Выбор конструкции пылеуловителя

На магистральных газопроводах для очистки газа от механических примесей широко применяются пылеуловители, газоочистители и сепараторы различной конструкции. На головных сооружениях магистральных газопроводов при входе на компрессорные и газораспределительные станции сооружаются установки по очистке газа от механических примесей: масляные и сухие пылеуловители, гравитационные сепараторы, мультициклонные пылеуловители, фильтры-сепараторы, горизонтальный фильтр-сепаратор и др. Я буду рассматривать данные установки по очистке в данном пункте. Масляные цилиндрические пылеуловители устанавливаются группами на головных сооружениях магистральных газопроводов, на компрессорных и газораспределительных станциях. Количество пылеуловителей определяется расчетом в зависимости от необходимой производительности, но должно быть не менее двух. На ГРС используются большей частью пылеуловители диаметром 1000, 1200, 1400 и 1600 мм, на компрессорных станциях и головных сооружениях - пылеуловители диаметром 2400 мм. Пылеуловители испытываются на давление 70 кГ/см2 и предназначены для неагрессивной среды с температурой не свыше 70° С. Пылеуловители диаметром до 1600 мм рассчитываются на рабочее давление 64 кГ/см2, диаметром 2400 мм - на рабочее давление 55 кГ/см2.

Рисунок 1. Масляный пылеуловитель.

- сепараторное устройство; 2 - выходной патрубок; 3-5 - контактные и дренажные трубки; 6 - люк; 7 - входной патрубок; 8 - отбойный козырек.

Масляный пылеуловитель представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд со сферическими днищами, рассчитанный на максимальное рабочее давление газа в газопроводе. Диаметр пылеуловителей 400-2400 мм, а высота соответственно 5,1-8,8 м. Пылеуловитель состоит из трех секций: нижней промывочной 1 (от нижнего днища до перегородки 8), в которой все время поддерживается постоянный уровень масла; средней осадительной 2 (от перегородки 8 до верхней перегородки), где газ освобождается от крупных частиц масла, и верхней отбойной 1 (от перегородки 6 до верхнего днища), где происходит окончательная очистка газа от масла.

Внутри пылеуловителя имеются устройства, обеспечивающие контактирование газа с маслом и отделение твердых и жидких частиц от газа. Работа пылеуловителя заключается в следующем. Очищаемый газ через газоподводящий патрубок 7, ударяясь о козырек, входит в пылеуловитель, где в связи со снижением скорости из него выпадают и осаждаются наиболее крупные частицы пыли и жидкости. Далее газ поступает в контактные трубки 3, ниже которых на определенном уровне находится смачивающая жидкость (масло), и проходит в осадительную секцию 2. Проходя через контактные трубки со значительной скоростью, газ увлекает за собой масло, которое, промывая его, соединяется со взвешенными частицами пыли и механических примесей. В осадительной секции скорость газа резко снижается; выпадающие при этом крупные частицы пыли и жидкости в виде шлака по дренажным трубкам стекают вниз. Наиболее мелкие частицы из осадительной секции газовым потоком уносятся в верхнюю скрубберную секцию 3. Скрубберная секция состоит из десяти рядов перегородок, расположенных в шахматном порядке. Проходя в лабиринте перегородок и ударяясь о них, газ совершает много поворотов. Благодаря этому частицы масла осаждаются на швеллеровых перегородках затем стекают на дно скрубберной секции, с которой по дренажным трубкам спускаются в нижнюю часть пылеуловителя. Очищенный газ через газоотводящий патрубок 2 выходит в газопровод. Осевший на дне пылеуловителя шлам периодически (через 2-3 месяца) удаляют через люк 6 Осевшее внизу загрязненное масло удаляют продувкой через трубу в отстойник. Взамен загрязненного масла в пылеуловитель по трубам из маслоотстойника доливается до нормы свежее очищенное масло. Продувка производится в зимний период не реже одного раза в сутки или по мере подъема уровня масла, если он поднимается выше нормального быстрее чем за 24 ч. Полная очистка пылеуловителя через люк производится 3-4 раза в год. Контроль за маслом в пылеуловителе ведется по шкале указателя уровня. Загрязненное масло периодически очищают и заменяют. В состав установки для очистки газа кроме группы масляных пылеуловителей входят отстойники, предназначенные для отстоя отработанного масла с целью повторного его использования. Отстой сливается в передвижную емкость объемом 3-5 м3. Масляный аккумулятор 3 предназначен для заправки пылеуловителей свежим маслом, закачиваемым в аккумулятор насосом из емкостей. Масло из аккумулятора в пылеуловители подается самотеком за счет разности высотных отметок, так как при этом аккумулятор заполняется газом с давлением, равным давлению в пылеуловителе. В качестве смачивающей жидкости в масляных пылеуловителях применяется соляровое масло марки Л, ГОСТ 1666-51. Расход масла допускается не свыше 25 г на 1000 м3 газа.

Гравитационные сепараторы могут быть вертикальными и горизонтальными. Они работают по принципу выпадения взвеси под действием силы тяжести при уменьшении скорости потока газа. Вертикальные гравитационные аппараты имеют лучшие условия очитки, чем горизонтальные, рекомендуется для сепарации газов, содержащих крупные частицы пыли. Гравитационные сепараторы обладают небольшой эффективностью и малой производительностью по газу. Для повышения производительности и эффективности их работы необходимо увеличивать габариты.

Рисунок 2. Горизонтальный гравитационный сепаратор.

-   сепарационные насадки; 2 - сепарационные решетки; 3 - сетчатые каплеуловители.

Циклонный пылеуловитель представляет собой аппарат вертикальной цилиндрической формы со встроенными циклонами и состоит из трех технологических секций: распределения поступившего газа, очистки газа и сбора жидкости и механических примесей. Неочищенный газ поступает через боковой входной патрубок, к которому приварены пять циклонов, расположенных звездообразно по кругу. За счет центробежной силы происходит отбрасывание и осаждение влаги и механических примесей, которые удаляются из аппарата автоматически через дренажный штуцер.

Рисунок 3. Циклонный пылеуловитель.

- корпус; 2 - патрубок; 3 - выходная труба; 4 - бункер.

Циклонный пылеуловитель состоит из двух секций: нижней - отбойной и верхней - осадительной. Циклонный пылеуловитель представляет собой аппарат вертикальной цилиндрической формы со встроенными циклонами и состоит из трех технологических секций: распределения поступившего газа, очистки газа и сбора жидкости и механических примесей, Неочищенный газ поступает через боковой входной патрубок, к которому приварены пять циклонов, расположенных звездообразно по кругу. На предприятиях больше всего отдают предпочтение масляным пылеуловителям, потому что качество очистки больше чем циклонных пылеуловителях. [1]

Расчетная часть