CS270029B1

CS270029B1 - Combined cyclone separator of liquid and solid impurities from gas

Info

Publication number: CS270029B1
Application number: CS881765A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Ing Sebor; Vladimir Javurek
Original assignee: Sebor Vaclav; Vladimir Javurek
Priority date: 1988-03-17
Filing date: 1988-03-17
Publication date: 1990-06-13
Also published as: CS176588A1

Abstract

Účelem řeSení je omezit podstatně abrazi a zanáSení funkčních částí cyklonových jednotek. Tohoto se doeáhne vytvořením samostatného vstupního prostoru, který je spojen s horním prostorem svislým kanálem. Ve vstupním prostoru se z plynu odloučí hrubé nečistoty, které by způsobily rychlou abrazi nebo zanesení cyklonů. ŠeSení je. možné využít zejména pro čištění zemního plynu na těžebních nebo rekompresních stanicích dálkových plynovodů.The purpose of the solution is to significantly reduce abrasion and clogging of the functional parts of the cyclone units. This is achieved by creating a separate inlet space, which is connected to the upper space by a vertical channel. In the inlet space, coarse impurities are separated from the gas, which would cause rapid abrasion or clogging of the cyclones. The solution can be used in particular for cleaning natural gas at extraction or recompression stations of long-distance gas pipelines.

Description

Vynález se týká kombinovaného cyklonového separátoru kapalných a tuhých nečistot z plynu, který sestává z vertikální nádoby s cyklonovou baterií.The invention relates to a combined cyclone separator for liquid and solid impurities from gas, which consists of a vertical vessel with a cyclone battery.

Dosud známé cyklonové bateriové separátory s vertikální nádobou mají tuto nádobu rozdělenou dvěma příčnými přepážkami na tři prostory, z nichž střední je zároveň vstupní· Těla jednotlivých cyklonů jsou upevněna v dolní přepážce a zasahují do dolního pro- storu, který zároveň slouží jako zásobník odloučené kapaliny. Toto provedení bateriového cyklonového separátoru je nevhodné použít v.tom případě, že plyn na vstupu do separétoru obsahuje velkou koncentraci kapalných nebo tuhých nečistot, zejména tehdy, pokud tuhé nečistoty obsahují velké částice, například hrubý písek, kamínky a podobně. V tom případě dochází velmi rychle k poškození nebo zanesení vírníků cyklonů a k proděravění jejich výstupních trubek, na které přímo působí proud plynu ze vstupu s obsahem abrazivních materiálů. Řešení těchto nevýhod spočívá v předřazení předseparátoru v samostatné nádobě, což je však nákladné. Zvyěují se i náklady na spojovací potrubí a velikost zastavěné plo- , chy. 'Previously known cyclone battery separators with a vertical vessel have this vessel divided by two transverse partitions into three spaces, the middle of which is also the inlet · The bodies of individual cyclones are fixed in the lower partition and extend into the lower space, which also serves as a reservoir of separated liquid. This embodiment of the battery cyclone separator is unsuitable if the gas at the inlet to the separator contains a large concentration of liquid or solid impurities, especially if the solid impurities contain large particles, such as coarse sand, stones and the like. In this case, the cyclone vortices are damaged or clogged very quickly and their outlet pipes are punctured, which are directly affected by the gas stream from the inlet containing the abrasive materials. The solution to these disadvantages lies in pre-separating the pre-separator in a separate container, which is, however, expensive. The cost of the connecting pipes and the size of the built-up area also increase. '

Nevýhody dosud známých řešení jsou odstraněny kombinovaným separátorem kapalných a tuhých nečistot z plynu, který sestává z vertikální nádoby s cyklonovou baterií, jehož pod- , stata spočívá v tom, že vnitřní prostor vertikální nádoby je rozdělen třemi příčnými přepážkami, a to postupné zdola dolní přepážkou, střední přepážkou a horní přepážkou na čty- ' ři dílčí prostory. Tyto dílčí prostory jsou umístěny navzájem nad sebou v následujícím pořadí zdola nahoru vstupní prostor, dolní prostor, horní prostor a výstupní prostor. Cyklonová baterie je zabudována do dolního a horního prostoru tak, že těla jednotlivých cyklonů jsou upevněna ve svislé poloze ve střední přepážce a zasahují do dolního prostoru a výstupní trubky cyklonů procházejí vertikálně horním prostorem a horní přepážkou a ústí do výstupního prostoru. Vstupní prostor je spojen s horním prostorem svislým kanálem, který na dolní stráně zasahuje do vstupního prostoru, prochází dolním prostorem a ústí do hor- ního prostoru. Vstup plynu je zaveden do vstupního prostoru a je nasměrován proti dolní části stěny svislého kanálu. Výstup plynu je proveden z výstupního prostoru. Ve dnu vstupního prostoru nebo v jeho blízkosti je dolní výpusť kapaliny. V dolním prostoru je v blízkosti ' dolní přepážky umístěna horní výpusť kapaliny. Pro ochranu stěny svislého kanálu před účinkem abrazivních látek ve vstupujícím plynu může být na nátokové straně svislého kanálu ve vstupním prostoru umístěna impakční deska. Pro zvýšení separačního účinku vstupního prostoru je výhodné provést v protější straně dolní části svislého.kanálu šikmý nebo svislý výřez. Pro zamezení toku kapaliny po stěně svislého kanálu do jeho vstupního výřezu je možno na jeho boční strany umístit kapalinové žlábky. V dolní části vstupního pro- ’ storu je výhodné provést nad hladinou odloučené kapaliny štítí který chrání hladinu před dynamickými účinky proudícího plynu. V horním prostoru je možno na horní přepážku proti .The disadvantages of the hitherto known solutions are eliminated by a combined separator of liquid and solid impurities from gas, which consists of a vertical vessel with a cyclone battery, the essence of which lies in the fact that the interior of the vertical vessel is divided by three transverse partitions. , a middle partition and an upper partition for four subspaces. These subspaces are located one above the other in the following order from bottom to top, the entrance space, the lower space, the upper space and the exit space. The cyclone battery is built into the lower and upper space so that the bodies of the individual cyclones are fixed in a vertical position in the middle partition and extend into the lower space and the cyclone outlet pipes pass vertically through the upper space and the upper partition and open into the outlet space. The entrance space is connected to the upper space by a vertical channel, which on the lower side extends into the entrance space, passes through the lower space and opens into the upper space. The gas inlet is introduced into the inlet space and is directed against the lower part of the wall of the vertical channel. The gas outlet is made from the outlet space. There is a lower liquid outlet at or near the bottom of the inlet space. In the lower space, an upper liquid outlet is located near the lower baffle. To protect the wall of the vertical channel from the effect of abrasive substances in the incoming gas, an impact plate can be placed on the inlet side of the vertical channel in the inlet space. To increase the separating effect of the inlet space, it is advantageous to make an oblique or vertical cut-out on the opposite side of the lower part of the vertical channel. To prevent the flow of liquid along the wall of the vertical channel into its inlet cut-out, liquid grooves can be placed on its sides. In the lower part of the inlet space, it is advantageous to provide a shield above the level of the separated liquid, which protects the level from the dynamic effects of the flowing gas. In the upper space, it is possible to counter the upper partition.

ústí svislého kanálu umístit impaktor, který upravuje rozdělení plynu v horním prostoru i a omezuje jeho víření. Dolní přepážka je s výhodou provedena se sklonem pod úhlem/}?⁰od horizontální roviny. Odloučené nečistoty se potom shromažďují na nižší straně dolního prostoru a snadněji se vypouštějí.at the mouth of the vertical channel to place an impactor, which regulates the distribution of gas in the upper space and restricts its swirling. The lower partition is preferably made with an inclination at an angle of? ⁰ from the horizontal plane. The separated impurities then collect on the lower side of the lower space and are more easily discharged.

Hlavní výhodou kombinovaného cyklonového separátoru podle vynálezu je to, že ve vatupním prostoru se snadně odloučí velké a velká část středně velkých abrazivních nečistot, čímž se podstatně sníží rychlost opotřebení částí cyklonů cyklonové baterie. Ve vstupním prostoru přitom nejou žádné části, které by mohly být poškozeny. Působení abrazivních látek na stěnu svislého kanálu je možno zamezit použitím impakční desky.The main advantage of the combined cyclone separator according to the invention is that a large and a large part of medium-sized abrasive impurities are easily separated in the inlet space, thus substantially reducing the wear rate of the cyclone parts of the cyclone battery. There are no parts in the entrance area that could be damaged. The effect of abrasive substances on the wall of the vertical channel can be prevented by using an impact plate.

Příklad provedení kombinovaného cyklonového separátoru podle vynálezu je zobrazen na připojených výkresech, kde na obr. 1 je znázorněn svislý řez kombinovaným cyklonovým separátorem, a na obr. 2 je znázorněn vodorovný řez vstupním prostorem kombinovaným cyklonovým separátorem, na obr. 3 znázorněn svislý řez kombinovaným cyklonovým separétorem se skloněnou dolní přepážkou ;a na obr. 4 je znázorněn vodorovný řez vstupním prostorem se svislým kanálem s kapalinovými žlábky.An exemplary embodiment of a combined cyclone separator according to the invention is shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a vertical section of a combined cyclone separator, and Fig. 2 shows a horizontal section through the inlet space of a combined cyclone separator; separator with an inclined lower partition, and Fig. 4 shows a horizontal section of the inlet space with a vertical channel with liquid troughs.

CS 270 029 BlCS 270 029 Bl

Ve vertikální nádobě £ je pomocí dolní přepážky 2, střední přepážky £ a horní přepážky 4 vytvořen vstupní prostor 2, dolní prostor 6, horní prostor 2 a výstupní prostor 8. Vstup £2 plynu je zaveden do vstupního prostoru 2, ve kterém je umístěn svislý kanál 9, který prochází dolním prostorem 6 a dští do horního .prostoru £· Mezi vstup 13 plynu a svislý kanál χ je vložena impakění deska 12. V dolní ěásti svislého kanálu 2 je proveden šikmý výřez 17. Těla £0 cyklonů jsou horním okrajem upevněna ve střední přepážce J a zasahují do dolního prostoru 6. Výstupní trubky ££ procházejí horním prostorem 7 a jsou horním okrajem upevněny v horní přepážce £. Ústí· do výstupního prostoru 3, ze kterého je proveden výstup 14 plynu. Horní výpust 15 je ve stěně dolního prostoru 6 a dolní výpust £6 je ve dnu vstupního prostoru χ. ,In the vertical vessel £, an inlet space 2, a lower space 6, an upper space 2 and an outlet space 8 are formed by means of a lower partition 2, a middle partition £ and an upper partition 4. A gas inlet £ 2 is introduced into the inlet space 2, in which the vertical channel 9, which passes through the lower space 6 and flows into the upper space £ · Between the gas inlet 13 and the vertical channel χ, an impact plate 12 is inserted. in the central partition J and extend into the lower space 6. The outlet pipes ££ pass through the upper space 7 and are fixed at the upper edge in the upper partition £. It opens into the outlet space 3, from which the gas outlet 14 is made. The upper outlet 15 is in the wall of the lower space 6 and the lower outlet £ 6 is in the bottom of the inlet space χ. ,

Impakění deska £2 má tvar klínu, který je svým břitem směrován proti vstupu 13 plynu. Ve vstupním prostoru 5 je nad hladinou odloučené kapaliny umístěn štít £9. Dolní přepážka 2 má vůči horizontální rovině sklon pod úhlemí<^>5⁰. Horní výpust 15 je provedena v nejnižší části dolního prostoru 6. Těla 10 cyklonů jsou provedena s tangenciálním vstupem. V horním prostoru 2 j® proti ústí svislého kanálu 2 umístěn kuželový impaktor £8. Na bokách svislého kanálu 2 jsou dva kapalinové žlábky 20, které mohou být svislé nebo ve tvaru ěroubovice s velmi strmým stoupáním.The impregnation plate £ 2 has the shape of a wedge, which is directed with its blade against the gas inlet 13. A shield £ 9 is located in the inlet space 5 above the level of the separated liquid. Lower partition 2 to the horizontal plane has an angle of approximately <^> 5 ^0th The upper outlet 15 is made in the lowest part of the lower space 6. The bodies 10 of the cyclones are made with a tangential inlet. In the upper space 2 j® opposite the mouth of the vertical channel 2 a conical impactor £ 8 is placed. On the sides of the vertical channel 2 there are two liquid grooves 20, which can be vertical or in the shape of a helix with a very steep pitch.

Kombinovaný cyklonový separátor podle vynálezu funguje takto: plyn s obsahem kapaliny vstupuje do kombinovaného cyklonového separátoru vstupem 13 do vstupního prostoru χ. Přitom naráží na přední stěnu svislého kanálu 2 nebo na impakění desku 12., Zde se z plynu odloučí hrubé nečistoty, například štěrk, písek. Kapalina, která přilne ke stěně svislého kanálu 2» stéká kapalinovými žlábky 20 do dolní části vstupního prostoru 2. Plyn vstupuje výřezem 17 do svislého kanálu 2 a prochází do horního prostoru 8. Odtud vstupuje do těl £0 jednotlivých cyklonů. Při průchodu cyklony se odloučí prach a kapalina, které se shromažáújí v dolním prostoru 6, odkud se vypouští výpustí £2. Vyčištěný plyn odchází výstupními trubkami 11 do výstupního prostoru 8 a výstupem £4 se odvádí ze separátoru.The combined cyclone separator according to the invention works as follows: a gas containing a liquid enters the combined cyclone separator through an inlet 13 into the inlet space χ. In doing so, it strikes the front wall of the vertical channel 2 or the impact plate 12. Here, coarse impurities, for example gravel and sand, are separated from the gas. The liquid which adheres to the wall of the vertical channel 2 flows through the liquid grooves 20 into the lower part of the inlet space 2. The gas enters the vertical channel 2 through a cut-out 17 and passes into the upper space 8. From there it enters the bodies 60 of the individual cyclones. As the cyclone passes, dust and liquid are separated and collected in the lower space 6, from where the outlet £ 2 is discharged. The cleaned gas exits through the outlet pipes 11 into the outlet space 8 and is discharged from the separator through the outlet 4.

Kombinovaný cyklonový separátor podle vynálezu je možné využít zejména pro čištění zemního plynu na těžebních nebo rekompresních stanicích dálkových plynovodů.The combined cyclone separator according to the invention can be used in particular for the purification of natural gas at extraction or recompression stations of long-distance gas pipelines.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Combined cyclone separator of liquid and solid impurities from gas, consisting of a vertical vessel with a cyclone battery, characterized in that the inner space of the vertical vessel (1) is divided by three transverse partitions, successively from below by a lower partition (2), a middle partition (3) and an upper partition (4) into four subspaces, successively from below to the inlet space (5), the lower space (6), the upper space (7) and the outlet space (8), the bodies (10) of the individual cyclones are fixed with their upper part in the middle partition (3) and with their lower part extend into the lower space (6), the outlet pipes (11) of individual cyclones pass vertically through the upper space (7), the upper partition (4) and open into the outlet space (8). ) and at the same time the inlet space (5) is connected to the upper space (7) by a vertical channel (9) which extends into the inlet space (5), where it is located opposite the gas inlet (13), the gas inlet (13) opening into the inlet. space (5), the gas outlet (14) is led out of the outlet space oru (8), the lower space (6) is provided with an upper outlet (15) and the inlet space (5) is provided with a lower outlet (16).

2. A combined cyclone separator according to claim 1, characterized in that an impact plate (12) is arranged on the inlet side of the vertical channel (9).

3. A combined cyclone separator according to claim 1, characterized in that the outlet side of the lower part of the vertical channel (9) is provided with an oblique or vertical cut-out (17).

4. A combined cyclone separator according to claim 1, characterized in that an actuator (18) is arranged in the upper space (7) opposite the mouth of the vertical channel (9) on the lower side of the upper partition (4).

OS 270 029 Bl

5, A combined cyclone separator according to claim 1, characterized in that a shield (19) is arranged in the lower part of the inlet space (5) above the level of the separated liquid.

6. A combined cyclone separator according to claim 1, characterized in that liquid grooves (20) are arranged on the sides of the vertical channel (9).

7. A combined cyclone separator according to claim 1, characterized in that the lower baffle (2) is inclined at an angle θ 5 5 ° to the horizontal plane so that its lower end is on the opposite side of the inlet space (5) than the inlet (13). ) of the gas and an upper outlet (15) is provided on this side of the lower space (6).