DD232436A1

DD232436A1 - Fluessigkeitsabscheider fuer gasleitungen

Info

Publication number: DD232436A1
Application number: DD26939284A
Authority: DD
Inventors: Heino Alpers; Johannes Wolf; Fritz Schulze
Original assignee: Verbundnetz Gas Veb
Priority date: 1984-11-13
Filing date: 1984-11-13
Publication date: 1986-01-29
Also published as: DD232436B1

Abstract

Erdgasleitungen, in die freie Fluessigkeiten eingetragen werden koennen oder welche infolge Kondensation freie Fluessigkeiten enthalten. Ziel ist es, die freien Fluessigkeiten mit hohem Abscheidegrad aus der Gasleitung zu entfernen und Gasabnehmer vor Fluessigkeitsanfall und den damit verbundenen Stoerungen zu bewahren. Der Fluessigkeitsabscheider wird in den linearen Teil der Gasleitung eingebunden. Bei einer Stroemungsgeschwindigkeit des Gases 5 m/s, die apriori gegeben ist oder durch Vergroesserung des Stroemungsquerschnittes erreicht wird, stroemt die Fluessigkeit auf der Rohrsohle des Abscheiders und kann von dort ueber Verbindungsleitungen (3) in den Auffangbehaelter (4) geleitet werden. Die Gasaustrittsoeffnung (8) befindet sich in 12-Uhr-Position im Mantel des in den Abscheider hineinragenden Austrittsrohres (7). Ferngasleitungsbau, Erdgasfoerderung und -transport.

Description

Ausführungsbeispiel 1:	= Durchmesser der Ferngasleitung	= Durchmesser der Ferngasleitung
D₁	= 0,4-D₁ bis 0,6-D₁	= D, '(!±\* 0,5
D₂	= 50bis450mm	Vw₂/
D₃	= 0,8 D₁ bis 1,2 D₁	= 0,4-0,^3 0,6-0·,
D₄	= 2-D,	= 0,8· D₁ bis 1,2· D₁
L	= a + 0,25 D₁	= 50 bis 150 mm
H	= 10bis15mm	= 10-D,
a	Ausführungsbeispiel 2:	= 2-D₄
Di
D₂
D₃
D₄
D₅
D₆
L₁
L₂

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Bei der Erfindung handelt es sich um einen Abscheider zum Abstreifen freier Flüssigkeiten, z. B. Lagerstättenwasser oder Kondensaten aus Gasströmen in Ferngasleitungen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die bekannten Abscheidesysteme, die für einen Einbau in das Ferngasleitungssystem geeignet sind und eingesetzt werden, sind Wassertöpfe und Wasserfallen. Während Wassertöpfe zu den Standardausrüstungen in Ferngasleitungen gehören (TGL 20790 und Altmann, Engshuber, Kowaczeck „Gasversorgungstechnik"), sind Wasserfallen erst seit ca. 12 Jahren bekannt (Lommerzheim, W. „Erfahrungsbericht über Erdgaskondensat" im Gas- und Wasserfach, Gas/Erdgas 115 [1974] 4).

Wassertöpfe bedingen eine Strömung der Flüssigkeit auf der Rohrsohle.

Die Flüssigphase wird in einem Auffangbehälter aufgefangen. Wasserfallen, wie sie in Erdgasleitungen z.Z. eingesetzt werden, beruhen auf der Einstellung von Gasgeschwindigkeiten < 5 m/s durch entsprechende Vergrößerung des Strömungsquerschnittes. Damit verbunden ist die Herausbildung von getrennten Phasen, wobei die Flüssigkeit als Schicht auf der Rohrsohle strömt und von dort über ein oder zwei Verbindungsrohre in einen Sammelbehälter gelangt.

Ein Nachteil besteht sowohl bei Wasserfallen herkömmlicher Bauart, wie bei Wassertöpfen, darin, daß bei schwallartigem Auftreten größerer Flüssigkeitsmengen diese Abscheider überfahren werden können und Flüssigkeiten in das nachgeschaltete System gelangen.

Bei Überschreitung der maximalen Strömungsgeschwindigkeit von 5m/s verlieren Wassertöpfe ihre Wirkung.

Bei Überschreitung der maximalen Strömungsgeschwindigkeit von 5m/s in der Wasserfalle wird die Ring- oder Tropfenströmung der Flüssigkeit in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Gasströmung nicht bzw. nur unvollständig in der Rohrerweiterung abgebaut, damit ist die Flüssigkeit nicht oder nur teilweise abscheidbar und gelangt in das nachfolgende System.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die erwähnten Nachteile bekannter und bisher eingesetzter Abscheider zu beseitigen, einen höheren Abscheidegrad zu erreichen und somit Gasabnehmer insbesondere vor schwallartig auftretenden Flüssigkeitsanfall zu bewahren.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegen 2 Ausführungsbeispiele zugrunde:

Ausführungsbeispiel 1 (Figur 1) ist geeignet für die Abscheidung von Flüssigkeiten aus Ferngasleitungen, in denen die Gasgeschwindigkeit < 5 m/s beträgt.

Ausführungsbeispiel 2 (Figur 2) ist bei Gasgeschwindigkeiten > 5 m/s im Eintrittsrohr einzusetzen.

Beispiel 1: (Figur 1)

Bei Gasgeschwindigkeiten < 5m/s bewegt sich die Flüssigkeit in der Regel in Wellen-oder Schichtenströmung auf der Rohrsohle. Sie fließt von dort durch die Verbindungsleitung (3) in den Auffangbehälter (4). Um bei erhöhtem Flüssigkeitsanfall ein Überströmen der Verbindungsleitung (3) zu verhindern, dient das 1. Segmentprallblech (2). Die im Abstand von ca. 2 · Di im Abscheider versetzt angebrachten weiteren Segmentprallbleche (2) dienen zur Abscheidung von Flüssigkeitströpfchen sowie zur Unterbrechung von eventuell auftretender Flüssigkeitsringströmung.

Die 2. Verbindungsleitung (3) dient zur Aufnahme der Flüssigkeit, die das 1. Segmentprallblech (2) passieren konnte bzw. an den folgenden Segmentprallblechen abgeschieden wurde. Aus dem Auffangbehälter (4) wird die Flüssigkeit durch pneumatische Ausschleusung über die Ausschleuseleitung (5) und die Ausschleusearmatur (6) abgezogen. Mit (1) wird das Mantelrohr des Abscheiders bezeichnet, das in Nennweite und Druckstufe der Gasleitung entspricht.

Beispiel 2: (Figur 2)

Bei Gasgeschwindigkeiten W1 > 5 m/s bewegt sich die Flüssigkeit als Ring- oder Spritzerströmung. Eine Flüssigkeitsabtrennung allein durch Schwerkraftabscheidung ist somit nicht praktikabel.

Um eine Schichten-oder Wellenströmung zu erreichen, muß der Strömungsquerschnitt des Eintrittsrohres (1) durch eine Rohrerweiterung (2) so vergrößert werden, daß die Gasgeschwindigkeit W₂ im Flüssigkeitsabscheider Werte von <5m/s erreicht. Die Flüssigkeit strömt nun von der Rohrsohle durch die Verbindungsleitung (3) in den Auffangbehälter (4). Die in Strömungsrichtung an erster Stelle liegende Verbindungsleitung (3) dient vorrangig zur Aufnahme der bereits auf der Rohrsohle fließenden Flüssigkeit. Die zweite Verbindungsleitung (3) soll vorzugsweise die Flüssigkeit ableiten, die sich durch Zusammenbruch der Ringströmung in der Rohrerweiterung (2) auf der Rohrsohle ansammelt. Durch Anordnung von zwei Verbindungsleitungen (3) erfährt die Flüssigkeit bei schwallartigem Auftreten eine bessere Ableitung in den Auffangbehälter (4). Auf der Seite der Rohreinziehung (5), aufweicher der Gasstrom den Abscheider verläßt, ragt das Gasaustrittsrohr (7) in den Abscheider hinein. Der Querschnitt des Gasaustrittsrohres (7) ist verschlossen, die Austrittsöffnung (8) befindet sich in „12-Uhr-Position" auf dem Mantel des Gasaustrittsrohres (7). Diese Anordnung bewirkt die Abtrennung der sich noch an der Rohrwandung bewegenden Flüssigkeit und verhindert das Wiedereintreten abgetrennter Flüssigkeit in das nachfolgende System

Die Entleerung des Auffangbehälters (4) erfolgt durch die Ausschleuseleitung (6) auf pneumatischem Weg.

Ausführungsbeispiel

— Ausführungsbeispiel 1 (Figur 1)

Der Flüssigkeitsabscheider besteht aus dem Mantelrohr (1), den Segmentprallblechen (2), den Verbindungsleitungen (3), dem Auffangbehälter (4), der Ausschleuseleitung (5) und der Ausschleusedruckarmatur (6).

Im Mantelrohr (1) (gleiche Nennweite wie die Ferngasleitung) sind die Segmentprallbleche zur Flüssigkeitsabtrennung eingeschweißt. Das erste und das letzte Segmentprallblech (2) sind auf der Rohrsohle angeordnet. Vor ihnen befinden sich die Öffnungen, an welche die Verbindungsleitungen (3) anschließen, die den Abscheider mit dem Auffangbehälter (4) verbinden.

Die weiteren Segmentprallbleche (2) werden in einem Abstand von ca. 2 · D₁ von oben beginnend im Abscheider versetzt angeordnet. Sie überlappen sich um ca. 10 bis 50mm.

Die Verbindungsleitungen (3) werden zweckmäßigerweise mit einem Durchmesser von 0,4 ϋ_Ί bis 0,6 · Di ausgelegt. Der Auffangbehälter, der sich unterhalb des Abscheiders befindet, sollte ein Volumen von 4-5 m³ besitzen. Aus dem Auffangbehälter

(4) wird die Flüssigkeit über die Ausschleuseleitung (5) mittels des Gasdruckes pneumatisch ausgeschleust.

Alle Ausrüstungen sind in der gleichen Druckstufe auszuführen wie die Ferngasleitung.

— Ausführungsbeispiel 2 (Figur 2)

Der Flüssigkeitsabscheider besteht aus dem Eintrittsrohr (1), der Rohrerweiterung (2), den zwei Verbindungsleitungen (3), dem Auffangbehälter (4), der Rohreinziehung (5), der Ausschleuseleitung (6) und dem Gasaustrittsrohr (7).

Hinter dem Eintrittsrohr (1) wird durch die Rohrerweiterung (2) der Strömungsquerschnitt so vergrößert, daß die Gasgeschwindigkeit im Abscheider 5 m/s nicht überschreitet.

Hinter der Rohrerweiterung (2) und vor der Rohreinziehung (5) befinden sich auf der Rohrsohle des Abscheiders die Abgänge für die Verbindungsleitungen (3), die den Abscheider und den Auffangbehälter (4) miteinander verbinden und das Abfließen der Flüssigkeit ermöglichen.

Das Gasaustrittsrohr (7) ragt über die Einmündung der zweiten Verbindungsleitung (3) hinaus in den Abscheider hinein. Der Querschnitt des Gasau^tntsroh res (7) ist verschlossen. DieGasaustrittsöffnu.ig (8) befindet sich in „12-ühr-Position" im Mantel des Gasaustrittsrohres (7) und ist flächengleich mit dem Querschnitt des Gasaustrittsrohres (7).

Eintrittsrohr (1) und Gasaustrittsrohr (7) entsprechen in ihrer Nennweite der der Ferngasleitung.

Die Verbindungsleitungen (3) werden mit einem Durchmesser von 0,4 ϋ_Ί bis 0,6 · D-i ausgelegt.

Der Auffangbehälter (4), der sich unter dem Niveau des Abscheiders befindet, sollte ein Volumen von 4-5 rrr³ besitzen.

Aus dem Auffangbehälter (4) wird die Flüssigkeit über die Ausschleuseleitung (6) mittels des Gasdruckes auf pneumatischem Weg ausgeschleust.

Claims

: -1- 693 92

j Erfindungsanspruch:

I 1. Flüssigkeitsabscheider zur Abscheidung von Flüssigkeiten aus Gasleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß er direkt in den ; linearen Teil der Gasleitung eingebunden wird.
; 2. Flüssigkeitsabscheider gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit durch Segmentprallbleche zurückgehalten und abgeschieden wird.
3. Flüssigkeitsabscheider gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abtrennung der Flüssigphase Rohrerweiterung und Rohreinziehung genutzt werden und auf der Seite der Rohreinziehung das Gasaustrittsrohr in den Abscheider hinein ragt, wobei der Querschnitt des Austrittsrohres verschlossen ist.
4. Flüssigkeitsabscheider gemäß Anspruch 1,2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie entsprechend folgender Dimensionierungsgrundlagen ausgelegt sind: