Газосепаратор, его принципиальное устройство
Газосепаратор - устройство для отделения растворенного газа от жидких углеводородов. Обычно используются для очистки газа, а также для обеспечения безопасности процессов транспортировки, переработки и утилизации жидкостей.
Помимо этого, газосепараторы широко используются при добыче нефтегазовых продуктов для защиты насосного оборудования от газовых пробок, что обеспечивается за счет разделения и перераспределения свободного газа на этапе всасывания насосом вещества.
Требования к конструкции
Грамотно спроектированный газосепаратор должен отвечать следующему ряду требований:
Рассеивать и контролировать энергию движения газа;
Уменьшать скорость поступления газа и жидкости, чтобы обеспечить гравитационное разделение на начальной стадии;
Удерживать жидкость достаточное время для того, чтобы отделить растворенный газ от жидких углеводородов;
Исключать возможность повторного попадания жидкости;
Располагать входными и выходными отверстиями необходимой величины для поступления и вывода как газа и жидкости. Располагать предохранительным клапаном, регулятором уровня, датчиками уровня, давления, температуры и спускными патрубками;
Должен быть снабжен емкостями для накопления жидкости и отделением для осаждения капель.
Типы газосепараторов
В основном выпускаются газосепараторы двух основных типов: вертикальные и горизонтальные. Однако можно встретить и сферические, которые появились относительно недавно, и которые предназначены для газов среднего давления, содержащих незначительное количество жидкости.
Вертикальные газосепараторы
Вертикальные газосепараторы используются в условиях, когда необходимо обрабатывать большое количество жидкости, а также в случаях, когда жидкость содержит значительное количество твердых примесей. Кроме того, такой тип устройств подходит для пульсирующих потоков жидкости. Благодаря особенностям своей конструкции, вертикальные газосепараторы занимают меньшую площадь, чем сепараторы других типов. Они оснащены каплеуловителями, позволяющими полностью исключить повторное попадание жидкости в газ, а также отличаются высокой газопроизводительностью.
По цене это самый дорогой вид газосепараторов, но его экономическая целесообразность высока в условиях, когда необходимо обеспечить полное улавливание газа из примесесодержащих жидкостей.
Горизонтальные газосепараторы
Горизонтальные сепараторы лучше всего использовать при высоком содержании в жидкости газа, когда потоки жидкости непрерывны, а также когда нет нужды аккумулировать большие количества жидкости.
Время пробега газа в таких конструкциях увеличено, а потому есть больше времени на сбор мельчайших капель за счет гравитации. Кроме того, у горизонтального газосепаратора есть целый ряд преимуществ по сравнению с вертикальным: он дешевле, легче в транспортировке, его легче привязать к газопроводу.
Сферические газосепараторы
Сферические газосепараторы отличаются компактностью и низкой стоимостью, но, как уже было сказано ранее, могут применяться только при невысоком содержании жидкости в газе.
Также газовые сепараторы могут быть:
Двухфазными;
Трехфазными.
Трехфазные сепараторы дольше удерживают жидкость, что позволяет разделить жидкие углеводороды и свободную воду.
Общий принцип работы
В любом типе газосепаратора обеспечивается движение газа, что может осуществляться как с помощью тангенциального ввода, так и за счет расположенного внутри конструкции змеевика. Центробежная сила позволяет отбросить капли на стенки аппарата, предотвращая их повторное попадание в газ. При этом принципы осаждения могут варьироваться в зависимости от конструкции газосепаратора.
Среди девяти основных типов можно выделить фильтрацию, центробежную силу и силу тяжести. После впуска в сепаратор вещество обычно проходит первичную стадию сепарации, а затем попадает в секцию вторичной сепарации, в которой газ отделяется от жидкости и проходит дополнительную очистку в каплеулавливающей секции.
Жидкость при этом стекает, попадая в секцию для ее сбора. Газосепараторы также оснащены спускными патрубками, которые впоследствии позволяют выпуск газа и жидкости.
