установка для комплексной очистки газа

Формула изобретения

Установка для комплексной очистки газов, включающая напорный газопровод, конденсатосборник, суживающее устройство, отличающаяся тем, что корпус конденсатосборника выполнен в виде горизонтальной обечайки, укрепленной ребрами жесткости с диаметром значительно большим, чем диаметр основного газопровода, и снабжен патрубками входа газа и отвода жидкости, внутри конденсатосборника помещены суживающее устройство, выполненное в виде дроссельной шайбы, сепарационная решетка и патрубок отвода конденсата, а напорный газопровод снабжен байпасом и запорной арматурой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к очистке газов и может быть использовано для очистки газов в системах газоснабжения различных отраслей народного хозяйства, а именно для очистки газов от капель конденсата, частиц кристаллогидратов углеводородов и паров воды в газопроводах систем газораспределения.

Известно устройство, которое включает герметично закрепленный в нижней части газопровода конденсатосборник, в который погружен один конец конденсатоотводной трубки [1].

Основным недостатком известного устройства является невозможность улавливания водяных паров из газа, что снижает эффективность очистки газа и защиты газопровода от закупорки кристаллогидратными пробками.

Более близким к предлагаемому изобретению является устройство для сбора и транспортировки конденсата на газопроводе, включающее напорный газопровод, конденсатосборник и суживающее устройство (эжектор), соединенное с газопроводом и конденсатосборником [2].

Основным недостатком известного устройства является то, что в нем не происходит конденсации паров воды, находящихся в газе, что снижает эффективность очистки газа.

Техническим результатом, на решение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности очистки газа от паров воды, капель конденсата и частиц кристаллогидратов для обеспечения надежной защиты газопроводов от закупорки кристаллогидратными пробками.

Технический результат достигается тем, что предлагаемая установка для комплексной очистки газов (УКОГ) содержит напорный газопровод с байпасом и запорной арматурой, конденсатосборник, корпус которого выполнен в виде горизонтальной обечайки, укрепленной ребрами жесткости с диаметром, значительно большим, чем диаметр основного газопровода, снабженный патрубками входа газа и отвода жидкости, внутри которого помещены суживающее устройство - дросселирующий орган, выполненный в виде дроссельной шайбы, сепарационная решетка и патрубок отвода конденсата, причем конденсатосборник помещен в грунт таким образом, чтобы его днище было ниже уровня промерзания грунта.

В основу работы предлагаемой установки для комплексной очистки газа (УКОГ) положены: состав природных газов, состоящих из углеводородов (CН₄ , С₂Н₆, С₃Н₈ и др.) [3, с.31, 32], которые способны при зимних температурах образовывать с водой, присутствующей в недостаточно осушенных газах, кристаллогидраты, скорость образования которых многократно возрастает при интенсивном перемешивании и понижении температуры газа [4, с.39], а плотность на порядки превышает плотность самого газа [5, с.21], свойство газа при дросселировании охлаждаться (эффект Джоуля-Томсона) [6, с.199-204], конденсация водяных паров и образование кристаллогидратов при понижении температуры газа.

Принципиальная конструкция предлагаемой УКОГ изображена на чертеже.

Предлагаемая УКОГ содержит конденсатосборник 1, выполненный в виде горизонтальной обечайки 2, укрепленной ребрами жесткости 3, с торцевыми стенками 4, соединенными отверстиями с газопроводом 5, снабженный байпасом 6 и запорной арматурой 7, причем внутри конденсатосборника 1 находится дроссельная шайба 8, устроенная на входном отверстии газа, сепарационная решетка 9 перед выходным отверстием газа, патрубок отбора конденсата 10, нижняя кромка которого расположена на 2-3 см выше днища, а верхняя часть снабжена вентилем 11.

Установка используется в зимний период, когда наиболее возможно образование кристаллогидратных пробок, при этом расход газа большой.

УКОГ работает следующим образом. Газ, движущийся по напорному газопроводу 5, попадает в конденсатосборник 1. После дроссельной шайбы 8 давление газа понижается от Р₁ до Р₂, в результате эффекта дросселирования происходит его охлаждение и конденсация водяных паров, содержащихся в газе, и образование капель конденсата. Капли конденсата вместе с газовым потоком ударяются о сепарационную решетку 9 и под действием силы тяжести оседают на дно конденсатосборника, которое расположено ниже уровня промерзания грунта, в результате чего улавливаемый конденсат находится в жидком состоянии. Удаление накопленного конденсата производится периодически через патрубок отбора конденсата 10.

УКОГ размещают у входа в газораспределительную станцию (ГРП) с таким расчетом, чтобы установка выполняла также частично и функции регулятора давления, размещенного в ГРП. Такое размещение позволяет достичь максимально возможного падения давления при дросселировании газа в конденсатосборнике 1 и наибольшего снижения температуры газа, в результате чего происходит конденсация большей части водяных паров с образованием кристаллогидратов, предотвращается образование кристаллогидратной пробки в регуляторе давления внутри ГРП и на выходе из ГРП.

Таким образом, установка комплексной очистки обеспечивает эффективную очистку газа от паров воды, капель конденсата и частиц кристаллогидратов, что, в свою очередь, влечет за собой повышение надежной защиты газопровода от закупорки кристаллогидратными пробками.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. А.с. СССР № 916884, Мкл. F17D 1/02, F16Т 1/00, № 12, 1982.

2. А.с. СССР № 1379563, Мкл. F17D 1/02, № 9, 1988.

3 Роддатис К.Ф., Соколовский Я.Б. Справочник по котельным установкам малой производительности. - М.: Энергия, 1975, 368 с.

4. Стаскевич Н.А., Северинец Г.Н., Вигдорчик Д.Я. - Л.: Недра, 1990, 762 с.

5. Справочник химика, т.VI. - Л.: 1967, 1021 с.

6. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. Учебн. пособие для неэнергетических специальностей вузов. М: Высшая школа, 1975, 315 с.