Сепаратор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 13862 1 П 45 3 мф уфъ Т и У 519372.2240037,75. устройбываю 755 УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относитсяствам, используемым в нефт щей промышленности и позволяет повысить эффективность работы газожид.костных сепараторов. Сепаратор вклю"чает корпус 1, отражатель 6, патрубок 14 подвода смеси, установленныена нем расширитель 15, подпружиненный стакан 17, установленный на отражателе клапан 21 с силэфоном 20,пружиной 22 и колпаком 23, эластич- .ную диафрагму 32 с фиксатором 33,шток 19, соединяющий стакан с клапаном, перегородки, образующие в корпусе полости с отверстиями. 1 ил.6246 10 40 45 БО 138Изобретение относится к конструк.циям устройства для разделения газожидкостных смесей и может быть использовано в горной промышленностипри добыче полезных ископаемых методом подземного выщелачивания, а также в нефтедобывающейпромышленностидля разделения нефти и попутного газа.Целью изобретения является повышение эффективности работы сепаратора.На чертеже изображен сепаратор,продольный разрез.Сепаратор содержит вертикальныйцилиндрический корпус 1 с днищем 2и крышкой 3, горизонтальную перегородку 4, кольцевую сборную .камеру 5для отсепарированной жидкости, а вцентральной его части - отражатель 6,патрубки 7 для перетока отсепарированной жидкости в камеру 5Корпус 1установлен на трубе 8 подвода газожидкостной смеси из скважины, в которую вмонтирована труба 9 для подводасжатого воздуха в скважинуобразующая с трубой 8 эрлифтный насосВывод отсепарированной жидкостииз камеры 5 осуществляется по патрубку 10 с клапаном 11, В нижней части корпуса 1 выполнены переточныеотверстия 12, соединяющие отражатель6 (его нижнюю часть) с камерой 5 изакрытые кольцевым мембранным клапаном 13. По оси корпуса 1 установленсоединенный с трубой.8 вертикальныйпатрубок 14 ввода газожидкостнойсмеси, на верхнем конце которого установлен расширитель 15, а внутринего перевернутый перфорированный стакан 16, внутри которого установлены подпружиненный стакан 17 и пружина 18. По оси корпуса 1 установлен шток .19, соединенный одним своим концом со стаканом 17 и проходящий через днище стакана 16.Соосно над. расширителем 15 установлен сильфон 20, нижний торец которого закрыт клапаном 21, выполненным подвижным в вертикальном.направлении и взаимодействующим а седлом, в виде которого выполнена верхняя часть (горловина) отражателя 6. Внутрь сильфона 20 помещена цилиндрическая пружина 22, расположенная между клапаном 21 и нижним торцом колпака 23, в котором выполнены камера 24 и радиальные отверстия 25, через которые с камеро 24 соединены трубки 26. В центр 1 ьной части корпуса 1 снаружи отражателя 6 выпол 1 нена коаксиально расположенная внутренняя кольцевая полость 27, соединенная отверстиями 28 с верхней частью 29 корпуса 1. Снаружи полости 27 выполнена также коакснально расположенная кольцевая внешняя полость 30. Внутренняя кольцевая полость 27 соединена с отражателем 6 вертикальными окнами 31, Внутри полости 27 установлена эластичная цилиндрическаядиафрагма 32, закрывающая окна 31.На диафрагме 32 закреплен одним сво им концом подпружиненный фиксатор33, второй конец которого проходитчерез стенку патрубка 14 и взаимодействует со стаканом 17, Диафрагма 32выполнена со ступенчатой наружной по верхностью 34 и закреплена по периферии полости 27, Подпружиненный стакан 17 выполнен с отверстиями 35.На крышке 3 установлен штуцер 36с зонтом 37 вывода газа. Полости 27 25 и 30 разделены цилиндрической перегородкой 38,, Сепаратор работает следующим образом.В исходном положении подпружинен ный стакан 17 под действием пружины18 сообщает трубу 8 через стакан 16с внутренней полостью корпуса 1, т,е.с отражателем 6. Воздух, подведенныйв скважину по трубе 9, поднимает газожидкостную смесь по трубе 8 со скоростью 10-12 м/с некоторым опережением движения газовой фазы. Поступаячерез патрубок 14, газожидкостный поток ударяется о клапан 21 и воздействует на пружину 22, которая аккумулирует ударную силу потока. Одновременно при сжатии сильфона 20 из него и из камеры 24 колпака 23 через отверстия 25 по патрубкам 26 вытесняется буферная жидкость в кольцевую полость 30, из которой она по патрубкам 7 поступает в сборную камеру 5 и далее через нагнетательный клапан 11 по патрубку 10 к месту перекачки.При сжатии пружины 22 стакан 17 посредством штока 19, поднимающегося при сжатии сильфона 20, поднимается и перекрывает поток газожидкостной смеси, отключая патрубок 14 от отражателя 6. При этом стакан 17 фиксируется в этом положении подпружиненнымфиксатором 33, соединенным с дифференциальной эластичной диафрагмой 32,которая к моменту дозакрытия стакана12 деформируется и освобождает подпружиненный фиксатор 33 для фиксациистакана 17. Пониженное давление среды, образовавшееся в трубе 8 послевыброса порции гизожидкостной смеси,повышается до следующего выхлопа. Таккак в трубе 8 большую часть объемазанимает газ, то она и ведет себякак пневмогидравлический аккумулятор, 1 Оснижая тем самым отрицательное влияние фиксатора 33 на режим работы эрлифта.Одновременно со сжатием пружины 22газожидкостный поток, заключенныйвнутри отражателя 6, закрыт (эагерметиэирован) клапаном 21, выполняющимв данном случае роль обратного клапана, осевшего на свое седло (посадочное место), с которым выполнена верх Оняя часть - горловина отражателя 6.В результате резкого ударного измене. ния скорости потока происходит сепарация фаз. При этом отделению газа отжидкости способствует снижение давления при деформации дифференциальнойдиафрагмы 32. Жидкость иэ камеры 30вытесняется по патрубкам 7 в камеру 5и этим продолжается цикл нагнетания,начатый с момента реализации ударнойсилы гизожидкостного потока.По мере разрядки пружины 22, ее1распрямления после удара порции газожидкостной смеси клапан 21 отходит от,своего седла и разгерметизовывает камеру 6, и цикл, нагнетания заканчивается. Газ (воздух) отводится из камеры 6 через патрубок 36 в атмосферу,начинает осуществляться цикл всасывания,Дифференциальная диафрагма 32 поддействием собственных упругих силвозвращается в исходное положение,отсепарированная жидкость стекает внижнюю часть отражателя 6. В это45время в камере 5 имеет место пониженное давление, за счет чего открывается клапан 13, и жидкость черезотверстия 12 входит в камеру 5.В цикле всасывания при закрытомпатрубке 14 стакан 17 закрывает доступ газожидкостной смеси из трубы 8и патрубка 14 в камеру 6, будучи за- .фиксированным фиксатором 33. При возвращении диафрагмы 32 в исходное положение она воздействует на фиксатор33 и, отодвигая его, освобождает стакан 17, который под действием пружины 18 открывает доступ газожидкостной смеси из патрубка 14 в отражатель6, завершая тем самым цикл всасыванияи возобновляя цикл нагнетания с последующим их чередованием,Преимуществами предлагаемого сепаратора являются высокий КПД, рекуперация потенциальной энергии газожидкостного потока, малые затраты наподъем смеси из скважины и ее сепарацию, малые гидравлические сопротивления, простота конструкции и технологичность как в изготовлении, таки в эксплуатации,Формула изобретенияСепаратор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, патрубок ввода газожидкостной смеси, установленный по оси корпуса на патрубке ввода отражатель, штуцер вывода газа и патрубок вывода отсепарированной жидкости, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности работы, он снабжен установ-, ленным на патрубке расширителем, плавающим подпружиненным стаканом с отверстиями, установленными внутри патрубка ввода смеси, установленным на отражателе клапаном с сильфоном, пружиной и колпаком, эластичной диафрагмой, установленной по всей длине снаружи отражателя, фиксатором, закрепленным одним концом на диафраг ме, а другим взаимодействующим с плавающим стаканом, штоком, соединяющим стакан с клапаном, цилиндрической перегородкой, размещенной между корпусом и отражателем с образованием замкнутых полостей, трубками, соединяющими колпак с ближней к корпусу полостью, горизонтальной перегородкой,. образующей с днищем сборную камеру с отверстиями, соединяющими ее с отражателем, и мембранным кла-. паном, перекрывающим эти отверстия, причем отражатель выполнен с вертикальными окнами.