Курсовая работа (т): Сепараторы для очистки газа

К центробежным сепаратором относятся:

·              центробежные газожидкостные сепараторы, предназначенные для разделения газожидкостного потока и очистки газового (воздушного) потока от капельной влаги и механических примесей. Особенностью таких устройств является отсутствие движущихся и вращающихся частей и элементов, а также малые габаритные размеры и весовые параметры

Центробежная очистка газа (воздуха) относится к способам очистки газа, основанным на инерционном осаждении влаги и (или) взвешенных частиц за счет создания в поле движения газового потока и взвеси центробежной силы. Центробежный способ очистки газа относится к инерционным способам очистки газа (воздуха).

Принцип действия

Газовый (воздушный) поток направляется в центробежный пылеуловитель в котором, за счет изменения направления движения газа (воздуха) с влагой и взвешенными частицами, как правило по спирали, происходит очистка газа. Плотность взвеси в несколько раз больше плотности газа (воздуха) и она продолжает двигаться по инерции в прежнем направлении и отделяется от газа (воздуха). За счёт движения газа по спирали создается центробежная сила, которая во много раз превосходит силу тяжести.

Осаждается сравнительно мелкая пыль, с размером частиц 10 - 20 мкм.

3. Вихревой теплообменный сепаратор

Изобретение предназначено для сепарации и может быть использовано для очистки газовой фазы гексафторида урана от примесей в виде паров фторуглеродов. Вихревой теплообменный сепаратор для очистки газа от паров примесей содержит кожух с пучком теплообменных труб, укрепленных в трубных решетках, переточные трубы, подводящий и отводящий штуцера, а также штуцер для слива конденсата. Переточные трубы установлены коаксиально внутри теплообменных труб и имеют свободным конец со стороны нижнего торца последних. Зазор между свободным концом переточной трубы и нижним торцом теплообменной трубы составляет не менее 1,2 и не более 1,5÷1,7 внутреннего диаметра теплообменной трубы. Технический результат: стабильные эксплуатационные характеристики, простота в изготовлении и эффективная очистка газовой фазы гексафторида урана от паров фторуглеродов.2 з. п. ф-лы, 2 ил. Результаты опытно-промышленных испытаний показали, что конструкция вихревого теплообменного сепаратора обладает стабильными эксплуатационными характеристиками, проста по технологии изготовления и обеспечивает эффективную очистку газовой фазы гексафторида урана от паров фторуглеродов. Конструкция обеспечивает температурный режим сепаратора, исключающий переохлаждение газа, способное вызвать десублимацию гексафторида урана.

. Вихревой теплообменный сепаратор для очистки газа от паров примесей, содержащий кожух с пучком теплообменных труб, укрепленных в трубных решетках, переточные трубы, подводящий и отводящий штуцера, а также штуцер для слива конденсата, отличающийся тем, что переточные трубы установлены коаксиально внутри теплообменных труб и имеют свободным конец со стороны нижнего торца последних, при этом зазор между свободным концом переточной трубы и нижним торцом теплообменной трубы составляет не менее 1,2 и не более 1,5÷1,7 внутреннего диаметра теплообменной трубы.

. Вихревой теплообменный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что содержит по четыре теплообменных и переточных труб.

. Вихревой теплообменный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что подводящий штуцер дополнительно снабжен раздающим коллектором, обеспечивающим тангенциальный ввод газа в теплообменные трубы.

Вертикальные сепараторы не следует использовать в жестких условиях и пенной среды. Там, где имеются условия пенообразования, пробу V жидкости необходимо исследовать с целью определения тенденции к пенообразованию.

Вертикальные сепараторы (их называют также трапами) имеют по сравнению с горизонтальными меньшую производительность по газу и жидкости. Конструкция их позволяет легче удалять из аппарата скопления песка, который осаждается из продукции скважин. Поэтому вертикальные сепараторы имеют наибольшее распространение на нефтяных месторождениях, где в продукции скважин содержится песок.

Вертикальный сепаратор представляет собой цилиндрический сосуд со сферическими днищами.

Вертикальные сепараторы не функционируют достаточно эффективно в трехфазной среде, поэтому там, где позволяет место, следует применять горизонтальные сепараторы. При выборе трехфазных сепараторов необходимо обеспечить объем и время удержания жидкости в сепараторе, достаточны для сепарации капель жидкости указанного размера из непрерывной жидкой фазы.

Вертикальные сепараторы имеют ряд преимуществ по сравнению с горизонтальными: в них легче осуществляется регулирование уровня жидкости, легче проводить очистку от отложений парафина и механических примесей. Вертикальные аппараты занимают меньшую площадь, что особенно важно в условиях морских промыслов, где промысловое оборудование монтируется на платформах или эстакадах.

Вертикальные сепараторы могут быть использованы для измерения дебита жидкости скважин по скорости подъема уровня жвдкости, отмечаемой с помощью уровнемерных стекол или показаний стрелки прибора, связанной с поплавковым регулятором уровня жидкости в сепараторе.

Вертикальные сепараторы изготовляют диаметром 400 - 1650 мм, горизонтальные - диаметром 400 - 1500 мм при максимальном давлении 16 МПа. Опыт эксплуатации показал, что w0 не должна превышать 0 1 м / с при давлении 6 МПа. При пересчете скоростей пользуются зависимостью wt - wz У / V a Из-за большой металлоемкости и недостаточной их эффективности гравитационные сепараторы применяют редко.

Вертикальные сепараторы занимают меньше места, чем горизонтальные, но неудобны в монтаже и обслуживании; на практике больше распространены вертикальные сепараторы.

Вертикальный сепаратор часто используют для потоков с газовым фактором от низкого до среднего.

Вертикальные сепараторы занимают меньше места, чем горизонтальные, но неудобны в монтаже и обслуживании; на практике больше распространены вертикальные сепараторы.

Вертикальные сепараторы используют, если в потоке газа содержится много грязи и песка, так как в их объеме хорошо организован сток отсепарированного остатка к нижней части и отвода в дренажную систему. Кроме того, они требуют небольшой площади для своего размещения.

Вертикальные сепараторы, несмотря на отмеченные положительные качества, имеют и существенные недостатки.

5. Газосепаратор

Сепараторы представляют собой оборудование, предназначенное для очистки нефти или газа. Сепараторы нефтегазовые предназначены для дегазации нефти и одновременной очистки попутного газа. Используются они на промысловых установках сбора и подготовки нефти. Также нефтегазосепараторы применяются в хранилищах и на газо и нефтеперерабатывающих заводах. Газосепараторы отличаются от нефтегазовых тем, что предназначены для очистки от конденсата, жидкостей и других веществ только попутного и природного газа. Применяются они также как на промысловых установках, так и на заводах-переработчиках. Также газосепараторы используются при подготовке газа к транспортировке. Существует несколько различных видов сепараторов, отличающихся друг друга способом производства, методами применения и условиями использования. Все характеристики сепараторов взаимосвязаны и зависят от конкретных условий и целей, в которых и для которых он будет применяться.

Назначение газосепараторов

Фильтр-сепаратор газа используется для очистки природного газа от различных жидкостей (воды, конденсата) при его добыче или транспортировке. Газосепараторы обеспечивают отделение ингибитора гидратообразования в процессе добычи попутного нефтяного газа. Газовый сепаратор является неотъемлемым элементом подземных хранилищ газа, нефтеперерабатывающих заводов, в также некоторых химических предприятий. Газосепаратор ГС также применяется для подготовки природного газа к транспортировке по магистральным трубопроводам.

Нормативная документация

Вертикальный газовый сепаратор изготавливается в соответствии с требованиями. Все отечественные газосепараторы также отвечают ОСТ 26-02-2059-79. В соответствии с требованиями этих нормативных документов существует два типа устройств:

- цилиндрический сепаратор газа, имеющий фланец диаметром 600 или 800 мм. Такойгазосепаратор сетчатый предназначен для работы при давлении газа 1,6-6,4 МПа.

- цилиндрический газовый сепаратор с диаметром корпусного фланца 1200, 1600 или 2000 мм. Устройства такого типа работают в диапазоне давлений от 0,6 до 4 МПа.

Технические характеристики

Газосепараторы первого типа имеют производительность до 0,95 млн кубометров в сутки. Вертикальный газовый сепаратор второго типа обеспечивает очистку 5,6 млн кубометров за тот же период времени. Газосепаратор гс 1 сохраняет работоспособность в широком диапазоне температур - от минус 30ºС до +100ºС. Отечественные газосепараторы устанавливаются в географических зонах Российской Федерации с первой по пятую. Допускаемая сейсмичность - до 9 баллов включительно. Вертикальный газовый сепаратор может работать и в условиях Крайнего Севера. В этом случае газосепараторы оснащаются специальным подогревателем.

Заключение

Рассмотрев материал данный в курсовой работе я, понял что сепараторы предназначенные для очистки газа изобретением относящимся к области обогащения полезных ископаемых, в частности обогащения руд и россыпей, а также для сортировки различных сухих материалов.

Главный тип рассматриваемый в курсовой работе это - гравитационный сепаратор, он в себя включает питатель, разделительную воронку, выполненную в виде однополостного гиперболоида вращения, снабженную в центральной части эластичной насадкой с патрубком, разгрузочное устройство, питатель выполнен в виде опрокинутого усеченного конуса, подвешенного на амортизаторах, в верхней части разделительной воронки предусмотрены грохоты, выполненные в виде отдельных полукруглых желобов, установленных на пружинах с уклоном не менее 10% в сторону расширяющихся насадок, расположенных параллельно образующей разделительной воронки, количеством не менее четырех с криволинейными винтообразными направляющими на их внутренней поверхности, причем расширяющиеся насадки присоединены к грохотам при помощи патрубков, кроме того, грохоты ограждены парапетной стенкой, а к патрубку для подачи воздуха присоединен регулятор давления. Изобретение позволяет повысить производительность гравитационного сепаратора. ГС основаны на принципе разделения потока веществ под действием силы тяжести. Конструктивно они представляют собой сосуды большего, чем трубопровод, диаметра, в которых скорость восходящего или горизонтального потока газа настолько мала, что частицы воды, породы или окалины успевают осесть на дно, откуда периодически удаляются через выкидные линии. В общем, для эффективной сепарации необходимо, чтобы расчетная скорость движения газового потока в сепараторе была меньше скорости осаждения жидких и твердых частиц, движущихся под влиянием силы тяжести во встречном потоке газа, т.е.

Высокую степень очистки газа от капельной и твердой взвеси в гравитационном сепараторе можно получить при условии, что скорость газа будет близка к нулю.

Список использованной литературы

1. СНиП 2.05.06-85. Магистральные трубопроводы. Нормы проектирования. / Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985

. ОНТП 51-1-85. Нормы технологического проектирования магистральных газопроводов.

. Нормытехнологического проектирования магистральных газопроводов. Сто газпром 2-3.5-051-2006

. Справочник по проектированию магистральных трубопроводов,/ Под. ред. А.К. Дерцакяна. - Л.: Недра, 1977.

. Энергетика трубопроводного транспорта газа / под редакцией Казаченко А. Н.; Никишин В.Н., Коршаков Б.П. - М: изд. РГУ Нефти и газа им.Е.М. Губкина; 2001.

. Эксплуатация компрессорных станций магистральных газопроводов. М: изд. РГУ Нефти и газа им.Е.М. Губкина; 1999.

. Берман Я.А., Маньковский О.Н., и др. Системы охлаждения компрессорных установок. Л.: Машиностроение, 2004г.

. Отраслевой каталог. Центробежные компрессорные машины и приводные турбины к ним. М.: Машиностроение, 2007г.

. А.А. Коршак, А.М. Нечваль. Трубопроводный транспорт нефти, нефтепродуктов и газа: Учебное пособие для системы дополнительного профессионального образования. - Уфа: ООО "ДизайнПолиграфСервис", 2005. - 516 с.

. Сооружение и ремонт газонефтепроводов, газохранилищ и нефтебаз / Р.А. Алиев, И.В. Березина, Л.Г. Телегин и др. М.: Недра, 1987.

Приложение

Рис. 13. Вертикальный сепаратор: - основная сепарационная секция; II - осадительная секция: III - секция сбора нефти; IV - секция каплеуловительная; 1 - ввод продукции скважин; 2 - раздаточный коллектор; 3 - регулятор уровня "до себя"; 4-каплеуловительная насадка; 5 - предохранительный клапан; о - наклонные полки; 7 - " датчик регулятора уровня поплавкового, типа; о - исполнительный механизм; 9 - сливной патрубок; 10 - перегородки; 11 - уровнемерное стекло: 12 - отключающие вентили; 13-дренажная трубка

- корпус, 2 - днище, 3 - опора, 4 - подогреватель, 5 - насадка, 6 - коагулятор, лист защитный.