Сепаратор

ССИОЗ СО) ЕТСНИ)1СОЦИАЛ 1 1 СТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 119) И 1) А 1 51) В 0 9/00 ОБР ЕНИЯ ЕЛЬСТ- 2 ехни кой теп 1 цурк ов,янко, А.И.Васи088.8)свидетел01 1 1 ССС 980 ьств /00,(54) СВ 11 АР л, ТОР (57) Изо"ретение торам и может бь а тносится тя ь использова дкостной сме Оненты. Цель повышение эк и, Внутри се си н разделения газож, составляющие ком ретения является изоб омич па аности и надежнссттора установлена кость с конденсат ат еле в подо вое теп а отда бразная емпатрубком гео ЪСО ды б,те аз ва сей и мо па личных о в устано вк тбора из газлит овках ко па номичн ратора,На чертеже схлен сепаратор.Сепаратор сосв котором распогподогреватель 2 ематически предст чт из корпус ены в нижней оды с вх ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕИ АВТОРСЙОМУ ОВИДл(71) Институт тзики АН УССР(56) АвторскоеИ 8869.34, кл. В НИЕ ОТНОСИТСЯ К УСТРОИСТ деления газожидкостных жет использоваться в разстях техники, в частности ах для интенсиФикации водо еотермальных скважин или х геотермальных устаизобретения - повышениети и надежности работы термальнои воды с клапаном и поплавком. В водяном объеме сепаратора установлен подогреватель воды, а снаружи, в верхней его части, установлено устройство для сброса газов. Черезпатрубок поступает смесь термальнойводы в сопло, снижает свою скоростьи ударяется в отбойник, дробится истекает пленкой по конусу в тарелку.Газ и пары, выделившиеся из воды,проходят сепарирующую решетку. 11 арыводы и рабочей жидкости конденсируются в конденсаторе, разделяются поплавковым клапаном и возвращаются врабочий цикл, а несконденсировавшгазы по мере накопления автоматически сбрасываются в атмосферу. Геотермальная вода в нижней части сепаратодаляется из него. 1 ил,выходным 4 патрубками, сопло 5 с вхо ным патрубком 6 для подвода в .корпус 1 газожидкостной смеси (смесь геотер мальной воды и испарившейся рабочей жидкости - пропан, бутан). К верхнему срезу сопла 5 крепится конус 7, ниже конуса 7 к соплу 5 крепится переливная перфорированная тарелка 8. К к нусу 7 и переливной перфорированнойтарелке 8 приварены перфорированныетрубы 9, на которых крепится отбойник 10 и зонт 11. Все эти элементысепаратора необходимы для того, чтобыразбить Фонтанирующий поток газожидкостной, смеси термальной воды на мел- .кие капли и пленку, увеличить по 16043951 О 30 35 40 50 верхность жидкости, из которой должны выделиться пары рабочей жидкости.В верхней части сепаратора установлена сепарирующая решетка 12 для отделения капелек воды из паров рабочей. жидкости, Над сепарирующей решеткой12 установлена конусообразная емкость13 для сбора конденсирующейся геотермальной воды 14 и рабочей жидкости 15, в верхней части которой имеется патрубок 16 для слива рабочей жид-.кости и конденсатор 17 с входным 18и выходным 19 патрубками охлаждающейводы, а в нижней части - клапан 20,связанный с поплавком 21, предназначен для удаления геотермальнойводы14 из конусообразной емкости 13 попатрубку 22. Уровень геотермальнойводы 23 в нижней части корпуса 1 поддерживается с помощью датчиков 24 ирегулятора 25 уровня. Патрубок 26 сослужит для отвода геотермальной воды 14, Через автоматическое устройство 27 удаляются неконденсирующиесягазы. Подогреватель 2 имеет теплообменные трубы 28 и проходы 29 длятермальной воды,В результате проведенных опытовбыла определена оптимальная высотауровня воды над теплообменными трубами, которая составила минимальную величину - три диаметра теплообменнойтрубы Наличие уровня воды над теплообменной поверхностью обеспечиваетповышение надежности работы сепаратора, обеспечивая эффективность работы теплообменника.Сепаратор работает следующим образ ом.Через патрубок 6 поступает газожидкостная смесь термальной воды ипабочеи жидкости в сопло 5, Сопло 5снижает скорость газожидкосткой смеси за счет увеличения проходного сеения, Смесь ударяется в отбойник 10,меняет направление движения, дробитсяи стекает пленкой вниз по конусу 7и зонту 11 в переливную тарелку 8.Газ, выделившийся с внутреннейповерхности пленки жидкости, черезотверстия в перфорированной трубе 9 .поступает во внутренний объем корпуса 1 сепаратора. С наружной поверхности пленки жидкости газ непосредственно выделяется во внутренний объемкорпуса 1 сепаратора. Перфорированная тарелка 8 разделяет поток жидкости на ряд струек, вытекающих через отверстия, и пленку, образующуюся при стекании жидкости через край перфорированной тарелки 8. Газ, выделившийся при этом иэ жидкости, по перфорированной трубе 9 поднимается и поступает во внутренний объем корпуса 1. Из внутреннего объема сепаратора газ, скопившийся в корпусе 1, поднимается, проходит сепарирующую решетку 12, обтекает конусообразную емкость 13 с наружной стороны и поступает на конденсатор 17. Конденсатор 17 охлаждается водой, которая поступает через патрубок 18 и выходит из конденсатора 17 через патрубок 19 оСконденсировавшиеся рабочая жидкость 15 и геотермальная вода 14 сливаются в конусообразную емкость 13, в которой установлен клапан 20, связанный с поплавком 21, Вес поплавка 21 выполнен таким, что он может всплыть только в геотермальной воде, открыв при этом клапаном 20 проход для слива воды через патрубок 22 в нижнюю часть сепаратора. Накапливающаяся рабочая жидкость .15 в конусообразной емкости 13 выливается иэ нее через патрубок 16, Нескоцценсировавшиеся газы постепенно накапливаются в верхней части корпуса 1 сепаратора, повышается их давление в сепараторе, и они, преодолевая давление гидрозатвора 27, выбрасываются в атмосферу,Накопившаяся геотермальная вода 14 в нижней части сепаратора отдает свое тепло подогревателю воды 2 и затем удаляется через патрубок 26, причем уровень геотермальной воды 23 в нижней части сепаратора поддерживается выше подогревателя воды 2 с помощью датчиков 24 уровня и регулятора 25 уровня, Дко емкости 13 выполнено конусообразным и в центре этого конуса установлен патрубок 22, отверстие которого в верхней части закрывается клапаном 20, Конусообразное дно позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление восходящему паровому потоку за счет увеличения проходного сечения, уменьшить высоту корпуса 1 сепаратора и снизить его вес.В предлагаемой конструкции высокая степень очистки жидкости от газа достигается многократным увеличением поверхности газовыделения за счет разбивания потока газожидкостной смеси5 16043 на отдельные струи и пленки. С целью предотвращения захвата потоком газа капельной.жидкости на пути газового потока установлена сепарирующая решетка. Основная часть влаги, уносимая парами, улавливается этой решеткой 12 и стекает в нижнюю часть сепаратора, смешиваясь с основной частью геотермальной воды 14.Зазор между наружной стенкой конусообразной емкости 13 и внутренней стенкой корпуса 1 сепаратора должен обеспечить скорость пара не более 4-5 м/с, гарантировав тем самым непрерывную конденсацию паров рабочей жидкости при минимальных гидравлических потерях в проходном сечении между конусообразной емкостью 13 и внутренней стенкой корпуса 1 сепаратора. 20 Автоматическое удаление неконденсирующихся газов через устройство 27 повышает надежность работы установки, так как они, накопившись в верхней ча-. 25 сти сепаратора, ухудшают работу конденсатора вследствие того, что перекрывают доступ паров рабочей жидкости к теплообменным трубкам конденсатора,Таким образом, наЛичие встроенных 30 во внутрь сепаратора в нижней части подогревателя воды, в верхней части конусообразной емкости с конденсатором и устройством для разделения сконденсировавшихся рабочей жидкости и геотермальной воды, обеспечение скорости паров рабочей жидкости в пределах 4-5 м/с, а следовательно, уменьшение гидравлических потерь при их движении за счет выполнения днища ем кости конусным и соответствующего зазора между емкостью и внутренней 95 6стенкой корпуса сепаратора, автоматическое удаление несконденсировавшихся газов из сепаратора, улучшение системы поддержания уровня гедтермальной воды в сепараторе путем установки трех датчиков по уровню и регулятора уровня позволяют уменьшить ме-. таллоемкость за счет исключения толстостенного корпуса конденсатора и соединяющих трубопроводов, уменьшить расход электроэнергии на перекачивание рабочей жидкости, повысить надежность и экономичность работы сепаратора.Формула изобретенияСепаратор, включающий корпус, сопло, сепарирующую решетку, переливную перфорированную тарелку, конус, прикрепленный к верхнему срезу сопла, отбойник с зонтом, установленным над соплом, перАорированные трубы, соединяющие переливную тарелку с конусом и отбойником, патрубок подвода газо- жидкостной смеси термальной воды и патрубок отвода термальной воды с регулятором уровня, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыше ния экономичности и надежности работы, сепаратор снабжен установленной в верхней части конусообразной емкостью с конденсатором и сбросным патрубком воды с клапаном и поплавком, подогревателем воды с теплообменными трубами,и проходами для термальной воды, установленным в нижней части корпуса, и устройством для автоматического сброса несконденсировавшихся газов, размещенным снаружи верхней части корпуса.1604395 орректор И,Муск едактор Л.ЭИце 56 412 одписно т ельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 оизводственноСоставитель О.Каляки Техред М,дидьи сударственного комитета по изобретениям 113035, Москва, Ж,. Раушская н тиям при ГКИТ СССР4/5