184775. lajstromszámú szabadalom • Gáztisztító berendezés a gázban lévő folyékony és szilárd szennyezések eltávolítására, valamint a jég, illetve hidrátképződés megakadályozására
1 184 775 2 A találmány tárgya gáztisztító berendezés a gázban lévő folyékony és szilárd szennyezések eltávolítására, valamint a jég, illetve hidrátképződés megakadályozására. Hasonló célra tehát gáz tisztítására, illetve a jég, valamint hidrátképződés megakadályozására már ismeretesek eljárások és berendezések. A gázok szilárd szennyeződéstől való megtisztítását általában úgynevezett szűrőszeparátorokkal végzik, amelyek hatékonyan eltávolítják a szennyeződéseket, de a szennyeződés lerakódásának mértékétől függően növekszik rajtuk a nyomásesés. Tisztításukhoz, illetve a szűrőelem cseréjéhez általában üzemleállás szükséges. Ajég, illetve hidrátképződés veszélye különösen a gázátadó állomások nyomáscsökkentő szelepeinél áll fenn. A távvezetékek végpontjain ugyanis a nyomás jelentős mértékben meghaladja a fogyasztói hálózatban biztosítandó nyomást. Ily módon a gázátadó állomások nyomáscsökkentő szelepeiben jelentős expanziónak kell létrejönnie a szükséges nyomásredukció biztosítása érdekében. Ez jelentős mértékű lehűléssel jár együtt, amely közben jégkiválás, illetve az adott nyomáson stabil szilárd fázisú földgázhidrát keletkezhet. A hidrát- vagy jégszemcsék a szelepben lerakódva csökkentik az áramlási csatorna keresztmetszetét és ezáltal üzemzavarokat okozhatnak. Ajég- és hidrátképződés megakadályozása, illetve a lerakódás kiküszöbölése érdekében elterjedt megoldás a szelepek házának kívülről történő fűtése. Ez azonban csak kis teljesítményű gázátadó állomásokkal valósítható meg, mert a hőátadó felület kicsi. További ismert megoldásnál a gáz egész térfogatát a nyomáscsökkentő szelep előtti hőcserélőben olyan hőmérsékletre melegítik fel, hogy az expanzió közben bekövetkezett hőmérsékletesés szilárd fázis (jég, földgázhidrát) kiválás létrejöttét ne tegye lehetővé. Ezt földgázátadó állomások esetén úgy valósítják meg, hogy a földgáz egy részét elégetik .és ezzel melegítik a gázáramot. A jég és hidrátképződés kiküszöbölésére irodalmi hivatkozásokból ismeretes olyan megoldás, hogy a jég- és hidrátképződésű feltételek létrejötte örvénycső alkalmazásával elkerülhető. Ennek magyarázata, hogy az örvénycsőben örvénylő közeg energiatartalma a sugár függvényében változó, az örvénycső belseje felé csökken. Az örvénycsőben az örvénylés által létrehozott centrifugális erő a kondenzált fázisú részecskéket eltávolítja az alacsony hőmérsékletű felületek közeléből és az alacsony hőmérsékletű térrészekből, és így Összefüggő szilárd fázis kialakulni, illetve lerakódni nem tud. Ez a megoldás alkalmas a jég és hidrátképződés megakadályozására megtelelő méretezés esetén, de nem különíti el a gázáramban lévő szilárd és folyékony szennyezéseket (port, vizet és gazolint stb.). Összefoglalóan megállapítható, hogy az ismert berendezések nem alkalmasak a nyomáscsökkentő szelep utáni jég- és gázhidrát kiválás, valamint a gáztisztítás egyidejű, egy lépcsőben történő megvalósítására. A találmány célja a nyomáscsökkentő szelep utáni jég- és hidrátkiválást megakadályozó berendezés létrehozása, amely egyben a gáz szilárd és folyékony szennyeződésektől való megtisztítását is elvégzi. A találmány szerinti gáztisztító berendezés a jég- és gázhidrátképződést üzembiztosán meggátolja és egyidejűleg a szilárd és folyékony szennyeződés jelentős részét a gázból eltávolítja. A találmány feladata a csővezetékekből, ülepítő tartályokból, egyéb ismert gáztechnikái elemekből és gáztisztító centrifugából álló gáztisztító berendezés oly módon történő kialakítása, hogy az a jég és hidrátképződési feltételek kialakulásának megakadályozásával együtt a gáz tisztítására is alkalmas legyen. A találmány szerint a fenti feladatot oly módon oldjuk meg, hogy a gáztisztító centrifuga hengeres csőből, ehhez érintőlegesen csatlakozó fúvókából, a hengeres csőhöz koncentrikusan csatlakozó, és tengelye mentén longitudinálisán elmozdítható kúpból, a hengeres cső ellentétes végén koncentrikusan elhelyezett csőből, a hengeres cső és a hozzá csatlakozó kúp által létrehozott szűkület után kialakított gázkivezető nyílásból, a hengeres cső körül kialakított fűtőköpenyből, a hengeres csőben elhelyezett terelő elemből és ezen folyadékterelő elem előtt a hengeres cső palástján kiképzett nyílással közlekedő folyadék elvezető csőtoldatból áll. A találmány szerinti gáztisztító berendezés előnyös kiviteli alakjánál a fúvóka hengeres csőre merőleges síkja és a kúp közötti távolság a hengeres cső belső átmérőjének 15-szöröse és 40-szerese közé esik. A találmány szerinti gáztísztító berendezés további előnyös kiviteli alakjánál a hengeres cső belső átmérője és a terelő elem belső átmérője közötti különbség 3-7 milliméter. A találmány szerinti gáztisztító berendezés további előnyös kiviteli alakjánál a hengeres csőhöz csatlakozó perdítő kamra palástján folyadékelvezető furat van kialakítva, amely a hengeres csövet a fúvókánál tengelyre merőlegesen metsző síktól a hideg gázt elvezető csővezeték felé esik. A találmányt az alábbiakban a mellékelt rajzokon levő ábrák alapján részletesebben ismertetjük. A rajzokon az 1. ábra a találmány szerinti gáztisztító berendezés elvi rajza, a 2. ábra a találmány szerinti gáztisztító berendezésben alkalmazott gáztisztító centrifuga részmetszete. Az 1. ábrán látható, hogy az 1 távvezeték a 33 gáztisztitó centrifugához csatlakozik. Ugyancsak a 33 gáztisztító centrifugával van csővezetékkel öszszekötve 6 önműködő nyomásszabályozó szelep is, amely a 33 gáztisztító centrifuga utáni nyomást a fogyasztói hálózatban megkívánt értéken stabilizálja. A gáztisztitó centrifuga 23 csőtoldata és 29 furata 4 és 5 kézi szabályozó szelepeken keresztül közös csővezetéken át 9 és 10 bevezető gömbcsapokhoz, ezek pedig 7 és 8 ülepítő tartályokhoz vannak csatlakoztatva. A 7 és 8 ülepítő tartályok felső részéhez csővezetékeken át 11 és 12 gázelvezető gömbcsapok vannak csatlakoztatva, amelyek közös csővezetékkel a 33 gáztisztító centrifugát és a 6 önműködő nyomásszabályozó szelepet összekötő egyik csővezetékhez csatlakoznak. A 9 és 10 bevezető gömbcsapok csatlakozási helye alatt a 7 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
