Устройство для разделения фаз

 

Изобретение относится к устройствам для разделения фаз, может быть использовано в нефтяной и нефтехимической промышленности и позволяет повысить эффективность разделения фаз вязкопластичных сме сей. Для этого на трубе 5, закрепленной жестко в центре корпуса 1, с возможностью вращения установлена цилиндрическая емкость 11 с входными отверстиями 12 в боковой стенке и выходными 13 в нижней. На внешней стороне емкости размещены лопасти 17 ротора. Труба 5 выполнена с дополнительными боковыми отверстиями 9 и 10, соединяющими внутреннюю нижнюю полость емкости 11 с выходным патрубком 8 для нефти, и имеет внутри глухую перегородку 6, отделяющую верхние отверстия 9 от нижних 10. В полости трубы 5 на уровне выходных отверстий 13 емкости 11 установлен поплавковый клапан 14. Внутри емкости 11 на боковой и верхней стенках закреплены сетчатые лопасти 15 и 16. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. S (f. С со 4 N со оо со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1344383

А1 (50 4 В 01 0 17/00, 1900

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4075050/22-26 (22) 05.06.86 (46) 15.10.87. Бюл. № 38 (71) Волгоградский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) П. В. Михальков и Г. Ф. Тиняков (53) 66.066.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1130365, кл. В 01 D 19/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ

ФАЗ (57) Изобретение относится к устройствам для разделения фаз, может быть использовано в нефтяной и нефтехимической промышленности и позволяет повысить эффективность разделения фаз вязкопластичных смесей. Для этого на трубе 5, закрепленной жестко в центре корпуса 1, с возможностью вращения установлена цилиндрическая емкость 11 с входными отверстиями 12 в боковой стенке и выходными 13 в нижней. На внешней стороне емкости размещены лопасти 17 ротора. Труба 5 выполнена с дополнительными боковыми отверстиями 9 и 10, сое диняющими внутреннюю нижнюю полость емкости 11 с выходным патрубком 8 для нефти, и имеет внутри глухую перегородку

6, отделяющую верхние отверстия 9 от нижних 10. В полости трубы 5 на уровне выходных отверстий 13 емкости 1 установлен поплавковый клапан 14. Внутри емкости 11 на боковой и верхней стенках закреплень сетчатые лопасти 15 и 16. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1344383

ВНИИПИ Заказ 4561/7 Тираж 656 Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к устройствам для разделения фаз газожидкостных смесей и может быть использовано в нефтяной и нефтехимической промышленности для отделения газа и воды от нефти нли нефтепродуктов.

Цель изобретения — — повышение эффективности разделения вязкопластичных смесей.

На чертеже изображено устройство для разделения фаз.

Устройство содержит корпус 1 с тангенциальным вводным патрубком 2, выходной патрубок 3 для воды, регулятор 4 уровня раздела воды и нефти, трубу 5, закрепленную жестко в центре корпуса 1, с глухой перегородкой 6 и выходным и и атрубками для газа 7 и для нефти 8, а также с боковыми отверстиями 9 и 10 соответственно в верхней и нижней части. На трубе 5 внутри корпуса 1 с возможностью вращения установлена цилиндрическая емкость 11 с отверстиями 12 и 13 в боковой стенке и в нижней соответственно. Во внутренней полости трубы на уровне отверстий 13 емкости помещен поплавковый клапан 14. Внутри полости емкости 11 закреплены сетчатые лопасти 15 и 16 соответственно на боковой и верхней стенках. На внешней стороне емкости 11 размещены лопасти 17.

Известен эффект Вайсенберга: в вязкопластичных жидкостях при их вращении вокруг неподвижного стержня, масса жидкости сдвигается к центру и начинает взбираться вверх по стержню. Визуально это выглядит так. При вращении обычной жидкости под действием центробежной силы образуется воронка с вершиной в нижней части, а при вращении вязкопластичной жидкости вокруг неподвижного стержня образуется воронка с вершиной в верхней части, напоминающая эффект действия центростремительной силы. В предлагаемом устройстве использован эффект Вайсенберга. Вращение жидкости во внутренней подвижной емкости увеличивает эффект воздействия центробежной силы на отделение воды и газа от нефти, кроме IoIо, в условиях сепарации вязкопластичной смеси действует сила, Ilo направлению совпадающая с центростремительной. Наличие разнонаправленных сил в одном сосуде увеличивает эффективность коалесценции капель воды и пузырьков газа, что приводит к увеличению эффективности отделения их от нефти.

Устройство работает следующим образом.

Смесь газа, нефти и воды поступает в корпус 1 по тангенциальному патрубку 2, ударяется в лопасти 17, приводя емкость ! l во вращение. Смесь заполняет нижнюю часть корпуса 1, через отверстия 12 и 13

2 поступает в емкость 11 и вращается вместс с ней. Действующие силы образуют поверхность раздела, с одной стороны обозначенную на чертеже сплошной линией 18, с другой стороны, обозначенную пунктирной линией 19. В смеси действуют разнонаправленные силы — центробежная, центростремительная и гравитационная, что увеличивает эффективность коалесценции капель воды и пузырьков газа. Первые отжимаются к боковой стенке емкости 11 и образуют водную фазу, которая через отверстия 13 в нижней стенке емкости уходит в нижнюю часть корпуса 1. Газ поднимается в верхнюю часть емкости 11, через отверстия 9 попадает в верхнюю часть трубы 5 и выходит через выходной патрубок 7. Пена разрушается сетчатыми лопастями 15 и 16, Нефть через отверстия 10 поступает в полость трубы 5 ниже перегородки 6 и через поплавковый клапан 14 проходит в выходной патрубок 8. Отделившаяся вода выходит через выходной патрубок 3. Уровень раздела фаз нефть-вода поддерживает регулятор 4.

Эффективность предлагаемого .устройства обусловлена тем, что в процессе его работы возникают три разнонаправленные силы, разрывающие смесь, что сокращает время коалесценции капель воды и пузырьков газа, которые в вязкопластичной нефти находятся в мелкодисперсном состоянии.

Сокращение времени коалесценции ускоряет образование фазы воды, нефти и газа, которые образуются и разделяются в предлагаемом устройстве.

Формула изобретения !. Устройство для разделения фаз, включающее корпус, вводной патрубок и выходные патрубки для жидкости и газа, лопасти и трубу, выполненную с боковыми отверстиями, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности разделения вязкопластичных смесей, устройство снабжено цилиндрической емкостью с выходными отверстиями в боковой стенке и выходными в нижней, лопасти размегцены на внешней стороне емкости, труба выполнена с дополнительными нижними боковыми отверстиями, соединена с выходным патрубком нефти и снабжена установленной внутри глухой перегородкой, отделяющей верхние отверстия от нижних, а емкость установлена с возможностью вращения.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что оно снабжено поплавковым клапаном, установленным в полости трубы на уровне выходных отверстий емкости.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено сетчатыми лопастями, закрепленными внутри емкости на боковой и верхней стенке.