Сепаратор газовый вихревого типа эжекционный (варианты)

Сепаратор газовый вихревого типа эжекционный (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение предназначено для улавливания мелкодисперсных, аэрозольных и растворенных жидких частиц, а также механических примесей из газового потока, и применяется в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности.

Среди газовых сепараторов известен, например, сепаратор для очистки газа (патент РФ на изобретение №2136350, МПК 6 B01D 45/12, 1999 [1]), содержащий вертикальный цилиндрический корпус, разделенный кольцевой перегородкой на нижнюю и верхнюю сепарационные камеры, входной и выходной патрубки, дефлектор, конфузор, сепарационный элемент с вертикальными пластинами, составляющими щелевые каналы, отражатель. Сепаратор также снабжен ложным и плоским днищами, соединенными радиальными пластинами, на наружной поверхности отражателя смонтирован кольцевой рассеиватель газового потока, а во внутреннем отверстии отражателя смонтирована труба, входящая с кольцевыми зазорами одним концом в выходной патрубок, а другим - в отверстие конфузора, вертикальные пластины сепарационного элемента по вертикали согнуты под тупым углом 150-165°, во входном нормально подведенном патрубке по противоположным сторонам вертикально установлены две направляющие криволинейные пластины.

Недостатком известного устройства является проскальзывание абразивных частиц на внутреннюю поверхность корпуса сепаратора, что за счет действия центробежных сил приводит его к истиранию, т.е. ослаблению корпуса; наличие в газожидкостном потоке мелкодисперсных и аэрозольных частиц на входе в сепаратор заставляет снижать нагрузку по газовой фазе во избежание уноса последней через выходной патрубок в магистраль; наличие конфузора над кольцевой перегородкой делает конструкцию этого узла нетехнологичной, а сужение в верхней части усеченного конуса приводит к увеличению потерь напора, снижению производительности.

Известен также СЕПАРАТОР СЦВ-5 (патент РФ на изобретение №2188062, МПК 7 B01D 45/12, 2002 [2]), содержащий вертикальный цилиндрический корпус, разделенный кольцевой перегородкой на нижнюю и верхнюю сепарационные камеры, входной и выходной патрубки, дефлектор, сепарационный элемент с вертикальными пластинами, составляющими щелевые каналы, отражатель. Во входном патрубке сепаратора установлен конус-рассекатель с закрепленными на его поверхности спиральными пластинами с углом поворота по длине конуса на 180° с отношением высоты конуса к внутреннему диаметру входного патрубка (2,3-2,5):1 и кольцевым зазором, образованным внутренним диаметром патрубка и диаметром основания конуса, с отношением площади зазора к площади сечения патрубка 1:(2,8-3), при этом образующая конической поверхности пересекает внутреннюю образующую цилиндрической поверхности входного патрубка в точке, отстоящей от корпуса сепаратора на расстоянии двух внутренних диаметров входного патрубка, в конце по ходу движения газожидкостной смеси криволинейный дефлектор заканчивается наклоненным под острым углом к основанию дефлектора желобом-отбойником, на кольцевой горизонтальной перегородке установлены с незначительным перекрытием и кольцевым зазором концентрические кольца, над верхней кромкой которых смонтированы карманы-ловушки, состоящие из соединенных между собой горизонтальной шайбы и цилиндрического кольца.

Недостаток известного устройства заключается в том, что желоба, сужающиеся по ходу движения в них жидкостной пленки к внутренней поверхности корпуса аппарата, закрывают значительную часть живого сечения между корпусом и сепарационным пакетом, что в последнем случае приводит к росту потерь напора в аппарате и хаотическому движению газожидкостной смеси в этом пространстве и уносу значительной части жидкой фазы вовнутрь сепарационного пакета; кроме того, щель, расположенная за желобами по ходу движения потока, полностью перекрыта, т.е. не участвует в сепарационном процессе и создает дополнительные потери напора.

Известен также МАЛОГАБАРИТНЫЙ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЙ СЕПАРАТОР СЦВ-5 (патент РФ на изобретение №2221625, МПК 7 B01D 45/12, 2004 [3]), содержащий вертикальный цилиндрический корпус, горизонтальную крышку, входной, выходной, сливной патрубки, дефлектор, вертикальный сепарационный пакет, состоящий из плоских изогнутых и дугообразных пластин, которые в зоне нахлестки образуют щелевые каналы. На внутренней поверхности вертикальной дугообразной пластины, расположенной по ходу движения газожидкостного потока непосредственно после плоских изогнутых пластин пакета, по всей высоте установлены сходящиеся дугообразные направляющие пластины, направленные под углом 30° к горизонтали, собирающие и транспортирующие пленочную жидкость с внутренней поверхности дугообразной пластины в зону щелевого канала, для транспортировки жидкой фазы из зоны щелевого канала к внутренней поверхности корпуса аппарата предусмотрены прямоугольные открытые желоба, занимающие 1/7-1/8 часть площади сечения, ограниченного внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью пакета, в верхней внутренней части сепарационного пакета в отверстии горизонтальной крышки установлена кольцевая карман-ловушка, образованная наружной нижней частью цилиндрической поверхности выходного патрубка, нижней поверхностью крышки и внутренней поверхностью верхней части сепарационных пластин.

Недостатком указанного сепаратора является то, что радиальный ввод газожидкостного потока в сепаратор приводит к лобовому удару о стенку дефлектора, что увеличивает сопротивление потоку и изменяет сложившуюся в газопроводе структуру потока, а это в свою очередь снижает качество сепарации. Другим недостатком указанного сепаратора является наличие вертикальной дугообразной пластины с закрепленными на ней дугообразными направляющими пластинами и прямоугольными открытыми желобами, что значительно усложняет конструкцию сепаратора. Третьим недостатком сепаратора СЦВ-5 [3] является конструктивное решение вывода очищенного газа, при котором выходной патрубок устанавливается непосредственно в отверстие горизонтальной крышки. Это приводит к тому, что поток газа со всей растворенной в нем жидкостью и с оставшейся мелкодисперсной жидкостью, не задержанной карманом-ловушкой, проходит в отверстие горизонтальной крышки и беспрепятственно устремляется по выходному патрубку к выходу из сепаратора. Наличие указанной выше растворенной и мелкодисперсной жидкости на выходе из сепаратора обуславливает пониженную эффективность сепарации устройства.

По совокупности существенных признаков и реализуемому назначению наиболее близким техническим решением к заявляемому газовому вихревому сепаратору является МАЛОГАБАРИТНЫЙ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЙ СЕПАРАТОР "КОЛИБРИ" (патент РФ на изобретение №2244584, МПК 7 B01D 45/12, 2005 [4]), содержащий вертикальный цилиндрический корпус, горизонтальную перегородку, входной, выходной, сливной патрубки, дефлектор, вертикальный сепарационный пакет, состоящий из вертикальных плоских изогнутых сепарационных пластин, которые в зоне нахлестки образуют щелевые каналы. Изогнутые концы пластин направлены в разные стороны касательно к наружному и внутреннему диаметрам сепарационного пакета, осевая линия входного патрубка по горизонтали смещена относительно осевой линии корпуса аппарата на 1/2 диаметра входного патрубка, при этом диаметр входного патрубка не превышает 1/4 диаметра корпуса, дефлектор, установленный по ходу вращения газожидкостного потока, имеет максимально допустимое сечение, причем по ходу потока он сужается по горизонтали и возрастает по высоте, сохраняя при этом площадь поперечного сечения, в конце верхней суженной части дефлектора установлена дугообразная пластина, нисходящая по ходу газожидкостного потока и направленная по отношению к горизонтали под углом 15-30°, по ходу вращения газожидкостного потока с зазором к внутренней стороне корпуса установлена изогнутая пластина, которая своим нижним концом заходит под нижнюю крышку дефлектора.

Недостатком указанного сепаратора является конструктивное решение вывода очищенного газа, при котором выходной патрубок устанавливается непосредственно в отверстие горизонтальной крышки. Это приводит к тому, что поток газа со всей растворенной в нем жидкостью и оставшейся мелкодисперсной жидкостью, не задержанной карманом-ловушкой, проходит в отверстие горизонтальной крышки и беспрепятственно устремляется по выходному патрубку к выходу из сепаратора. Наличие указанной выше растворенной и мелкодисперсной жидкости на выходе из сепаратора обуславливает пониженную эффективность сепарации устройства.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемыми изобретениями по вариантам 1 и 2, является значительное повышение эффективности сепарации, увеличение производительности по газу и уменьшение габаритов сепаратора.

Дополнительным техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым изобретением по варианту 2, является уменьшение высоты и снижение металлоемкости сепаратора.

Сущность изобретения по варианту 1 состоит в том, что сепаратор газовый вихревого типа эжекционный содержит вертикальный цилиндрический корпус, верхнее и нижнее днища, входной, выходной и сливной патрубки, дефлектор с отражательной пластиной, сепарационный пакет, состоящий из вертикальных плоских изогнутых сепарационных пластин, которые в зоне нахлестки образуют щелевые каналы, ложное днище. При этом выходной патрубок расположен вертикально, а сепаратор дополнительно содержит расположенные в цилиндрическом корпусе горизонтальную перегородку, горизонтальную крышку, газоотборный элемент цилиндрической формы с трубой и N конусообразных направляющих конфузоров. Дополнительно сепаратор содержит эжекционную камеру, жестко закрепленную на наружной поверхности цилиндрического корпуса и постоянно гидравлически связанную с полостью сепаратора через выходное отверстие, которое расположено в корпусе сепаратора между горизонтальной перегородкой и горизонтальной крышкой. Причем в эжекционной камере соосно друг другу расположены входной патрубок и эжектор, жестко закрепленный в отверстии цилиндрического корпуса сепаратора ниже горизонтальной перегородки, причем ось эжектора смещена по горизонтали относительно оси корпуса сепаратора. При этом сепарационный пакет жестко прикреплен сверху к краю отверстия горизонтальной перегородки, а снизу - к нижнему осевому диску сепарационного пакета, который жестко прикреплен к М пальцам, концы которых расположены без зазора в отверстиях ложного днища. При этом газоотборный элемент, выполненный с возможностью пропускать газ через боковую поверхность, установлен внутри сепарационного пакета и соосно ему. Причем газоотборный элемент жестко прикреплен сверху, на уровне горизонтальной перегородки, к нижнему торцу соосной ему трубы, а снизу - к нижнему осевому диску газоотборного элемента, который жестко прикреплен к вышеупомянутым пальцам. При этом в отверстии горизонтальной крышки жестко закреплены верхний торец трубы и нижний торец нижнего конфузора. При этом над выходным отверстием в горизонтальной крышке выполнено дренажное отверстие.

Предпочтительно расположение сепарационного пакета в корпусе сепаратора со смещением в направлении от дефлектора на расстояние, равное половине среднего расстояния от дефлектора до корпуса сепаратора.

Допустимо выполнение газоотборного элемента содержащим плоские изогнутые сепарационные пластины газоотборного элемента, располагаемые в его образующей поверхности, и формирующие в зоне нахлестки одинаковые и постоянные по размеру щелевые каналы газоотборного элемента.

Допустимо также выполнение газоотборного элемента в виде трубы с прямоугольными перфорационными отверстиями.

Сущность изобретения по варианту 2 состоит в том, что сепаратор газовый вихревого типа эжекционный содержит вертикальный цилиндрический корпус, верхнее и нижнее днища, входной, выходной и сливной патрубки, дефлектор с отражательной пластиной, сепарационный пакет, состоящий из вертикальных плоских изогнутых сепарационных пластин, которые в зоне нахлестки образуют щелевые каналы, ложное днище. При этом выходной патрубок расположен горизонтально. При этом сепаратор дополнительно содержит расположенные в цилиндрическом корпусе горизонтальную перегородку, горизонтальную крышку, газоотборный элемент цилиндрической формы с трубой и тонкослойный отбойник. При этом сепаратор дополнительно содержит эжекционную камеру, жестко закрепленную на наружной поверхности цилиндрического корпуса и постоянно гидравлически связанную с полостью сепаратора через выходное отверстие, расположенное в корпусе сепаратора между горизонтальной перегородкой и горизонтальной крышкой. При этом в эжекционной камере соосно друг другу расположены входной патрубок и эжектор, жестко закрепленный в отверстии цилиндрического корпуса сепаратора ниже горизонтальной перегородки. Причем ось эжектора смещена по горизонтали относительно оси корпуса сепаратора. При этом сепарационный пакет жестко прикреплен сверху к краю отверстия горизонтальной перегородки, а снизу - к нижнему осевому диску сепарационного пакета, который жестко прикреплен к М пальцам, концы которых расположены без зазора в отверстиях ложного днища. При этом газоотборный элемент, выполненный с возможностью пропускать газ через боковую поверхность, установлен внутри сепарационного пакета и соосно ему. При этом газоотборный элемент жестко прикреплен сверху, на уровне горизонтальной перегородки, к нижнему торцу соосной ему трубы, а снизу - к нижнему осевому диску газоотборного элемента, который жестко прикреплен к вышеупомянутым пальцам. При этом верхний торец трубы жестко закреплен в отверстии горизонтальной крышки. При этом тонкослойный отбойник расположен над горизонтальной крышкой и содержит соосно расположенные конусообразные пластины разного размера и кольцевой гидравлический карман. При этом дренажная трубка гидравлически соединяет карман с зоной отвода жидкости.

Предпочтительно расположение сепарационного пакета в корпусе сепаратора со смещением в направлении от дефлектора на расстояние, равное половине среднего расстояния от дефлектора до корпуса сепаратора.

Допустимо выполнение газоотборного элемента содержащим плоские изогнутые сепарационные пластины газоотборного элемента, располагаемые в его образующей поверхности и формирующие в зоне нахлестки одинаковые и постоянные по размеру щелевые каналы газоотборного элемента.

Допустимо также выполнение газоотборного элемента в виде трубы с прямоугольными перфорационными отверстиями.

Возможно, чтобы дренажная трубка гидравлически соединяла карман с пространством над горизонтальной перегородкой.

Возможно, чтобы дренажная трубка гидравлически соединяла карман с нижней накопительной частью сепаратора, расположенной под ложным днищем. При этом допускается снабжать гидравлическим затвором нижний конец дренажной трубки, расположенный под ложным днищем.

На фиг.1 показана схема сепаратора по варианту 1, продольный разрез;

на фиг.2 - схема сепаратора по вариантам 1 и 2, поперечный разрез (сечение А-А фиг.1 и 6);

на фиг.3 - схема сепаратора по варианту 1, пример 1 - газоотборный элемент содержит плоские изогнутые пластины, продольный разрез;

на фиг.4 - схема сепаратора по вариантам 1 и 2, пример 1, поперечный разрез (сечение Б-Б фиг.3 и 8);

на фиг.5 - сечение В-В фиг.3 и 8);

на фиг.6 - схема сепаратора по варианту 1, пример 2 - газоотборный элемент выполнен в виде перфорированной трубы;

на фиг.7 - схема сепаратора по варианту 2, продольный разрез;

на фиг.8 - схема сепаратора по варианту 2, пример 1 - газоотборный элемент содержит плоские изогнутые пластины, продольный разрез;

на фиг.9 - схема сепаратора по варианту 2, пример 2 - газоотборный элемент выполнен в виде перфорированной трубы, продольный разрез;

на фиг.10 - схема сепаратора по вар.2, пример 2 и 3, сечение Г-Г фиг.9, 11.

на фиг.11 - схема сепаратора по вар.2, пример 3, продольный разрез.

Сепаратор газовый вихревого типа эжекционный по варианту 1 (фиг.1, 2) содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, верхнее 2 и нижнее 3 днища, входной 4, выходной 5 и сливной 6 патрубки, дефлектор 7, сепарационный пакет 8, ложное днище 9.

Сепаратор также содержит эжекционную камеру 10, корпус которой жестко закреплен на наружной поверхности корпуса 1. В эжекционной камере 10 соосно друг другу расположены входной патрубок 4 с эжектором 11. Эжектор 11 расположен ниже горизонтальной перегородки 12 и жестко закреплен в отверстии цилиндрического корпуса 1 сепаратора. Соосно расположенные входной патрубок 4 и эжектор 11 расположены относительно оси корпуса 1 со смещением так, что ось входного патрубка 4 и эжектора 11 лежит в плоскости поперечного сечения корпуса 1 и не пересекает ось корпуса 1. Эжекционная камера 10 постоянно гидравлически связана с полостью сепаратора через выходное отверстие 13, расположенное в корпусе 1 сепаратора над горизонтальной перегородкой 12.

Дефлектор 7 расположен у эжектора 11 и предназначен для формирования вращательного (вихревого) движения газового потока внутри сепаратора. Дефлектор 7 также препятствует поступлению газового потока в осевую зону сепаратора без его предварительного разделения. Внутренняя стенка корпуса 1, дефлектор 7 и отражательная пластина 14 образуют улавливающий карман 15. Карман 15 предназначен для отвода из вихревого потока движущихся жидкости и механических примесей, прижатых центробежной силой к внутренней стенке корпуса 1 сепаратора, и их транспортировки в нижнюю накопительную часть сепаратора.

Сливной патрубок 6 расположен в нижнем днище 3 сепаратора.

Сепарационный пакет 8 выполнен цилиндрической формы и содержит плоские изогнутые сепарационные пластины 16, расположенные в его образующей поверхности, и формирующие в зоне нахлестки одинаковые и постоянные по размеру щелевые каналы 17. Горизонтальная перегородка 12 содержит отверстие, по краю которого к ней жестко прикреплены плоские изогнутые пластины 16 в верхней их части. В нижней части плоские изогнутые пластины 16 жестко закреплены к нижнему осевому диску 18 сепарационного пакета 8. Диск 18 жестко закреплен к М пальцам 19, концы которых расположены без зазора в отверстиях ложного днища 9, расположенного с кольцевым зазором к вертикальному корпусу 1 и жестко закрепленного к корпусу 1 с помощью Г-образных пластин 20. При этом сепарационный пакет 8 расположен в осевой зоне сепаратора так, что его ось параллельна оси цилиндрического корпуса 1 сепаратора и смещена относительно нее.

Внутри сепарационного пакета 8 и соосно ему установлен газоотборный элемент 21 цилиндрической формы, выполненный с возможностью пропускать газ через боковую поверхность. Верхний край газоотборного элемента 21 расположен на уровне горизонтальной перегородки 12 и жестко закреплен к соосной ему трубе 22. Нижний край газоотборного элемента 21 прикреплен к его нижнему осевому диску 23, который жестко прикреплен к пальцам 19.

Над нижним осевым диском 18 сепарационного пакета 8 расположен верхний осевой диск 24 сепарационного пакета 8, соединенный с ним посредством радиальных пластин 25. Над нижним осевым диском 23 газоотборного элемента 21 расположен верхний осевой диск 26 газоотборного элемента 21, соединенный с ним посредством радиальных пластин 25. Пластины 25 также предназначены для остановки вихревого движения газового потока ниже зоны их расположения.

В верхней части корпуса 1 сепаратора расположены горизонтальная крышка 27 и N конусообразных направляющих конфузоров 28. Горизонтальная крышка 27 расположена над горизонтальной перегородкой 12. В отверстии горизонтальной крышки 27 жестко закреплены: снизу - труба 22, а сверху - конфузор 28 (нижний из конфузоров 28 при N больше 1). Крышка 27 жестко закреплена к корпусу 1 сепаратора выше выходного отверстия 13. Над выходным отверстием 13 в горизонтальной крышке 27 выполнено дренажное отверстие 29. Конфузоры 28 расположены соосно с трубой 22 и выходным патрубком 5, расположенным в верхнем днище 2. При N больше 1 конфузоры 28 расположены один над другим с частичным перекрытием. Конфузор 28 (верхний из конфузоров 28 при N больше 1) расположен под выходным патрубком 5 и частично перекрывает его. В зоне взаимного перекрытия и перекрытия с выходным патрубком 5 конфузоры 28 образуют кольцевые зазоры 30, расположенные навстречу движения газового потока и предназначенные для отвода пленочной жидкости с поверхности конфузоров 28 в верхнюю накопительную камеру 31 сепаратора.

Примеры конкретного выполнения сепаратора по варианту 1.

Пример 1 (фиг.3, 4, 5).

Ось сепарационного пакета 8 смещена относительно оси корпуса 1 сепаратора в направлении от дефлектора 7 на расстояние, равное половине среднего расстояния от дефлектора 7 до корпуса 1 сепаратора.

Концы плоских изогнутых пластин 16 направлены в разные стороны по касательной к окружностям, расположенным в поперечном сечении сепаратора, одна из которых описана вокруг сепарационного пакета 8, а другая - вписана в него.

Газоотборный элемент 21 выполнен аналогично сепарационному пакету 8, и содержит плоские изогнутые сепарационные пластины 32, расположенные в его образующей поверхности, и формирующие в зоне нахлестки одинаковые и постоянные по размеру щелевые каналы 33. Плоские изогнутые пластины 32 в верхней их части жестко прикреплены к трубе 22. В нижней части плоские изогнутые пластины 32 жестко прикреплены к нижнему осевому диску 23 газоотборного элемента 21.

Количество пальцев 19 равно четырем (М=4).

Количество конусообразных направляющих конфузоров 28 равно одному (N=1).

Пример 2 (фиг.6, 2).

Ось сепарационного пакета 8 смещена относительно оси корпуса 1 сепаратора в направлении от дефлектора 7 на расстояние, равное половине среднего расстояния от дефлектора 7 до корпуса 1 сепаратора.

Концы плоских изогнутых пластин 16 направлены в разные стороны по касательной к окружностям, расположенным в поперечном сечении сепаратора, одна из которых описана вокруг сепарационного пакета 8, а другая вписана в него.

Газоотборный элемент 21 выполнен в виде трубы с прямоугольными перфорационными отверстиями 34.

Количество пальцев 19 равно одному (М=1).

Количество конусообразных направляющих конфузоров 28 равно двум (N=2).

Реализация конструктивных элементов заявляемого изобретения не ограничивается приведенными выше примерами. В частности, газоотборный элемент 21 может быть выполнен равным по высоте сепарационному пакету 8.

Заявляемый сепаратор по варианту 1 работает следующим образом.

Газ, подлежащий очистке (сырой газ), подводят в аппарат через входной патрубок 4. Проходя через сопло 35 эжектора 11, сырой газ смешивается с газом, поступающим из эжекционной камеры 10 за счет пониженного давления, создаваемого в эжекторе 11 за счет его сужения. При этом, как будет показано далее, газ, поступающий из эжекционной камеры 10, имеет большую температуру.

При смешивании в эжекторе двух потоков газа, один из которых поступает из входного патрубка 4, а другой - из эжекционной камеры 10, происходит охлаждение газа, поступающего из эжекционной камеры 10 и имеющего большую температуру, что приводит к конденсации растворенной в нем жидкости с образованием аэрозольных и мелкодисперсных частиц этой жидкости.

Продолжая свое движение, смешанный газовый поток поступает из эжектора 11 внутрь сепаратора. Установка эжектора 11, смещенного по горизонтали относительно осевой линии корпуса, позволяет создать скользящий удар о дефлектор 7.

Дефлектор 7 плавно изменяет направление движения газового потока и формирует его вихревое движение вокруг сепарационного пакета 8.

Газовый поток, вращающийся внутри сепаратора, в соответствии с эффектом Ранка, температурно разделен так, что приосевой поток газа имеет температуру ниже температуры потока газа, вращающегося вблизи стенок сепаратора.

В пространстве, образованном стенкой корпуса 1 и сепарационным пакетом 8, из газового потока выделяется основная масса жидкости и механические примеси. Капли жидкости и механическая примесь отбрасываются центробежной силой на стенки корпуса 1 сепаратора и под действием гравитационных сил движутся вдоль этой стенки по нисходящей спирали по ходу вращения газового потока. Часть жидкости и механических примесей попадает при этом в улавливающий карман 15 и стекает по его стенкам вниз к ложному днищу 9. Достигая плоскости ложного днища 9, жидкость и механические примеси (попавшие и не попавшие в улавливающий карман 15) проходят через кольцевой зазор между корпусом 1 и ложным днищем 9 и транспортируются к сливному патрубку 6.

Мелкодисперсная капельная жидкость, не осевшая на стенке корпуса 1, попадает на наружную поверхность плоских изогнутых пластин 16, и транспортируется газовым потоком через щелевые каналы 17 на их внутреннюю поверхность. Опускаясь по внутренней поверхности пластин 16, частицы жидкости, приблизившись к нижней кромке, соскальзывают с этих пластин 16 и попадают на поверхность ложного днища 9, откуда через кольцевой зазор между корпусом 1 и ложным днищем 9 транспортируются к сливному патрубку 6.

Вращаясь в направлении газового потока, неотсепарированная пленочная часть жидкости вместе с частью потока, вращающегося между наружной поверхностью газоотборного элемента 21 и внутренней поверхностью сепарационных пластин 16, транспортируется в пространство над горизонтальной перегородкой 12, откуда она через выходное отверстие 13 попадает в эжекционную камеру 10. При этом в соответствии с эффектом Ранка температура газового потока, поступающего в эжекционную камеру 10, больше температуры газового потока, поступающего на вход сепаратора.

Очищенный газ транспортируется через стенки газоотборного элемента 21 и, продолжая вихревое движение, проходит через трубу 22 и N конфузоров 28 к выходному патрубку 5. При этом в соответствии с эффектом Ранка температура этого выходного потока меньше температуры газового потока, поступающего на вход сепаратора. При этом пленочная жидкость, попадающая на внутреннюю поверхность трубы 22 и конфузоры 28, двигается по этим элементам вверх в направлении газового потока и попадает в кольцевые зазоры 30, откуда она транспортируется в верхнюю накопительную камеру 31. Накопленная в камере 31 жидкость транспортируется под действием гравитационных сил через дренажное отверстие 29, находящееся над выходным отверстием 13, в пространство под горизонтальной крышкой 27 и, увлекаемая потоком газа, поступает через выходное отверстие 13 в эжекционную камеру 10.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что в заявляемом изобретении технический результат: значительное повышение эффективности сепарации, увеличение производительности по газу и уменьшение габаритов сепаратора достигается за счет того, что сепаратор содержит вертикальный цилиндрический корпус, верхнее и нижнее днища, входной, выходной и сливной патрубки, дефлектор с отражательной пластиной, сепарационный пакет, состоящий из вертикальных плоских изогнутых сепарационных пластин, которые в зоне нахлестки образуют щелевые каналы, ложное днище. При этом выходной патрубок расположен вертикально, а сепаратор дополнительно содержит расположенные в цилиндрическом корпусе горизонтальную перегородку, горизонтальную крышку, газоотборный элемент цилиндрической формы с трубой и N конусообразных направляющих конфузоров. Дополнительно сепаратор содержит эжекционную камеру, жестко закрепленную на наружной поверхности цилиндрического корпуса и постоянно гидравлически связанную с полостью сепаратора через выходное отверстие, которое расположено в корпусе сепаратора между горизонтальной перегородкой и горизонтальной крышкой. Причем в эжекционной камере соосно друг другу расположены входной патрубок и эжектор, жестко закрепленный в отверстии цилиндрического корпуса сепаратора ниже горизонтальной перегородки, причем ось эжектора смещена по горизонтали относительно оси корпуса сепаратора. При этом сепарационный пакет жестко прикреплен сверху к краю отверстия горизонтальной перегородки, а снизу - к нижнему осевому диску сепарационного пакета, который жестко прикреплен к М пальцам, концы которых расположены без зазора в отверстиях ложного днища. При этом газоотборный элемент, выполненный с возможностью пропускать газ через боковую поверхность, установлен внутри сепарационного пакета и соосно ему. Причем газоотборный элемент жестко прикреплен сверху, на уровне горизонтальной перегородки, к нижнему торцу соосной ему трубы, а снизу - к нижнему осевому диску газоотборного элемента, который жестко прикреплен к вышеупомянутым пальцам. При этом в отверстии горизонтальной крышки жестко закреплены верхний торец трубы и нижний торец нижнего конфузора. При этом над выходным отверстием в горизонтальной крышке выполнено дренажное отверстие.

Наличие газоотборного элемента в заявляемом сепараторе позволяет разбить вихревую трубку, возникающую при превышении скорости движения газа в вихревом потоке больше критической, что позволяет значительно увеличить скорость движения газа на входе в сепаратор. С другой стороны, при увеличении скорости движения газа на входе в сепаратор увеличивается и скорость вращающегося внутри сепаратора потока, что в соответствии с эффектом Ранка приводит к увеличению температурного разделения этого потока. В совокупности эти факторы приводят к повышению производительности по газу с одновременным уменьшением габаритов сепаратора.

Сепаратор газовый вихревого типа эжекционный по варианту 2 (фиг.7, 2) содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, верхнее 2 и нижнее 3 днища, входной 4, выходной 5 и сливной 6 патрубки, дефлектор 7, сепарационный пакет 8, ложное днище 9.

Сепаратор также содержит эжекционную камеру 10, корпус которой жестко закреплен на наружной поверхности корпуса 1. В эжекционной камере 10 соосно друг другу расположены входной патрубок 4 с эжектором 11. Эжектор 11 расположен ниже горизонтальной перегородки 12 и жестко закреплен в отверстии цилиндрического корпуса 1 сепаратора. Соосно расположенные входной патрубок 4 и эжектор 11 расположены относительно оси корпуса 1 со смещением так, что ось входного патрубка 4 и эжектора 11 лежит в плоскости поперечного сечения корпуса 1 и не пересекает ось корпуса 1. Эжекционная камера 10 постоянно гидравлически связана с полостью сепаратора через выходное отверстие 13, расположенное в корпусе 1 сепаратора над горизонтальной перегородкой 12.

Дефлектор 7 расположен у эжектора 11 и предназначен для формирования вращательного (вихревого) движения газового потока внутри сепаратора. Дефлектор 7 также препятствует поступлению газового потока в осевую зону сепаратора без его предварительного разделения. Внутренняя стенка корпуса 1, дефлектор 7 и отражательная пластина 14 образуют улавливающий карман 15. Карман 15 предназначен для отвода из вихревого потока движущихся жидкости и механических примесей, прижатых центробежной силой к внутренней стенке корпуса 1 сепаратора, и их транспортировки в нижнюю накопительную часть сепаратора.

Сливной патрубок 6 расположен в нижнем днище 3 сепаратора.

Сепарационный пакет 8 выполнен цилиндрической формы и содержит плоские изогнутые сепарационные пластины 16, расположенные в его образующей поверхности и формирующие в зоне нахлестки одинаковые и постоянные по размеру щелевые каналы 17. Горизонтальная перегородка 12 содержит отверстие, по краю которого к ней жестко закреплены плоские изогнутые пластины 16 в верхней их части. В нижней части плоские изогнутые пластины 16 жестко закреплены к нижнему осевому диску 18 сепарационного пакета 8. Диск 18 жестко закреплен к М пальцам 19, концы которых расположены без зазора в отверстиях ложного днища 9, расположенного с зазором к вертикальному корпусу 1 и жестко закрепленного к корпусу 1 с помощью Г-образных пластин 20. При этом сепарационный пакет 8 расположен в осевой зоне сепаратора так, что его ось параллельна оси цилиндрического корпуса 1 сепаратора и смещена относительно нее.

Внутри сепарационного пакета 8 и соосно ему установлен газоотборный элемент 21 цилиндрической формы, выполненный с возможностью пропускать газ через боковую поверхность. Верхний край газоотборного элемента 21 расположен на уровне горизонтальной перегородки 12 и жестко прикреплен к соосной ему трубе 22. Нижний край газоотборного элемента 21 прикреплен к его нижнему осевому диску 23, который жестко закреплен к пальцам 19.

Над нижним осевым диском 18 сепарационного пакета 8 расположен верхний осевой диск 24 сепарационного пакета 8, соединенный с ним посредством радиальных пластин 25. Над нижним осевым диском 23 газоотборного элемента 21 расположен верхний осевой диск 26 газоотборного элемента 21, соединенный с ним посредством радиальных пластин 25. Пластины 25 также предназначены для остановки вихревого движения газового потока ниже зоны их расположения.

В верхней части корпуса 1 сепаратора расположены горизонтальная крышка 27 и тонкослойный отбойник (не обозначено), содержащий соосно расположенные конусообразные пластины 36 разного размера и кольцевой гидравлический карман 37. Горизонтальная крышка 27 расположена над горизонтальной перегородкой 12. В отверстии горизонтальной крышки 27 жестко закреплен верхний торец трубы 22. Крышка 27 жестко закреплена к корпусу 1 сепаратора выше выходного отверстия 13. Пластины 36 расположены соосно с сепарационным пакетом 8 и образуют кольцевые зазоры 38.

Выходной патрубок 5 расположен горизонтально и жестко закреплен в цилиндрическом корпусе 1 сепаратора между горизонтальной крышкой 27 и гидравлическим карманом 37.

Нижняя накопительная часть сепаратора, расположенная под ложным днищем 9, эжекционная камера 10 и пространство, образованное корпусом 1, трубой 22, горизонтальной перегородкой 12 и горизонтальной крышкой 22, составляют зону отвода жидкости сепаратора.

Сепаратор содержит также вертикальную дренажную трубку 39, один конец которой расположен в гидравлическом кармане 37, гидравлически соединяющую карман 37 с зоной отвода жидкости.

Примеры конкретного выполнения сепаратора по варианту 2.

Пример 1 (фиг.8, 4, 5).

Ось сепарационного пакета 8 смещена относительно оси корпуса 1 сепаратора в направлении от дефлектора 7 на расстояние, равное половине среднего расстояния от дефлектора 7 до корпуса 1 сепаратора.

Концы плоских изогнутых пластин 16 направлены в разные стороны по касательной к окружностям, расположенным в поперечном сечении сепаратора, одна из которых описана вокруг сепарационного пакета 8, а другая - вписана в него.

Газоотборный элемент 21 выполнен аналогично сепарационному пакету 8 и содержит плоские изогнутые сепарационные пластины 32, расположенные в его образующей поверхности и формирующие в зоне нахлестки одинаковые и постоянные по размеру щелевые каналы 33. Плоские изогнутые пластины 32 в верхней их части жестко закреплены к трубе 22. В нижней части плоские изогнутые пластины 32 жестко закреплены к нижнему осевому диску 23 газоотборного элемента 21.

Количество пальцев 19 равно четырем (М=4).

Один конец дренажной трубки 39 расположен в дренажном отверстии кольцевого гидравлического кармана 37, а другой конец расположен в дренажном отверстии 29 горизонтальной крышки 27, расположенном над выходным отверстием 13.

Пример 2 (фиг.9, 10).

Ось сепарационного пакета 8 смещена относительно оси корпуса 1 сепаратора в направлении от дефлектора 7 на расстояние, равное половине среднего расстояния от дефлектора 7 до корпуса 1 сепаратора.

Концы плоских изогнутых пластин 16 направлены в разные стороны по касательной к окружностям, расположенным в поперечном сечении сепаратора, одна из которых описана вокруг сепарационного пакета 8, а другая вписана в него.

Газоотборный элемент 21 выполнен в виде трубы с прямоугольными перфорационными отверстиями 34.

Количество пальцев 19 равно одному (М=1).

Один конец дренажной трубки 39 расположен в дренажном отверстии кольцевого гидравлического кармана 37, а другой конец расположен под ложным днищем 9. При этом дренажная трубка 39 проходит внутри кармана 15.

Пример 3 (фиг.10, 11).

Ось сепарационного пакета 8 смещена относительно оси корпуса 1 сепаратора в направлении от дефлектора 7 на расстояние, р