175985. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés gázban levő folyadék leválasztására
175985 MAGTAB NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1977. VII. 26. (OA—573) ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Közzététel ..apja: 1980. V. 28. Megjelent: 1981. IV. 30. Nemzetkor osííilyotás: B 01 D 45/00 Feltalálók: Szabadalmas: Mika György, oki. vegyészmérnök 25%, Budapest, Paczuk László oki. vegyészmérnök, Országos Kőolaj és Gázipari Tröszt 70%, 15%, Szánk, dr. Nagy Zoltán, oki. gépészmérnök 15%, Budapest Budapest, Csákó Dénes, oki. olajmérnök 15%, Budapest, dr. Szálai Ottó oki. mat. fiz. tanár, Magyar Ásványolaj és Földgázkisérleti 10%, Veszprém, Gudrum Kázmér, gépésztechnikus 20%, Szánk Intézet 30%, Veszprém Eljárás és berendezés gázban levő folyadék leválasztására 1 A találmány tárgya eljárás és berendezés gázban levő folyadéknak, előnyösen földgázban levő nehezebb szénhidrogéneknek és/vagy víznek leválasztására. A hagyományos módszer szerint folytonos gáz- 5 fázisban levő folyadékcsöppeket nagyméretű ütköztetéses gravitációs szeparátorokban különítik el, melyekbe a finom, kis átmérőjű cseppek leválasztására ún. ködfogókat helyeznek. Ezek felületén képződő fdyadékfilm a szeparátor folyadékterébe 10 a földi gravitáció hatására folyik. Kiváló hatásfok jellemzi a készülékeket mindaddig, amíg az áramlás sebessége bizonyos küszöbértéket meg nem halad, mely értéknél a folyadékfilm hidrodinamikailag instabilissá válik, és a gázáramlás folyadékcseppeket 15 ragad magával. Ezt a jelenséget kiküszöbölni nem lehetett, ezért a technika figyelme a centrifugális szeparátorok, az ún. ciklonszeparátorok felé fordult, ahol igen nagy ülepítőerő hat a folyadékcseppekre. A klasszikus ciklonszeparátorok visel- 20 kedése a belépő sebesség, vagyis a terhelés függvényében az alábbi jellegzetességet mutatja: egy tartományon belül a cseppleválasztás hatásfoka növekszik a belépési sebesség növekedésével, majd maximumot ér el, ezt meghaladó sebességnél 25 pedig a hatásfok leromlik, végezetül a berendezésben túlsúlyba kerül a porlasztó hatás. A ciklonszeparátorok ezért alkalmatlanok olyan körülmények között való üzemelésre, ahol a terhelés tág határok között változik. 30 2 Közismert, hogy örvénycsőbe folyadékot tartalmazó gázt áramoltatva a folyadék az örvénycső falán áramlik. A folyadék áramlásának iránya függ az örvénycsőből elvezetett hideg gázáramrész arányától, az örvénycső konstrukciójától és geometriai méretétől. Hagyományos örvénycsövekben, amelyeknek jellegzetessége, hogy a hideg gázáramrész kivezetésére egy, — a fúvóka közelében - elhelyezett diafragma szolgál, a folyadék zöme a meleg gázáramrésszel távozik az örvénycsőből mindaddig, amíg a hideg gázáramrész 0,5—0,6-szorosánál kisebb. A kondenzátum másik része a hideg gázáramrész elvezető diafragmán a hideg gázáramban kúszik. Ez az áramlás az ún. „parazita” áramlás. Gáz és folyadék-fázis szétválasztására ismeretes olyan szerkezeti kialakítás is, amelynél az örvénykamrába betétcsövet nyújtottak be. A meleg gázáramot a betétcső belsejéből, a folyadékot a betétcső és az örvénykamra fala közötti gyűrű-alakú térből, a hideg gázáramot a fúvóka síkjának közelében levő diafragmán vezetik ki. E berendezés azonban nem oldja meg a folyadéknak a hideg gázelvezető diafragmán való kúszását. Egy másik szerkezeti kialakításnál a diafragmán forgó folyadékot gyűrű-alakú térbe vezetik. Ezzel a szerkezeti kialakítással megakadályozzák azt, hogy a hideg gázáram folyadékot ragadjon magával a diafragmáról. Ennél a kialakításnál a folyadék nagyobb részét a meleg gázáram ragadja magával, és 175985
