Фильтр-коалесцер для глубокой очистки природного газа

Мы, Завод «Новапром», проектируем и изготавливаем фильтры-коалесцеры для многоступенчатой очистки природного газа. Оборудование подбирается под состав и расход газа, содержание жидкой и твёрдой фазы, допустимый перепад давления и условия эксплуатации конкретного объекта.

В линейке НОВАПРОМ предусматриваются аппараты с условным проходом от Ду 50 до Ду 1000, на расчётное давление до 25 МПа и на различную пропускную способность. Конкретные размеры корпуса, число фильтрующих элементов, присоединения и состав КИПиА определяются расчётом и техническим заданием.

Изготовленный Заводом «Новапром» фильтр-коалесцер для очистки природного газа.

Зачем природному газу требуется многоступенчатая очистка

В потоке природного газа могут присутствовать продукты коррозии, окалина и другие механические частицы, свободная капельная вода, углеводородный конденсат и мелкодисперсный жидкий аэрозоль. Состав загрязнений и их концентрация изменяются вместе с режимом работы промысла и технологической установки, поэтому одной ступени отделения часто недостаточно.

Фильтры-коалесцеры применяются в составе установок комплексной подготовки газа (УКПГ), на технологических линиях промысловой подготовки и перед оборудованием, чувствительным к капельной жидкости и загрязнениям. Последовательное сочетание разных механизмов разделения позволяет каждой ступени снимать свою часть нагрузки и защищать последующие элементы.

Как работает фильтр-коалесцер

1. Подача и распределение газа. Загрязнённый поток поступает через входной патрубок во входное устройство, которое организует движение газа внутри корпуса.
2. Инерционно-центробежное отделение. При закручивании потока крупные капли и тяжёлые механические частицы перемещаются к стенке корпуса, теряют скорость и стекают в нижнюю накопительную зону.
3. Снижение вторичного уноса. Внутренняя перегородка отделяет зону сбора жидкости от восходящего газового потока и уменьшает вероятность повторного захвата конденсата.
4. Каплеулавливание. Каплеуловитель задерживает укрупнённые капли и выравнивает распределение потока перед коалесцирующими элементами.
5. Коалесцирующая фильтрация. Мелкие капли сталкиваются с волокнами многослойной фильтрующей среды, объединяются в более крупные и затем дренируются под действием силы тяжести. Одновременно задерживаются тонкодисперсные механические примеси.
6. Сбор жидкости и отвод очищенного газа. Отделённая жидкость поступает в накопительную часть и удаляется через дренаж, а очищенный газ выходит из верхней камеры аппарата.

Проектная тонкость фильтрации — до 1 мкм при соответствующем исполнении коалесцирующих элементов. Фактическая эффективность зависит от характеристик газа, размера и концентрации примесей, расхода и расчётного режима и подтверждается документацией на конкретное изделие.

Конструкция показанного аппарата

Представленный фильтр выполнен в вертикальном корпусе и оснащён семью сменными коалесцирующими элементами. Их количество не является постоянным для всей линейки: при проектировании мы рассчитываем площадь фильтрации и число элементов под требуемую пропускную способность и допустимый перепад давления.

Конструкция фильтра-коалесцера: входная центробежная камера, каплеуловитель, коалесцирующие элементы и накопительная зона. Нажмите на изображение, чтобы открыть схему в полном размере.

Расшифровка позиций на 3D-схеме

Номера выносок на изображении соответствуют следующим узлам аппарата:

1. Входной штуцер. Подача загрязнённого газа в нижнюю сепарационную часть.
2. Центробежная камера. Предварительное инерционное отделение крупных капель и механических примесей.
3. Противоуносная перегородка. Разделение зоны накопления жидкости и восходящего газового потока; снижение вторичного уноса.
4. Накопительная зона. Сбор отделённой воды и углеводородного конденсата.
5. Дренажный штуцер. Отвод накопленной жидкости из корпуса.
6. Штуцера контроля уровня. Монтаж датчиков и сигнализаторов рабочего и аварийного уровней.
7. Фланцы указателя уровня. Подключение визуального уровнемера.
8. Каплевловитель. Улавливание укрупнённых капель и выравнивание потока перед фильтрующими элементами.
9. Семь коалесцирующих элементов. Тонкая очистка газа от жидкого аэрозоля и мелкодисперсных частиц.
10. Выходной штуцер. Отвод очищенного газа из верхней камеры.
11. Импульсные точки ΔP. Подключение преобразователя перепада давления для контроля загрязнения элементов.
12. Быстродействующий хомутовый затвор. Оперативный доступ к фильтрующим элементам при техническом обслуживании.
13. Смотровой люк. Осмотр и обслуживание нижней внутренней зоны аппарата.

Контроль состояния и обслуживание

• Быстродействующий хомутовый затвор обеспечивает доступ к фильтрующим элементам и сокращает продолжительность регламентных операций.
• Контроль перепада давления позволяет оценивать степень загрязнения элементов и планировать их замену по фактическому состоянию.
• Контроль уровня жидкости может выполняться сигнализаторами и визуальным указателем в соответствии с проектом КИПиА.
• Дренажный штуцер предназначен для контролируемого отвода воды и углеводородного конденсата.
• Смотровой люк обеспечивает доступ к нижней внутренней зоне аппарата при осмотре и обслуживании.

Диапазон исполнения НОВАПРОМ

Мы предлагаем фильтры-коалесцеры для разных параметров технологической линии:

• условный проход — от Ду 50 до Ду 1000;
• расчётное давление — до 25 МПа;
• пропускная способность — по расчётному расходу газа заказчика;
• тонкость фильтрации — до 1 мкм при соответствующем исполнении элементов;
• компоновка, присоединения, число элементов и КИПиА — по проектным требованиям.

При подборе аппарата мы учитываем рабочую среду, минимальный, номинальный и максимальный расход, давление и температуру, содержание воды и углеводородного конденсата, концентрацию и дисперсный состав механических примесей, допустимый перепад давления, требования к автоматизации и условия размещения.

Экспертная оговорка: капельная влага и водяной пар — не одно и то же

Фильтр-коалесцер удаляет свободную капельную влагу и жидкий аэрозоль, но не заменяет установку осушки газа, если требуется гарантированное снижение точки росы по воде. В составе УКПГ аппарат снижает жидкостную и механическую нагрузку на последующие ступени, включая абсорбционные или адсорбционные системы осушки.

Практический результат для технологической линии

Многоступенчатая очистка снижает риск уноса жидкости и твёрдых частиц к компрессорам, регулирующей арматуре, расходомерам и другим технологическим аппаратам. Контроль перепада давления позволяет обслуживать элементы по состоянию, а быстродействующий затвор упрощает доступ к ним при регламентных работах.

Нужен расчёт фильтра-коалесцера под параметры вашего газа? Ознакомьтесь с разделом «Промышленные фильтры НОВАПРОМ» или направьте исходные данные через страницу контактов.