is sent for recirculation as a gas-liquid mixture G p L p to the zone after diaphragm. The remaining main fluid stream L t is fed onto the plate web, from where it is diverted.
Пример.Example.
Максимальный расход газа, кг/ч - 64447The maximum gas consumption, kg / h - 64447
Давление газа, МПа - 12,48Gas pressure, MPa - 12.48
Температура, газа, °С - 29Temperature, gas, ° С - 29
Объемный расход жидкости, м3/с - 0,0072The volumetric flow rate of liquid, m 3 / s - 0,0072
Диаметр прямоточно-центробежного элемента, м - 0,1The diameter of the direct-flow centrifugal element, m - 0.1
Диаметр вытеснителя, м - 0,05Displacer diameter, m - 0.05
Площадь дискретной поверхности, м2 - (0,001·0,001)=1·10-6 Discrete surface area, m 2 - (0.001 · 0.001) = 1 · 10 -6
Число дискретных поверхностей (зубьев), шт.- 24The number of discrete surfaces (teeth), pcs. - 24
Увеличение диаметра капли на дискретных поверхностях, разThe increase in droplet diameter on discrete surfaces, times
(0,05·3,14·0,001/24·1·10-6)=6,5(0.05 · 3.14 · 0.001 / 24 · 1 · 10 -6 ) = 6.5
Скорость рабочая в прямоточно-центробежном элементе, м/с - 0,6Working speed in a direct-flow centrifugal element, m / s - 0.6
Унос жидкости с газом, г/1000 нм3 ≈12Fluid entrainment with gas, g / 1000 nm 3 ≈12
Объект - устройство для осуществления способа сепарации жидкости от газового потока (фиг.2) содержит прямоточно-центробежные элементы 1, установленные на полотне тарелки 2, каждый элемент состоит из цилиндрического патрубка 3, на входе которого установлен завихритель 4 с жалюзийными каналами 5 (фиг.2, 5), а на выходе сепарационное устройство, выполненное в виде колпачкового каплесъемника 6, а внутри цилиндрического патрубка 3 расположены кольцевая диафрагмирующая перегородка 7 и вытеснитель 8, снабженный заостренными наклонными зубьями 9 (фиг.2, 3). Над кольцевой диафрагмирующей перегородкой 7, которая расположена выше полотна тарелки 2, расположен канал рециркуляции 10 для подачи газожидкостной смеси, а под ней канал для отбора жидкости 11. Верхняя часть цилиндрического патрубка 3 может быть снабжена заостренными наклонными зубьями 12 (фиг.2, 3). Между наружной стенкой цилиндрического патрубка 3 и внутренней стенкой колпачкового каплесъемника 6 установлена опорная П-образная перегородка 13, на которой расположены на большем радиусе канал для отбора жидкости 14 (фиг 2, 4) и на малом радиусе каналы для отбора газа 15 (фиг 2, 4). Канал для отбора жидкости 14 и каналы для отбора газа 15 выполнены противолежащими.The object is a device for implementing the method of separating liquid from a gas stream (Fig. 2) contains direct-flow
Цилиндрический патрубок 3 выполнен из листа в виде параллелограмма. При соединении сторон листа образован спиральный стык 16 с углом наклона ≈45°, ориентированный в направлении движения газожидкостного потока.The
При малых нагрузках по жидкости канал отбора жидкости 11 отсутствует, а канал рециркуляции 10 выполняется в виде трубки 17 с отбортованными по центру вверх стенками 18, на которых по оси патрубка закреплен вытеснитель 8 (фиг.6).At low fluid loads, the
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Газожидкостной поток G0 (фиг.1) подают в прямоточно-центробежный элемент 1 через жалюзийные каналы 5 завихрителя 4 (фиг.2, 5), на которых его разделяют на множество потоков газа q0 и жидкости L0 и закручивают (фиг.1, 5). Слой жидкости L на внутренней поверхности цилиндрического патрубка 3 устанавливают внутренним диаметром кольцевой диафрагмирующей перегородки 7. При больших массовых соотношениях жидкости к газу (более 0,02) жидкость (поток L1) отбирают с внутренней поверхности цилиндрического патрубка 3 через каналы 11 на полотно тарелки 2, откуда отводят.The gas-liquid flow G 0 (Fig. 1) is fed to the direct-flow
При использовании прямоточно-центробежного элемента 1 в качестве массообменного каналы 11 не выполняются или заглушаются, а в каналы 10 подается жидкость с полотна тарелки 2 на контакт с газовыми потоками q0 (фиг.1, 5).When using a direct-flow
После диафрагмирования жидкость под действием центробежных сил подают на поверхности тел вращения: внутреннюю поверхность цилиндрического патрубка 3 (фиг.2), образуя на ней слой жидкости L3 (фиг.1), и поверхность вытеснителя 8 (фиг.2), образуя на ней слой жидкости L2 (фиг.1).After the diaphragm, the liquid under the action of centrifugal forces serves on the surface of the bodies of revolution: the inner surface of the cylindrical pipe 3 (figure 2), forming a layer of liquid L 3 on it (figure 1), and the surface of the displacer 8 (figure 2), forming on it a layer of liquid L 2 (figure 1).
Слой жидкости L2 с поверхности вытеснителя 8 переводят закрученным газовым потокам q на поверхности зубьев 9, чем увеличивают его толщину. Затем на остриях равномерно расположенных наклонных зубьев 9, поверхность которых минимальна, формируют укрупненные капли жидкости Lв (фиг.1). Укрупненные капли Lв с остриев зубьев 9 газовым потоком q переносят на внутреннюю поверхность цилиндрического патрубка 3 в слой жидкости L3, который затем переносят на поверхности зубьев 12 (при их наличии) в верхней части цилиндрического патрубка 3. На остриях зубьев 12 также формируют укрупненные капли жидкости Lп.Сформированные капли жидкости Lп переносят газовым потоком G1 на внутреннюю поверхность колпачкового каплесъемника 6, образуя на ней слой жидкости L4. Отсепарированный от жидкости газ отбирают закрученным потоком G по центру колпачкового каплесъемника 6. Отсепарированную жидкость из-под колпачкового каплесъемника 6 отбирают по каналу для отбора жидкости 14 (поток L4), а газ (поток G1) по каналам для отбора газа 15. Из отобранного газа (поток G1) отделяют часть газа (поток Gp) и отправляют на рециркуляцию в канал 10. Для повышения эффективности сепарации осуществляют рециркуляцию газожидкостной смеси (поток Gр, L4), образованной из потока отсепарированной жидкости L4 и потока газа Gр, из межпатрубкового пространства через каналы 10, которые расположены выше диафрагмирующей перегородки 7. Оставшуюся часть газа (поток G2) фиг.1 соединяют с отсепарированным от жидкости газом (поток G).A layer of liquid L 2 from the surface of the
При наличии одного канала рециркуляции 10 (без канала 11) (фиг.6) потоки рециркуляции Lр и Gp подают по каналу 10 трубки 17 на поверхность вытеснителя 7.If there is one recirculation channel 10 (without channel 11) (Fig. 6), recirculation flows L p and G p are fed through
Использование предлагаемого способа и устройства для сепарации жидкости от газового потока позволило обеспечить эффективную сепарацию жидкости из закрученного газового потока, в том числе при изменяющихся нагрузках по газу и жидкости. Повышение эффективности сепарации достигнуто увеличением диаметра сепарируемых капель в центробежном поле, приведением капель к однородному диаметру и равномерному расположению их на периметре тел вращения с максимальным радиусом. Диафрагмированием жидкостного потока выше полотна тарелки достигнут расширенный диапазон эффективной работы сепарационного устройства. Расширена область применения устройства, которое может быть использовано в качестве массообменного и сепарационного. Выполнение зубьев на верхней части патрубка обеспечивает возможность посадки каплесъемника на патрубок с переводом жидкости непосредственно на внутреннюю стенку каплесъемника без дробления жидкости газовым потоком и возможностью гарантийной соосной установки и обеспечения площади сечения выхода газожидкостной смеси каплесъемника и патрубка.The use of the proposed method and device for separating liquid from a gas stream made it possible to ensure effective separation of liquid from a swirling gas stream, including under varying gas and liquid loads. An increase in the separation efficiency was achieved by increasing the diameter of the separated droplets in a centrifugal field, bringing the droplets to a uniform diameter and their uniform distribution on the perimeter of rotation bodies with a maximum radius. By diaphragming the liquid flow above the plate web, an extended range of effective operation of the separation device is achieved. The scope of the device, which can be used as mass transfer and separation, has been expanded. The implementation of the teeth on the upper part of the nozzle allows the dropper to fit on the nozzle with the transfer of fluid directly to the inner wall of the dropper without crushing the liquid by the gas stream and the possibility of warranty coaxial installation and to ensure the exit cross-sectional area of the gas-liquid dropper and nozzle mixture.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007111362/15A RU2344869C2 (en) | 2007-03-28 | 2007-03-28 | Method of liquid separation from gas flow and device for its realisation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007111362/15A RU2344869C2 (en) | 2007-03-28 | 2007-03-28 | Method of liquid separation from gas flow and device for its realisation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007111362A RU2007111362A (en) | 2008-10-10 |
| RU2344869C2 true RU2344869C2 (en) | 2009-01-27 |
Family
ID=39927169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007111362/15A RU2344869C2 (en) | 2007-03-28 | 2007-03-28 | Method of liquid separation from gas flow and device for its realisation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2344869C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2424846C1 (en) * | 2010-01-11 | 2011-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУ ВПО "КубГТУ") | Spiral-gravity flow separator |
| RU2567317C1 (en) * | 2014-06-18 | 2015-11-10 | Илшат Минуллович Валиуллин | Method of gas separation from admixtures and device for its realisation |
| RU2622656C1 (en) * | 2016-03-31 | 2017-06-19 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры" (АО "ЦКБН") | Contact-separation element |
| RU2650985C2 (en) * | 2016-08-31 | 2018-04-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт по переработке попутного нефтяного газа" (ООО "НИИ ПНГ") | Separating centrifugal element |
| RU2760671C1 (en) * | 2021-03-15 | 2021-11-29 | Валентин Николаевич Косенков | Direct-flow centrifugal vortex separator for separating gas-liquid flows |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109621558B (en) * | 2019-01-24 | 2020-11-06 | 中国石油集团东北炼化工程有限公司 | Post rotary dehydration device for flue gas dewatering |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1286228A1 (en) * | 1985-04-17 | 1987-01-30 | Горьковский политехнический институт им.А.А.Жданова | Mass exchange apparatus |
| RU2094073C1 (en) * | 1995-11-24 | 1997-10-27 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры" | Straight-way centrifugal member |
| RU2150315C1 (en) * | 1998-12-30 | 2000-06-10 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа | Centrifugal separation member |
| RU2192912C1 (en) * | 2001-04-18 | 2002-11-20 | Дочернее открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры" Открытого акционерного общества "Газпром" | Method of contacting gas and liquid and device for method embodiment |
-
2007
- 2007-03-28 RU RU2007111362/15A patent/RU2344869C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1286228A1 (en) * | 1985-04-17 | 1987-01-30 | Горьковский политехнический институт им.А.А.Жданова | Mass exchange apparatus |
| RU2094073C1 (en) * | 1995-11-24 | 1997-10-27 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры" | Straight-way centrifugal member |
| RU2150315C1 (en) * | 1998-12-30 | 2000-06-10 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа | Centrifugal separation member |
| RU2192912C1 (en) * | 2001-04-18 | 2002-11-20 | Дочернее открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры" Открытого акционерного общества "Газпром" | Method of contacting gas and liquid and device for method embodiment |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2424846C1 (en) * | 2010-01-11 | 2011-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУ ВПО "КубГТУ") | Spiral-gravity flow separator |
| RU2567317C1 (en) * | 2014-06-18 | 2015-11-10 | Илшат Минуллович Валиуллин | Method of gas separation from admixtures and device for its realisation |
| RU2622656C1 (en) * | 2016-03-31 | 2017-06-19 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры" (АО "ЦКБН") | Contact-separation element |
| RU2650985C2 (en) * | 2016-08-31 | 2018-04-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт по переработке попутного нефтяного газа" (ООО "НИИ ПНГ") | Separating centrifugal element |
| RU2760671C1 (en) * | 2021-03-15 | 2021-11-29 | Валентин Николаевич Косенков | Direct-flow centrifugal vortex separator for separating gas-liquid flows |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007111362A (en) | 2008-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2344869C2 (en) | Method of liquid separation from gas flow and device for its realisation | |
| US4838906A (en) | Contact-and-separating element | |
| US6007055A (en) | Gas and liquid contact apparatus | |
| US3526082A (en) | Apparatus for removing dust from gases | |
| RU2244584C1 (en) | Small-sized high performance separator "kolibry" ("humming-bird") | |
| US3533560A (en) | Cooling tower spray nozzle | |
| US3767174A (en) | Gas scrubber, entrainment separator and combination thereof | |
| JPH0214092A (en) | Device for discharging aggregate by rotary siphon from steam heating type drying cylinder, etc. | |
| CN1156639A (en) | Scraped agitated film gas-liquid mass transfer reactor | |
| RU58380U1 (en) | VORTEX GAS-DYNAMIC SEPARATOR | |
| RU2376054C1 (en) | Separator | |
| US2891632A (en) | Cyclone steam and water separator with whirl chamber cage in mixture inlet chamber | |
| RU2346727C1 (en) | Gas separator of vortex type | |
| RU2780517C1 (en) | Contact device for heat and mass exchanger | |
| RU2579084C2 (en) | Contact interaction between gas and fluid and device to this end | |
| RU2359737C2 (en) | Separator for fluid separation from gas flow | |
| CN2229833Y (en) | Concentric annular thin-plate packed rotating bed gas-liquid mass transfer reactor | |
| RU2325939C2 (en) | Vortex gasodynamic separator | |
| SU1375275A1 (en) | Separating member for multihydrocyclone | |
| RU2477646C1 (en) | Centrifugal separator | |
| SU1681910A1 (en) | Separation of aerosols | |
| RU100426U1 (en) | HORIZONTAL MASS TRANSFER APPARATUS | |
| RU2311946C1 (en) | Vortex type gaseous separator | |
| RU89625U1 (en) | COMPLEX OF EQUIPMENT FOR CLEANING AND COOLING OF EXHAUST GASES | |
| RU2056893C1 (en) | Heat- and mass-exchanging apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20090525 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180329 |