Устройство для отделения твердой фазы от жидкости

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано в системах сбора и подготовки нефти, газа и воды, в частности для отделения твердой фазы от жидкости. Цель изобретения - повышение эффективности процесса отделения . Устройство для отделения твердой фазы от жидкости содержит отстойник 1 со шнеком (Ш) 5, подводящие 2 и 3 и отводящий 4 патрубки. Ш 5 снабжен радиально расположенными лопатками 6 и поплавком 7, жестко закрепленными соответственно в верхней и нижней его частях, причем Ш 5 установлен с возможностью вращения и перемещения вдоль оси, а в зоне размещения лопаток тангенциально корпусу отстойника установлены два патрубка. Исходная жидкость подается попеременно во встречных направлениях в тангенциальные патрубки ввода, затем попадает на радиальные лопатки , закрепленные в верхней части Ш 5, который по мере наполнения отстойника жидкостью всплывает за счет поплавка, установленного в его нижней части. Ш 5 приобретает вращательное движение, вследствие чего интенсифицируется отделение твердой фазы от жидкости. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 0 24/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

И (21) 4651528/26 (22) 16.02.89 (46) 15.05.91. Бюл. N 18 (71) Государственный институт по проектированию и исследовательским работам в нефтяной промышленности "Гипровостокнефть"

Р2) А.Д.Рудой и А.Г.Соколов (53) 66.065.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 716566, кл. В 01 D 21/00, 1978.

Заявка Японии М 60-6702, кл. В 03 В 5/70, 1985.

Авторское свидетельство СССР

М 1294365, кл. В 01 0 21/24, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ ОТ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано в системах сбора и подготовки нефти, газа и воды, в частности для отделения твердой фазы от жидкости. Цель изобретения — noИзобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано в системах сбора и подготовки нефти, газа и воды, а также в других отраслях народного хозяйства, где применяются процессы отделения твердой фазы от жидкости.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса о деления твердой фазы от жидкости.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг, 1.

Устройство для отделения твердой фазй от жидкости содержит отстойник 1 с патрубками 2, 3 попеременного ввода жидкостного потока (например, высоковязкой нефти) и патрубком 4 вывода жидкости,.шнек 5, снабЬЫ 1648533 А1 вышение эффективности процесса отделения. Устройство для отделения твердой фазы от жидкости содержит отстойник 1 со шнеком (Ш) 5, подводящие 2 и 3 и отводящий 4 патрубки. Ш 5 снабжен радиально расположенными лопатками 6 и поплавком

7, жестко закрепленными соответственно в верхней и нижней его частях, причем Ш 5 установлен с воэможностью вращения и перемещения вдоль оси, а в зоне размещения лопаток тангенциально корпусу отстойника установлены два патрубка. Исходная жидкость подается попеременно во встречных направлениях в тангенциальные патрубки ввода, затем попадает на радиальные лопатки, закрепленные в верхней части Ш 5, который по мере наполнения отстойника жидкостью всплывает за счет поплавка, установленного в его нижней части. Ш 5 приобретает вращательное движение, вследствие чего интенсифицируется отделение твердой фазы от жидкости. 3 ил. женный радиально расположенными лопатками 6 и поплавком 7, жестко закрепленными соответственно в верхней и нижней его. частях. Наличие поплавка 7 уменьшает величину силы давления потока жидкости на лопатки, необходимую для придания шнеку вращательного движения, так как в рабочем (плавающем) положении шнек имеет только одну точку соприкосновения (точку касания верхней опоры оси шнека с упором, расположенным в крышке отстойника). Шнек снизу содержит упор 8 и установлен на нижнюю опору 9, а сверху — снабжен верхней опорой

10, посредством которой происходит стыковка его (в рабочем положении) с верхним упором 11 крышки 12. Для отстоя твердой фазы отстойник 1 имеет бункер-накопитель

1648533

13 с люком 14 через который выводится накопленный осадок.

Устройство работает следующим образом.

Жидкость с взвешенными в ней частицами (нзпример, высоковязкая нефть) через патрубок 2 или 3 поступает в отстойник 1 и попадает на лопатки 6. По мере наполнения отстойника шнек 5 с помощью поплавка 7 всплывает, происходит отрыв нижнего упора 8 от нижней опоры 9, Всплыв, шнек приобретает врзщательное движение эа счет воздействия потока жидкости на лопатки 6, При этом происходит касание верхней опоры 10 с верхним упором 11. При подаче потока жидкости через пзтрубок 3 происходит вращение шнека по направлению потока — режим отстаивания и отделения твердой фазы от жидкости.

При подаче потокз жидкости через патрубок 2 происходит вращение шнекз в противоположную сторону — против вращения потока жидкости. Жидкость, отделенную от твердых частиц, выводят через патрубок 4.

С помошью регулирующей аппаратуры (не указаны) в корпусе отстойника поддерживают уровень жидкости предпочтительно у нижней кромки лопаток 6. При подкручивании шнека по направлению вращения потока интенсифицируется процесс отделения твердой фазы от жидкости (путем отстаивания ), так как поверхность шнека и осаждающиеся из потока жидкости твердые частицы движутся вдоль оси шнека навстречу друг другу — шнек — вверх, твердая фаза— вниз. Этим самым уменьшают путь осаждения твердой фазы до поверхности шнека, что приводит к уменьшению времени осаждения твердой фазы и, как следствие, к увеличению эффективности процесса отделения (путем отстаивания).

При приближенном равенстве скоростей подкручивания шнека и потока жидкости — они находятся в относительном покое, и, следовательно, процесс осаждения твердых частиц происходит в гидростатическом режиме, исключающем срыв частиц с неподвижной поверхности шнека за счет скорости потока.

Кроме того, процессу отделения содействует гашение скорости твердых частиц при соудзрении их о радиальные лопатки и пленочное стекание потока жидкости с поверхности лопаток, Таким образом, процесс осаждения протекает не только за счет сил гравитации, 40

Формула изобретения

Устройстводля отделения твердой фазы от жидкости, содержащее отстойник с вер-. тикально установленным шнеком, подводящий и отводящий патрубки, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения эффективности процесса отделения, подводящий патрубок установлен тангенциально, шнек снабжен радиальными лопатками, закрепленными в верхней его части, поплавком размещенным в нижней части, устройство снабжено дополнительным тангенциальным патрубком ввода, причем оба патрубка установлены для попеременного ввода жидкости во встречных направлениях в зоне размещения лопаток, з шнек выполнен с возможностью вращения и перемещения вдоль своей оси. но и эа счет соударения твердых частиц с поверхностью лопаток, эа счет относительного замедления движения потока жидкости в одном направлении, за счет

5 сближения частиц с поверхностью шнека.

По мере накопления осадка на поверх. ности шнека, происходит уменьшение живого сечения потока жидкости и, следовательно, увеличение его скорости, I0 вследствие чего происходит перемещение осадка с верхних витков на нижние — из эоны С, образованной стенкой отстойника 1 и витком шнека, в зону С, Накопление осевших твердых частиц утяжелит шнек и

15 опустит его до стыковки упора 8 с опорой 9.

Вращение шнека будет прекращено.

Для сброса осадка переключают подачу жидкости с патрубка 3 на патрубок 2. При подкручивании шнека в направлении, про20 тивоположном вращению потока жидкости, при этом направление движения шнека и потока вдоль оси шнека будут совпадать, т.е. относительно движущейся поверхности шнека поток жидкости будет направлен в

25 обратном направлении, но при этом произойдет смещение и потока и шнека вниз.

При движении шнека вниз произойдет сбрасывание осевшего осадка, чему содействует встречное направление движения витка

30 шнека и потока, способствующее сдвигу осадка, так как происходит суммирование скоростей, т.е, будет осуществлен режим очистки поверхности шнека от осевшей твердой фазы путем смещения ее вниз с

35 витка на виток в бункер-накопитель 13, опорожнение которого происходит через люк

14.

1648533

ff Ю 12

Фипсу. 3

Составитель А.Тазова

Редактор М.Васильева Техред М.Моргентал Корректор Л.Бескид

Заказ 1864 Тираж 435 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101