COMPONENTES DE UN SEPARADOR

Existen diferentes tipos de separadores que se diferencian por su forma y geometra en

horizontales, verticales y esfricos, y para separar dos fases (gas y lquido) o tres (gas,

aceite y agua).

Descripcin de un separador.

Un separador consta de las siguientes secciones:

a) Seccin de separacin primaria.

b) Seccin de separacin secundaria.

c) Seccin de extraccin de niebla.

d) Seccin de almacenamiento de lquido.

1. Seccin de separacin primaria: Al ingresar el flujo al equipo choca con una mampara

que divide a dicho flujo en dos, los cuales se adhieren a la circunferencia interna del cuerpo

del separador. El cambio brusco de direccin y fuerza centrifuga resultante del flujo

circular separa eficientemente el lquido, que escurre hacia abajo por las paredes del

recipiente del gas.

2. Seccin de separacin secundaria: En esta seccin se separa la mxima cantidad de

gotas de lquido de la corriente de gas. Las gotas se separan principalmente por la gravedad

por lo que la turbulencia del flujo debe ser mnima. Para esto, el separador debe tener

suficiente longitud. En algunos diseos se utilizan veletas o aspas alineadas para reducir

an ms la turbulencia, sirviendo al mismo tiempo como superficies colectoras de gotas de

lquido.

La eficiencia de separacin en esta seccin, depende principalmente de las propiedades

fsicas del gas y del lquido, del tamao de las gotas de lquido suspendidas en el flujo de

gas y del grado de turbulencia.

3. Seccin de extraccin de niebla.- En esta seccin se separan del flujo de gas, las gotas

pequeas de lquido que no se lograron eliminar en las secciones primaria y secundaria del

separador. En esta parte del separador se utilizan el efecto de choque y/o la fuerza

centrfuga como mecanismos de separacin.

Mediante estos mecanismos se logra que las pequeas gotas de lquido, se colecten sobre

una superficie en donde se acumulan y forman gotas ms grandes, que se drenan a travs de

un conducto a la seccin de acumulacin de lquidos o bien caen contra la corriente de gas

a la seccin de separacin primaria.

El dispositivo utilizado en esta seccin, conocido como extractor de niebla, est constituido

generalmente por un conjunto de veletas o aspas; por alambre entretejido, o por tubos

ciclnicos.

4. Seccin de almacenamiento de lquidos.- En esta seccin se almacena y descarga el

lquido separado de la corriente de gas. Esta parte del separador debe tener la capacidad

suficiente para manejar los posibles baches de lquido que se pueden presentar en una

operacin normal. Adems debe tener la instrumentacin adecuada para controlar el nivel

de lquido en el separador. Esta instrumentacin est formada por un controlador y un

indicador de nivel, un flotador y una vlvula de descarga.

La seccin de almacenamiento de lquidos debe estar situada en el separador, de tal forma

que el lquido acumulado no sea arrastrado por la corriente de gas que fluye a travs del

separador. Aparte de las 4 secciones antes descritas, el separador debe tener dispositivos de

seguridad tales como: una vlvula de seguridad, un tubo desviador de seguridad y controles

de contra presin adecuados. Cuando se conocen los tipos de flujo de la mezcla de gas y

lquido que va al separador, tal como la frecuencia de los baches de lquido en pozos de

bombeo, se deben hacer cambios en el diseo y tamao de las partes del separador. Sin

embargo es recomendable que el separador se disee de la forma ms simple posible, para

facilitar su limpieza y mantenimiento.

PARTES DE UN SEPARADOR

SEPARADOR HORIZONTAL

En caso de manejo de grandes volmenes de gas, con relativamente, poco lquido, estos

equipos son ms econmicos. Cuando se tiene en el flujo de gas lodos y arenas, la limpieza

del recipiente se dificulta, por su configuracin geomtrica y por su construccin interna.

Este tipo de equipo es fcil de montar sobre patines o silletas. Esto simplifica su transporte

y su instalacin. En cuanto a la inspeccin y reparacin del equipo, esta se puede realizar

desde el piso, generalmente, as como el cambio de los dispositivos de medicin del mismo.

En climas fros, el flujo de gas sobre la extensa rea de interfaces gas lquido mantiene el lquido caliente a una temperatura mayor a la del hidrato. Debido a la gran rea de

interfaces, de este separador, existe una gran probabilidad de tener xito en el manejo de

crudos espumantes, que con otro tipo de separadores.

FASES DE TRABAJO DE SEPARADORES HORIZONTALES.

Este tipo de equipo se aplica idealmente para manejar un flujo de gas con poco lquido de

manera muy econmica.

Fase 1. SEPARACIN PRIMARIA: El flujo de gas lquido al entrar al separador encuentra una mampara, que obliga a dicho flujo a cambiar bruscamente de direccin, y se

aprovechan la alta velocidad en la boquilla de admisin, este cambio de direccin provoca

una efectiva separacin inicial.

Fase 2. SEPARACIN SECUNDARIA: El gas fluye a baja velocidad y con poca

turbulencia a lo largo del separador, por lo que las gotas de lquido, arrastradas por el gas,

pueden caer, hasta tocar la superficie del lquido acumulado al cual se incorporan.

Fase 3. EXTRACTOR DE NIEBLA: El gas que pasa por un extractor de neblina, en

donde las gotas ms pequeas del lquido quedan atrapadas y se incorporan al volumen de

liquido principal.

PARTES ESNCIALES DE UN SEPARADOR HORIZONTAL

1.-Entrada de la mezcla. Boquilla de entrada al recipiente, que tiene por objeto el ingreso de

la mezcla del agua, aceite y gas, para su posterior separacin.

2.- Mampara de choque. En una placa de choque que permite la primer separacin fsica de

la mezcla.

3.- Cuerpo. Envolvente del recipiente sujeto a presin.

4.- Silleta. Elemento estructura que funciona como apoyo del recipiente sujeto a presin.

5.- Mampara rompe olas. Es una placa que permite en varios puntos del recipiente, el

mantener el flujo de forma laminar.

6.- Vlvula de seguridad. Es una vlvula que est calibrada a cierta presin para que se

accione y libere el excedente de presin interna.

7.- Cabeza de seguridad. Es un segundo nivel de seguridad, donde la cabeza est calibrada a

una presin ligeramente mayor a la de la vlvula de seguridad y el mecanismo que la

acciona es netamente mecnico.

8.- Manmetro. Es un dispositivo de medicin, que registra la presin a la que trabaja el

equipo.

9.- Salida de agua. Es una brida de salida, donde el agua separada de la mezcla, se traslada

a otro tipo de procesos, para su reutilizacin.

10.- Control de nivel de agua. Es un dispositivo de medicin, donde se observa, a travs de

un tubo de nivel, las condiciones del agua.

11.- Salida de aceite. Es una brida de salida, donde el aceite separado de la mezcla, se

traslada a otro tipo de equipos de proceso, para su reutilizacin.

12.- Control de nivel de aceite. Es un dispositivo de medicin, donde se observa, a travs de

un tubo de nivel, las condiciones del aceite.

13.- Flotadores. Son elementos, que operan dentro del recipiente, para delimitar la altura

mxima requerida del lquido, en cada fase.

14.- Salida de gas. Es una brida de salida, donde el gas separado de la mezcla, se traslada a

otro tipo de equipos de proceso, para su reutilizacin.

SEPARADOR VERTICAL

Manejan mayor cantidad de lquidos por unidad de gas, que los horizontales.

Su gran capacidad de almacenamiento de lquidos, hace que su aplicacin sea la ms

adecuada, en caso de presentar cabezadas sbitas de lquido, como sucede en los pozos, que

estn en produccin por inyeccin de gas.

Debido a su configuracin geomtrica, este tipo de separadores, presentan condiciones

sobresalientes con respecto a los horizontales, cuando el gasto en el pozo tiene cantidades

considerables de lodos o arenas. Es fcil su limpieza; ya que el equipo presenta una

boquilla destinada al drenaje de estos slidos.

Por su configuracin, el arreglo en batera, es el ms conveniente debido a que en espacios

restringidos de rea til por nmero de equipos es mayor. Sin embargo, el montaje de estos

equipos es ms complejo, debido a su posicin final de trabajo.

Una restriccin es, el que estos equipos no son los ms adecuados, para instalarse sobre

patines.

FASES DE TRABAJO DE SEPARADORES VERTICALES.

Los separadores verticales estn diseados y construidos para hacer uso de todos los

factores, que propician y facilitan una separacin mecnica entre la fase gaseosa y la fase

lquida.

Fase 1. SEPARACIN PRIMARIA: Al ingresar el flujo al equipo choca con una

mampara que divide a dicho flujo en dos, los cuales se adhieren a la circunferencia interna

del cuerpo del separador. El cambio brusco de direccin y fuerza centrifuga resultante del

flujo circular separa eficientemente el lquido, que escurre hacia abajo por las paredes del

recipiente del gas.

Fase 2. SEPARACIN SECUNDARIA: El gas que fluye verticalmente hacia arriba a

baja velocidad y poca turbulencia, da oportunidad al lquido, que no se haba separado

inicialmente, de precipitarse a contracorriente.

Fase 3. EXTRACTOR DE NIEBLA: Este accesorio interno est instalado en la parte

superior del recipiente y tiene por objeto poner en contacto las gotas ms pequeas del

lquido, que aun arrastra el gas con una superficie metlica, en donde, por medio de

PARTES DE UN SEPARADOR