Сепаратор кристаллогидратов

 

СЕПАРАТОР КРИСТАЛПОГВДРАТОВ, содержащий корпус с тангенциальным патрубком ввода суспензий, выпускной стакан с отверстиями и патрубком вывода очищенной жидкости, патрубок вывода твердых включений, снабженный регулирующим клапаном, отличающийся тем, что, с целью повыщения экономичности работы сепаратора путем предотвращения выброса в атмосферу перекачиваемой гидратообразной среды, он снабжен направляющим усеченным конусом, присоединенным к корпусу по периметру верхнего большего основания и оснащенным в нижней его части трубчатым теплообменником , установленным по его наружной поверхности, камерой рекристаллизации , оснащенной датчиком уровня , регулирующим клапаном и управляюBpiM прибором, посредством которого датчик уровня соединен с регулирующим клапаном, при этом камера ре (Л кристаллизации расположена под теплообменником .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ И

РЕСПУБЛИК (19) (И) °

4(я) В 04 С 9 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЗФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A B TOPCNONIV CЕИДЕтВЪСтви (21) 3658752/23- 26

{22) 09.09.83 (46) 15.02.85. Бюл, Ф 6 (72) И.Л.Семдянов, И).А.Дудин, Т.А.Роговский и А.И.Андреев (71) Одесский технологический институт холодильной промышленности (53) 621.928.37 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 709115, кл. В 01 0 21/00, 1973, 2. Авторское свидетельство СССР

Р 401381, кл, В 01 0 21/00, 1969. (54) (57) СЕПАРАТОР КРИСТАЛЛОГИДРАТОВ, содержащий корпус с тангенциальным патрубком ввода суспензии, выпускной. стакан с отверстиями и патрубком вывода очищенной жидкости, патрубок вывода твердых включений, .снабженный регулирующим клапаном, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения экономичности работы сепаратора путем предотвращения выброса в атмосферу перекачиваемой гидратообразной среды, он снабжен направляющим усеченным конусом, присоединенным к корпусу по периметру верхнего большего основания и оснащенным в нижней его части трубчатым теплообменником, установленным по его наружной поверхности, камерой рекристаллизации, оснащенной датчиком уровня, регулирующим клапаном и управляющим прибором, посредством которого датчик уровня. соединен с регулирующим клапаном, при этом камера рекристаллизации"расположена под теплообменником.

4 1139

Изобретение относится к разделению неоднородных жидких систем, в частности к устройствам для разделения гидратообразующей среды в центробежном поле и может быть использовано в нефтяной, химической и смежных отраслях промышленности, Гидрообраэующие вещества, например двуокись углерода, метан, нефтяной газ и другие, при контакте с 10 водой образуют гидраты, представляющие собой кристаллы правильной формы с линейным размером 5-50 мкм, с плотностью большей плотности жидкости. Накопление гидратов.и различных механических включений на рабочих элементах клапанов перекачивающих насосов, запорной.и регулирующей арматуре, в застойных зонах трубопроводов приводит к выходу из строя щ перечисленных элементов, либо всей насоснотрубопроводной системы.

Известен осадитель, состоящий из корпуса, загрузочного стакана, растекателя, перфорированного диска, конусного отражателя и кольцевого гасителя Я .

Однако в устройстве отделение взвешенных частиц происходит только за счет гравитационных сил, что определяет низкую производительность устройства при разделении гидратообразующих жидкостей. Кроме того, при одновременном осуществлении соосаждения твердых включений и отборе

35 очищеннбй жидкости могут возникнуть в устройстве восходящие потоки, которые препятствуют отделению от жидкости включений размером 5-50 мкм.

Известен гидроциклон, содержащий корпус с тангенциальным патрубком ввода суспензии, выпускной стакан с отверстиями и патрубком вывода очищенной жидкости, патрубок вывода жидкости с твердыми включениями, снабженный регулирующим клапаном (2), Недостатком известного устройства является отвод большого количества гидратообразующих жидкостей через выпускной стакан с отверстиями. Kpo- gg ме того, не обеспечивается рекристаллиэация выделяемых из перекачиваемой гидратообразующей жидкости кристаллогидратов, т.е. разделение на воду и перекачиваемую жидкость.

Цель изобретения -. повь1шение эко» номичности работы сепаратора путем предотвращения выброса в атмосферу

511 2 перекачиваемой гидратообразующей среды.

Поставленная цель достигается тем, что сепаратор кристаллогидратов, содержащий корпус с тангенциальным патрубком ввода суспенэии, выпускной стакан с отверстиями и патрубком вывода очищенной жидкости, патрубок вывода твердых включений, снабженный регулирующим клапаном, снабжен направляющим усеченным конусом, присоединенным к корпусу по периметру верхнего большего основания и оснащенным в нижней его части трубчатым теплообменником, установленным по его наружной поверхности, камерой рекристаллизации, оснащенной датчиком уровня, регулирующим клапаном и управляющим прибором, посредством которого датчик уровня соединен с регулирующим клапаном, при этом камера рекристаллизации расположена под теплообменником, На чертеже представлен сепаратор, общий вид.

Сепаратор состоит из корпуса 1, верхней 2 и нижней 3 крышек, выпускного стакана 4 с отверстиями 5, рекристаллизационной камеры 6, трубчатого конического нагревателя 7, присоединенного к направляющему усеченному конусу 8, тангенциального патрубка 9 ввода суспензии с кристаллогидратами, патрубка 10 вывода очищенной жидкости, патрубка ll вывода твердых включений и воды с регулирующим, клапаном 12, датчика 13 уровня воды и управляющего прибора 14, трубопроводов ввода 15 и вывода 16 теплоносителя из нагревателя, Сепаратор работает следующим образом.

Транспортируемую по насосно-трубопроводной системе суспензию гидратообразующей жидкости с кристаллогидратами и твердыми механическими включениями подают в сепаратор по тангенциальному патрубку 9 ввода суспензии. Под действием центробежной силы суспензия приобретает вращательное движение вокруг вертикальной оси корпуса l. При этом вследствие разности плотностей происходит концентрирование твердых включений и кристаллогидратов у стенки корпуса 1, а очищенной от них жидкости— у наружной боковой поверхности ста3 1139 кана 4, Под действием силы тяжести кристаллогидраты и твердые включения движутся вниз, Для более полного отделения взвесей от жидкости нижняя часть стакана 4имеет увеличен5 ный диаметр. Отбор очищеннойжидкости осуществляют через отверстия 5 в стакане и затем по патрубку 1О потребителю, Площадь кольцевого зазора между корпусом 1 и стаканом 4 10 в нижней его части меньше, чем площадь зазора на уровне цилиндрической части стакана 4, поэтому отбор перекачиваемой жидкости осуществляют со средней части сепаратора, где она наиболее чистая. Увеличение гидравлического сопротивления кольцевого зазора на уровне нижнего основания стакана 4 препятствует проникновению в зону отверсТий 5 кристалло- 20 гидратов и твердых включений из нижней части сепаратора. Суммарная площадь поперечных сечений отверстий 5 превышает проходное сечение патрубка 10 отвода очищенной жидкости„ 25

Кристаллогидраты и твердые включения через кольцевой зазор между корпусом и стаканом 4 падают на нагретую поверхность направляющего усеченного конуса 8 с нагревателем 7, на которой происходит рекристаллизация кристаллогидратов с образованием чистой перекачиваемой гидратообразующей жидкости и воды. Поверхность направляющего усеченного конуса 8 служит поверхностью рекрис35 таллизации, а также для сбора оседающих твердых включений и воды и

I направления их в рекристаллиэационную камеру 6. Температуру нагрева- -.

40 теля 7 и конуса 8 поддерживают боль511 4 шей на 1-5 К температуры плавления кристаллогидратов. Поддержание необ ходимой температуры нагревателя 7 и конуса 8 обеспечивается источником теплоносителя и соответствующей сис темой контроля и управления (не по-. казаны). Образовавшаяся в результате рекристаллизации чистая гидратообразующая жидкость легче воды и поэтому поднимается вверх, а вода вместе с твердыми включениями стекает вниз в рекристаллизационную камеру 6, в которой происходит отделение твер дых включений от воды, образовавших, ся в результате рекристаллизации кристаллогидратов. В камере 6 расположен датчик 13 уровня воды (поплавковый или емкостной и т.п), который при заполнении камеры 6 водой выдает сигналы в управляющий прибор 14, по команде которого регулирующий клапан 12 открывается, Вследствие разности давлений происходит выброс по трубопроводу II через кла» пан 12 скопившихся в рекристаллизационной камере 6 воды и механических примесей. После понижения уровня воды до минимальной отметки датчик 13 уровня воды выдает сигнал в прибор 14, который подает команду клапану 12 на закрытие, Таким образом, в предложенном сепараторе благодаря установке в нижней части конической обечайки с нагревателем повышается экономичность работы путем совмещения процессов рекристаллизации и осаждения механических примесей,,кроме того, умень" шается унос кристаллогидратов с перекачиваемой жидкостью.

1139511

Составитель В.Тимошков

Техред А.Бабинец Корректор С.Шекмар

Редактор Я.Воловик

ЮФ ЮЮ

Филиал ППП "Натент", r. Уагород, ул. Проектная, 4

Закаэ 171/7 Тирак 543 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раувская наб., д. 415