Очистка газа от механических примесей

Стандартная работа технологического оснащения и качество получаемой  продукции во многом зависят от содержания в газе не только влаги и кислых составляющих, но и механических примесей. Наличие механических примесей в газе способствует ухудшению качества металла, приводит его к износу, а также к выводу из строя уплотнительных колец, клапанов и гильз цилиндров поршневых компрессоров, понижает их КПД. Механические примеси оседают также на поверхности труб холодильников и сильно снижают их показатель теплопередачи.

Основные источники механических примесей в газе - это остатки строительного мусора, продукты ржавчины внутренних поверхностей труб, арматуры и аппаратов, грунт, попавший в газопроводы при проведении ремонтных работ, частицы керна и т д.

Более крупные частицы примеси содержатся в газопроводах в первоначальных периодах эксплуатации, когда газовым потоком из труб выносятся остатки строительного мусора. После 1-2 года эксплуатации размер твердых частиц уменьшается.

Чтобы обеспечить хорошую работу оборудования, газ необходимо очистить от механических примесей. Данный процесс производится с помощью использования  специальных пылеуловителей и в сочетании с разделением газожидкостных потоков в обычных сепараторах. [2:1]

Устройства для очистки газа от механических примесей

Рис 1. Конструкции Вертикального и горизонтального пылеуловителей: 1,7 — коагулятор на выходе; 2 — сепарационная секция; 3 — контактные элементы; 4 — жидкость; 5 — входной фланец; 6 — скрубберный элемент; 8 — фланец для отвода газа; 9 — редуктор; 10 — 10 электродвигатель; 11 — постоянный уровень масла; 12 — дренаж и заполнение маслом; 13 — разделительная перегородка; 14 — коагулятор на входе; J — вход газа; II — выход газа; III — выход жидкости

Сепараторы для очистки газа от механических примесей представляют собой устройства, в которых отделение примесей от газа происходит за счет приложения сил тяжести и  инерции при изменении направления движения и скорости газа. На предприятиях  применяются гравитационные и циклонные сепараторы.

              В гравитационных сепараторах отделение примесей происходит путем их осаждения за счет резкого изменения направления потока газа при одновременном снижении скорости его движения.[1:4]

Виды сепараторов для очистки газа.

В циклонных сепараторах отделение примесей происходит за счет инерции, которая возникает в цилиндрической части сосудов в тот момент, когда  газ поступает через тангенциальный ввод. Газ, который необходимо  очистить, поступает в циклон по трубопроводу, направленному тангенциально к цилиндрической части данного устройства.

В результате газ внутри устройства вращается вокруг внутренней трубки. Под действием центробежной силы, которая развивается при вращательном движении газа,  твердые частицы с большой массой отбрасываются от центра к периферии, затем они осаждаются на стенке и   удаляются из аппарата через коническую часть. В газопровод очищенный газ поступает через внутреннюю трубу циклона. [3:5]

Циклоннные сепараторы хорошо очищают газы. Они характеризуются относительно низким гидравлическим сопротивлением.

Мультициклонные пылеуловители.  Уменьшение диаметра циклона приводит к быстрому  увеличению центробежной силы и скорости осаждения частиц.

На основе этого принципа созданы конструкции аккумуляторных циклонов — мультициклонов, в которых частицы осаждаются лучше, чем в обычных циклонах. Газ с примесями жидких и твердых частиц подается через входной патрубок в среднюю часть мультициклона. Затем, через вихревые устройства циклонов, он поступает в нижнюю часть мультициклона, где оседают все примеси.

Газ, который выделяетсяся из пыли и жидких частиц, проходит по внутренним трубам циклонов, попадает в верхнюю часть и направляется в газопровод через выпускную трубу. Загрязненная жидкость, которая осела на дно устройства, удаляется через дренажную трубу в транспортный контейнер. Отводение конденсата может быть автоматизировано.[3:7]

Висциновые фильтры устанавливаются на газотурбинных двигателях малой мощности. Газ в висциновом фильтре проходит через слой кольцевого сопла Рашига, которое помещено в корпус между двумя металлическими сетками. Кольца Рашига смазываются висциновым маслом.

Газ, проходящий через фильтр, неоднократно меняет свое направление, ударяясь о кольца, и частицы пыли, присутствующие в потоке газа, прилипают к поверхности колец. По мере увеличения перепада давления газа на фильтре, это указывает на то, что насадки фильтра загрязнены, кольца очищаются. Очистка колец Рашига - это долгий и трудоемкий процесс.

Чтобы снять кольца с фильтра, его отключают запорными органами, выпускают газ. Далее открывают  верхний и нижний люки, кольца заливают в ванну с жидким растворителем (керосином или горячим содовым раствором). После этой операции  промытые кольца погружают в висциновое масло. Необходимо следить за чистотой масла, регулярно его очищать.

Когда излишки масла удаляются, кольца заливаются в фильтр (при этом нижний люк должен быть закрыт). Затем закрывают верхний люк, производят продувку и включают фильтр в работу.[1:3]

          На многих перерабатывающих предприятиях обычно отдают предпочтение масляным пылеуловителям. Их качество очистки газа выше, чем у циклонных пылеуловителях. Кроме того, масляные пылеулавливатели более легки в эксплуатации. Но выбор остается за производителем.