Отгружен Заказчику центробежный одноступенчатый сепаратор газовый Ду25 Ру16,0 МПа для объекта ПАО «ГАЗПРОМ».
Одноступенчатый центробежный сепаратор применяется при наличии относительно постоянного (ровного) расхода газа при небольшом диапазоне рабочего давления.
Устройство и конструкция центробежного сепаратора серии ФСГ-Ц DN25 PN16,0 МПа производства завода «Промтехнологии»
Конструкция ФСГ-Ц показана на рис. ниже:
Центробежный сепаратор серии ФСГ-Ц имеет вертикальный цилиндрический корпус 1 с верхней и нижней эллиптическими заглушками, входным 2, выходным 3 и дренажным 4 патрубками. Сепаратор имеет опору 9 в форме «юбки».
Сепарационное центробежное устройство 5 установлено в корпусе 1 перед входным патрубком 2. В нижней части сепаратора расположена внутренняя накопительная емкость 6. Для обслуживания накопительной емкости 6 и очистки центробежного устройства 5 предусмотрен фланцевый разъем 7 с прокладкой 8.
В верхней точке сепаратора имеется воздушник 10 для сброса воздуха при гидроиспытаниях газовой линии в сборе.
На корпусе центробежного сепаратора предусмотрены штуцера для контроля работы сепаратора: для измерения перепада давления 11 (две бобышки) и для сигнализатора 12 верхнего уровня отсепарированной жидкости в накопительной емкости 6.
В связи с постоянными работами по усовершенствованию ФСГ-Ц, в конструкцию могут быть внесены изменения, не ухудшающие основные технологические параметры сепаратора.
Принцип работы центробежного сепаратора серии ФСГ-Ц
Газ, подлежащий очистке, поступает в сепаратор через входной патрубок 2 с изменением направления движения потока и скольжением вдоль внутренней поверхности корпуса 1. Газовый поток поступает на верхний виток шнека центробежного устройства 5 и начинает завихрённое движение. Установленный на верхнем витке дефлектор позволяет за счет минимального зазора на выходе увеличить скорость и поверхностное натяжение газового потока и «придавить» жидкую фазу и механические примеси к внутренней поверхности корпуса 1, что улучшает эффективность процесса сепарации. В зоне центробежного устройства из газового потока выделяется до 99,5% влаги и механических примесей. Капли влаги и твёрдые частицы отбрасываются центробежной силой на внутренние стенки корпуса 1 и под действием гравитационных сил по ходу вращения газового потока по нисходящей спирали транспортируются в накопительную емкость 6.
Мелкодисперсная капельная жидкость попадает на наружную поверхность изогнутых пластин сепарационного пакета. Опускаясь по поверхности изогнутых пластин частицы влаги стекают вниз, а затем, через внутреннюю дренажную трубку попадают в накопительную емкость 6.
Очищенный от капель и механических примесей газ проникает во внутреннюю полость центробежного пакета, поднимется вверх и, далее, устремляется на выход через патрубок 3.
Технические характеристики центробежного сепаратора
Следует иметь ввиду, что в связи с сжимаемостью газа, эффективность работы центробежного устройства (соответственно и технические характеристики сепаратора) в значительной степени зависит от рабочего давления и расхода газа.
Исходя из этого расчёт сепарационного центробежного устройства выполняется с учётом создания оптимальных условий, обеспечивающих максимальную эффективность сепарации и очистки газа при заданном диапазоне производительности газа Q (нм3/ч) и рабочего давления Рр. (МПа).
По опыту расчёта центробежного устройства максимальная эффективность до 99,95% сепарирования жидкости центробежным методом достигается при скоростях газа 10…15 м/с. При этих условиях унос жидкости из сепаратора не более 0,05…0,1% от её начального содержания. При снижении (повышении) расхода газа либо снижении (повышении) рабочего давления и, соответственно, изменения скорости истечения газа на входе в центробежный сепаратор – эффективность работы центробежного устройства ухудшается. Так при скоростях газа в диапазоне от 5 до 10 м/с и от 15 до 20 м/с унос жидкости из сепаратора уже составит до 0,15…0,2% . А при скоростях газа менее 5 м/с или более 20 м/с эффективность резко падает.
Таким образом, технические характеристики центробежного сепаратора, рассчитанного на заданные диапазоны производительности и рабочего давления составят:
Эффективность сепарации капельной жидкости – не менее 99,5%;
Номинальная тонкость фильтрации механических примесей – не менее 40…80 мкм.
Исходя из вышесказанного видно, что применение одноступенчатых центробежных сепараторов целесообразно при наличии более-менее ровного расхода газа в небольшом диапазоне рабочего давления.
Как правило, такие условия работы сепаратора встречаются не часто. В связи с этим для компенсации изменений расхода и рабочего давления НП «Промтехнологии» предлагает двухступенчатые (ЦК и ЦФ) и трёхступенчатые (ЦКФ) сепараторы ФСГ, обеспечивающие очистку газа в широком диапазоне рабочего давления и производительности (от 0 и до максимально возможного).
Кроме того, для тонкой очистки газа возможно изготовление фильтр-сепараторов коалесцеров серии ФСГ-ЦФК с эффективностью сепарации до 99,99% и степенью фильтрации жидких капель и мехпримесей от 0,3 мкм.