Устройство и назначение газосепараторов

Газосепаратор – устройство, предназначенное для удаления жидкой фазы и механических примесей из потоков сжатого газа. Широко используется в технологиях добычи, транспортировки и хранения газовых смесей. Применяется в качестве оснастки на распределяющих и компрессорных станциях, газоперерабатывающих предприятиях.
Кроме обеспечения заданной чистоты продукта на сепаратор возлагается дополнительная функция — поддержание оптимального давления в системе. Задание реализовано за счет установки системы клапанов, которые регулирует показатели подачи углеводорода в магистраль.

Газовый сепаратор может представлять:

• Автономный агрегат. Отбор и подача очищенного объема осуществляется из/в трубопровод. Изделие предназначено для выполнения одной функции – освобождения смеси от ненужных примесей.
• Узел комплекса. Служит одной из секций вертикальной многофункциональной колоны в составе оборудования станции или завода.

Технология очистки в газовых сепараторах

Удаление следовых количеств жидкостей, углеводородного конденсата, механических частиц осуществляется следующими типами газосепараторов:

• Гравитационными. В основе их работы положен принцип разности веса инородных вкраплений и газа. В установке скорость потока замедляется до той величины, при которой происходит выпадение в осадок конденсата и механических остатков. К преимуществам моделей относится простота конструкции, к минусам – громоздкость. Скорость газового потока в гравитационных газовых сепараторах составляет порядка 0,02 – 0,5 м/с.
• Инерционными. В них нежелательные примеси удаляются за счет резкого изменения направления движения потока. В результате, более тяжелые, чем газ частицы прилипают к стенкам улавливающих насадок. Частично очищенная смесь подается в следующее отделение комплекса. Внутри установки потоки движутся со скоростью 0,4-2 м/с.
• Сетчатыми. Используются для окончательной, чистовой очистки газа перед его транспортировкой или закачкой в хранилища. Устройство представляет собой трехсекционную емкость. Смесь подается в среднюю часть, где проходит через коагулянт и мелкосетчатый фильтр. После готовый к дальнейшему транзиту или хранению объем поступает в верхнюю полость, а осадок – в нижнюю. Отличительная черта этого газосепаратора – способность работать в широком диапазоне температур.
• Центробежными. Применяются для глубокой очистки любых типов газа – товарного, транспортируемого или добываемого. Отделение примесей в устройствах этого типа осуществляется за счет вихревого вращения воздуха в камере. В результате действия центробежных сил инородные частицы налипают на уловители и выводятся из рабочей камеры. Сепаратор отличается высокой производительностью, достигаемой за счет скорости движения газа внутри емкости (2-5м/с).
• Смешанного типа. Сочетают в себе элементы конструкций и функциональные особенности различных типов газосепараторов.

Газосепараторы: компоновочные решения

Газовые сепараторы имеют следующую конфигурацию:

• Вертикальную. Их применяют при необходимости очищения больших объемов. Рекомендованное решение для газового конденсата с вкраплением значительного количества твердых примесей. Отличаются высокими показателями эффективности очистки.
• Горизонтальную. Встраиваются в линии с непрерывным потоком. За счет прохождения газом большего, чем в вертикальной установке пути достигается оптимальные показатели очистки. Не рекомендовано использовать такое решение при высоком содержании жидкости в исходном объеме. К преимуществам этой компоновки относят простоту транспортировки и монтажа, невысокую стоимость.
• Сферическую. Также используются для сред с низким содержанием жидкости. Имеют высокую производительность за счет двух- и трехфазности.

Кроме параметров конфигурации и расположения газосепараторов в пространстве, при выборе устройства следует учитывать давление, под которым они работают. Различают следующие модели:

• Низкого давления (≤ 0,6 МПа);
• Среднего давления (≥ 0,6 МПа — ≤2,5 МПа);
• Высокого давления. (>2,5 МПа).

Конструкция газосепараторов: основные элементы

Принципиальная схема устройства включает в себя следующие элементы конструкций:

• Корпус. Условно разделяется на секции: рабочую, где происходит процесс очистки газа и накопительную, куда выводятся отходы.
• Система патрубков: подвода и отвода жидкого углерода, удаления отловленных частиц.
• Элементы управления агрегатом. Включают в себя:
  — Клапаны: сливные, заборные, сброса давления.
  — Уровни. Служат для определения количества находящегося внутри материала.
  — Температурные датчики.
  — Электромеханические приборы. Манометры, регуляторы давления.

Вас может заинтересовать:

Сепарационное оборудование
Нефтегазовые сепараторы
Нефтегазовые сепараторы со сбросом воды