Газовый фильтр

Газовый фильтр

Реферат

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при очистке нефтяного попутного газа на нефтяных месторождениях.

Известно устройство газового фильтра, которое содержит корпус; гибкий фильтрующий слой, который разделяет внутреннее пространство корпуса на впускную камеру и выпускную камеру и имеет участок, пропускающий газ; впускной канал, соединенный с впускной камерой и производящий газ во впускную камеру; выпускной канал, соединенный с выпускной камерой и направляющий газ, поступающий из впускной камеры в выпускную камеру, через фильтрующий слой из выпускной камеры, при этом выпускной канал имеет отверстие; и участок, ограничивающий смещение, который ограничивает смещение части пропускающего газ участка фильтрующего слоя вблизи отверстия по направлению к отверстию, при этом участок, ограничивающий смещение, расположен только вблизи части участка, пропускающего газ, поблизости отверстия (патент РФ №2398613, опубл. 10.09.2010).

Известное устройство имеет весьма ограниченный срок службы при очистке попутного нефтяного газа, несущего с собой капли воды и загрязнения в виде твердых механических частиц.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является фильтр мокрой очистки газа, включающий корпус с жидкостью, который снабжен входным патрубком для подачи загрязненного газа и выходным патрубком для выпуска чистого газа. Фильтр имеет камеры грубой и тонкой очистки, в последней из которых размещены секции, образованные горизонтальными перфорированными перегородками и вертикальными перфорированными разделителями. Горизонтальные перфорированные перегородки установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения в горизонтальной плоскости. Вертикальные перфорированные разделители в камере тонкой очистки дополнительно снабжены двусторонними уловителями, выполненными в виде сетки с диаметром ячеек 50-150 мкм из легкодеформируемого материала, например из капрона или лавсана, закрепленного по всему периметру сторон вертикального разделителя (патент РФ №2166979, опубл. 20.05.2001 - прототип).

Известный фильтр не позволяет качественно очищать попутный нефтяной газ от капельной жидкости и загрязнений.

В предложенном изобретении решается задача очистки попутного нефтяного газа от капельной жидкости и загрязнений в виде твердых взвешенных частиц.

Задача решается тем, что в газовом фильтре, включающем корпус с входным патрубком для подачи загрязненного газа и выходным патрубком для выпуска чистого газа, с камерами грубой и тонкой очистки, согласно изобретению, камеры грубой и тонкой очистки разделены перегородкой, не доходящей до днища корпуса, в камере грубой очистки размещены лопатки, первая лопатка расположена напротив входного патрубка под углом 40-50° к направлению потока газа, остальные лопатки закреплены попеременно на противоположных стенках камеры под углом 85-95° к предыдущей лопатке последовательно одна под другой и с зазором между лопаткой и противоположной стенкой, за перегородкой в камере тонкой очистки размещены сетки, установленные наклонно и перекрывающие всю площадь камеры, сетки расположены одна над другой и имеют уменьшающийся размер ячеек от нижней сетки к верхней, снизу под камерами имеется накопительная емкость с перекрываемым патрубком в днище и системой регулирования уровня жидкости, газовый фильтр снабжен обогреваемым кожухом с системой регулировки температуры внутри.

Сущность изобретения

При подготовке нефти на промысле производят подогрев нефти в печах, в которых в качестве топлива используют попутный нефтяной газ. Такой газ имеет в своем составе загрязнения в виде твердых взвешенных частиц и капельную жидкость, превращающуюся в конденсат. Конденсат и загрязнения вызывают отказ элементов печи, в частности запальника и электромагнитного клапана. Для исключения попадания конденсата и загрязнений в элементы печи предложен заявленный газовый фильтр.

На фиг.1 представлен заявленный газовый фильтр.

Газовый фильтр включает корпус 1 с входным патрубком 2 для подачи загрязненного газа и выходным патрубком 3 для выпуска чистого газа, с камерами грубой 4 и тонкой очистки 5, разделенными перегородкой 6, не доходящей до днища 7 корпуса 1. В камере грубой очистки 4 размещены лопатки. Первая лопатка 8 расположена напротив входного патрубка 2 под углом α=40-50° к направлению потока газа «А», остальные лопатки 9 и 10 закреплены попеременно на противоположных стенках камеры под углом β=85-95° к предыдущей лопатке последовательно одна под другой и с зазором между лопаткой и противоположной стенкой. За перегородкой 6 в камере тонкой очистки 5 размещены сетки 11, установленные наклонно и перекрывающие всю площадь камеры 5. Сетки расположены одна над другой и имеют уменьшающийся размер ячеек от нижней сетки к верхней. Снизу под камерами 4 и 5 имеется накопительная емкость 12 с перекрываемым патрубком 13 в днище 7, предназначенная для накопления жидкости 14. Уровень жидкости 14 регулируется системой регулирования уровня жидкости 15, которая представляет собой два датчика сигнализации уровня 16 и 17 и электромагнитный клапан 18, перекрывающий патрубок 13. Газовый фильтр снабжен обогреваемым кожухом 19 с системой регулировки температуры 20 внутри и датчиком температуры 21.

Газовый фильтр работает следующим образом.

Попутный нефтяной газ с каплями воды и твердыми частицами загрязнений поступает по входному патрубку 2 в камеру грубой очистки 4 корпуса 1 газового фильтра. Струя газа ударяется о первую лопатку 8 и меняет направление движения на угол порядка 90°. При этом часть капель воды и загрязнений задерживаются на первой лопатке 8. Далее струя газа последовательно ударяется о лопатки 9 и 10 и на них так же задерживается часть капель воды и загрязнений. Струя газа проходит под перегородкой 6 в камеру тонкой очистки 5. Здесь газ проходит через наклонно установленные сетки 11, оставляет на них остатки капель воды и загрязнений, проходит вверх и выходит из корпуса 1 через выходной патрубок 3 на форсунки печи для подогрева нефти (не показаны). Капли воды и загрязнения, скопившиеся на лопатках 8, 9 и 10, скатываются по лопаткам вниз в накопительную емкость 12. По установленным наклонно сеткам 11 снизу сеток скатываются по сетке и собираются в накопительную емкость 12 капли воды и загрязнения, просеянные через сетки 11. При достижении верхнего уровня жидкости в накопительной емкости 12 срабатывает датчик сигнализации верхнего уровня 16, посредством которого открывается электромагнитный клапан 18 и жидкость выливается из корпуса 1 через патрубок 13 до достижения нижнего уровня, при котором срабатывает датчик сигнализации нижнего уровня 17, посредством которого закрывается электромагнитный клапан 18 и прекращается удаление жидкости из корпуса 1. При отрицательных температурах срабатывает датчик температуры 21, система регулировки температуры 20 подает напряжение на обогреваемый кожух 19, происходит подогрев корпуса фильтра 1 и электромагнитного клапана 18.

Выходящий из предложенного газового фильтра газ обладает достаточной чистотой и отсутствием загрязнений и влаги, а его применение в качестве топлива не вызывает отказ элементов печи, в частности запальника и электромагнитного клапана.

Применение предложенного газового фильтра позволит решить задачу очистки нефтяного попутного газа от капельной жидкости и твердых взвешенных частиц.

Газовый фильтр, включающий корпус с входным патрубком для подачи загрязненного газа и выходным патрубком для выпуска чистого газа, с камерами грубой и тонкой очистки, отличающийся тем, что камеры грубой и тонкой очистки разделены перегородкой, не доходящей до днища корпуса, в камере грубой очистки размещены лопатки, первая лопатка расположена напротив входного патрубка под углом 40-50° к направлению потока газа, остальные лопатки закреплены на противоположных стенках камеры под углом 85-95° к предыдущей лопатке последовательно одна под другой и с зазором между лопаткой и противоположной стенкой, за перегородкой в камере тонкой очистки размещены сетки, установленные наклонно и перекрывающие всю площадь камеры, сетки расположены одна над другой и имеют уменьшающийся размер ячеек от нижней сетки к верхней, снизу под камерами имеется накопительная емкость с перекрываемым патрубком в днище и системой регулирования уровня жидкости, газовый фильтр снабжен обогреваемым кожухом с системой регулировки температуры внутри.