Сепаратор для очистки нефтесодержащих вод

 

Использование: для очистки чефтесодержзщих вод на судах, а также при очистке сточных ЕСД на буровых платформах, предприягиях нефтеперерабатывающей промышленности и прочих объектах, гдэ образуются сточьые воды, содержащие нефтепродукты. Суинсст0 изо5ретения: во внутренней полости фильтроэлемента между выходным тораем гидроциклона и верхней часто-е внутренней поверхности гидро иклона размещэн рсспредэлите 1ьный зкран, выполненный з форме части сферы с центральным отверстием, либо с отверстиями, размещенными по всей поверхности экрана, при этом выпуклостью экран обсаи,еь з сторону фильтрозлемента. Распределительный экран закреплен на гидроциклоне. 3 з,п.ф-лы, 1 ил.

1768218 паварач:,üçåò и праходлт в зазор между наружной поверхностью гидроциклона и внутренней поверхностью фильтроэлемента.

Смесь, прахсдящая через указанный зазор, постепенна расходуется через боковые стенки фильтроэлемента. При этом скорость двлжения смеси снлжгется и снижаются динамлческие нагрузки на фильтраэлемент.

В результате рассмотренного характера движения смеси оказывается, что верхняя часть флльтроэлемента испытывает большие нагрузки, чем боковые стенки. Это приводит к снижению механической прочности фильтраэлеиента и снижению качества фильтраванля, т.к. повышенное давление в верхней части фильтраэлемента способствует прадавливанию частиц нефтепродукта через флльтрующий слой. Кроме того, наличие отверстлй в верхней части фильтроэлемента подвергающейся повышенным динамическим нагрузкам спассбствует снижению прочности, а следовательно, и ресурса фил ьтроэлемента.

Целью изобретения является повышение надежности работы фильтраэлемента.

Поставленная цел ь дастига= -:ся тем, что между выходным торцем гидроциклона и верхней частью внутренней поверхности фильтрсэлемента ра.- ещен распределительный экаан, поверх; ость которого имеет форму, позволяю ую часть патока пропустить к верхнел паве„.хности флльтрозлемента, а часть потакэ повернуть в зазор между наружной паверхнастю гидроциклона и внутренней поверхностью фильтроэлемента. Форма экрана мажет представлять собой часть сферы с центральным отверстием, пропускающим часть потока смеси к верхней частл фильтраэлемента, либо часть сферы с отверстиями, расположенными по всей поверхности, либо сочетание предыду их вариантов.

На чертеже представлен продольный разрез сепаратора для очистки нефтесодержащих вод.

Сепаратор вкл ючает корпус 1, флльтроэлемент 2 и гидрациклан 3. Внутри фильтроэле мента с зазором размещен конический гидроциклан, Корпус гидроциклона представляет собой усеченный конус, обращенный малым основанием вверх и установленный с радиальным зазорам между внутренней поверхностью фильтрозлемента и внешней поверхностью кануса. Сепаратор имеет входной направляющий аппарат

4 с патрубкам 5 для тангенц .альнаго ввода нефтесодержащей смеси и шламасбаанлк 6 с патаубкам 7, в каторыл поступают механические примеси. Патрубак 8 для вывода нефтепродуктов, снабженный приемным конусом 9, из металлической сетки, пропущен сквозь фильтроэлемент, изолирован от полости очиьценной воды и имеет возможность осевого перемещения, В нутрен ня я

5 полость 10 фильтроэлемента имеет в верхней части патрубок 11 для вывода концентрированного нефтепродукта, а в нижней части сообщается с полостью рециркуляции

12. Полость рециркуляции 12 в корпусе 1

10 отделена перегородками 13 от полости очищенной воды, 14 — от полости очищаемой смеси и соединена с полостью 15 очищаемой смеси патрубком рециркуляции 16. Полость 17 очищенной воды снабжена

15 патрубком 18 отвода воды из сепаратора.

Отверстия 19 предназначены для отвода мехпримесей в шламосбоаник 6. Во внутренней полости 10 фильтраэлемента между выходным торцем гидроциклона 3 и внут20 ренней поверхностью фильтроэлемента 2 разме:.цен распределительный экран 20, имеющий форму части сферы с центральным отверстием (или отверстиями), равномерно распределенными по всей

25 поверхности распределительного экрана) и обращенный выпуклостью в сторону фильтроэлемента.

Распределительный экран 20 с помощью перемычек закреплен ча корпусе

30 гидрациклана 3. Кромка центрального отверстия экрана 20 загнута в сторону гидроциклана 3.

Сепаратор работает следующим образом. Вода, загрязненная нефтепродуктами

35 и механическ,ми примесями, тангенциально подается через патрурок 5 в полость очищаемой воды 15 и далее — в направляющий аппарат 4, размещенный в этой полости и представляющий собой устройства танген40 циальнага ввода (смесь закручивается), Благодаря действию центробежных сил механические примеси отбрасываются на периферию, концентрируются у боковых стенок полости очищаемай смеси и под дей45 ствием гравитацлонных сил опускаются в шламосборник 6 через отверстия 19, предусмотренные для этого в пристеночной области перегородки. Из шламосборника 6 механические примеси отводятся через пат50 рубок 7 за пределы сепаратора. Закрученный поток очищаемой смеси, частично освободившейся от механических примесей, поступает в корпус гидроциклона 3. где в результате действия центробежных сил в

55 центре потока собираются более легкие нефтепродукты.

Капли нефтепродуктов попадают на металлическую сетку конуса 9, коалесцируют на ней и увлекаются в патрубок 8 отвода нефтепродуктов. Вада, содержащая мел ко1768218 дисперсный нефтепродукт, выходит из гидроциклона 3 во внутсеннюю полость фильтроэлемента 2, обладающая динамическим напором.

Поток очищаемой смеси попадает на распределительный экран 20, при этом часть потока проходит сквозь отверстие (отверстия) в экране и попадает на верхнюю часть фильтроэлемента, а другая часть потока направляется экраном 20 в зазор между цилиндрической частью фильтроэлемента 2 и наружной поверхностью гидроциклона 3.

Благодаря загнутой навстречу потоку кромке отверстия в экране 20 поток очищаемой жидкости имеет возможность плавно поворачивать в сторону зазора и плавно расширяться после выхода через отверстие в экране 20, Благодаря этому верхняя часть фильтроэлементг частично разгружаетс-. от динамического напора потока, что способствует лучшей фильтрации жидкости. Равномерное распределение динамического напора по всей поверхности фильтрозлемента способствует увеличению ресурса фильтроэлемента за счет обеспечения одинаковой механической прочности всех частей фильтроэлемента 2 и увеличению очистной способности за счет равномерного распределения продавливающих усилий.

Минимальный зазор между корпусом гидроциклонг 3 и поверхностью фильтроэлемента 2 выбран из условия обеспечения скорости потока, достаточной для смыва с поверхности фильтроэлемента загрязнений (с учетом расхода потока через фильтроэлемент и разбухания фильтрозлемента в процессе эксплуатации). Этот зазор принимается равным 0,22 - 0,13 диаметра внутренней полости фильтраэлемента 2. Более крупные капли нефтепродукта коалесцируют на поверхности фильтроэлемента и уносятся потоком. Наиболее крупные капли нефтепродукта, собирающиеся в верхней части фильтроэлемента, отводятся через патрубок 11 отвода нефтепродуктов. Более мелкие капли нефтепродукта адсорбируют5 ся порами фильтроэлемента 2. Очищенная вода продавливается через фильтроэлемент

2, попадает в полость очищенной воды 17 и через патрубок 18 отводится за пределы сепаратора. Смесь, не прошедшая через филь10 троэлемент 2, вместе со смытыми с внутренней поверхности фильтроэлемента мехпримесями направляется из внутренней полости фильтроэлемента в полость рециркуляции 12 и далее, через патрубок рецир15 куляции 16 — в полость очищаемой смеси, Преимущества предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом состоят в том, что ресурс фильтроэлемента может быть увеличен на 12 — 15;ь, а очистная

20 способность увеличена на 5-19, Достигается это благодаря установке распределительного экрана, обеспечивающего более равномерное распределение нагрузки по всей поверхности фильтроэлемента.

25 Формула изобретения

1. Сепаратор для очистки нефтесодержащих вод по авт.св. М 1674896. о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы, он снабжен распреде30 лительным экраном, размещенным между выходным торцом гидроциклона и фильтроэлементом, выполненным в форме части сферы, обращенной выпуклостью в сторону фильтроэлемента.

35 2. Сепаратор па п.1, отличающийся тем, что экран имеет в центре отверстия с загнутыми навстречу потоку кромками.

3. Сепаратор по пЛ, отличающийся тем, что экран имеет отверстия, размещен40 ные по всай поверхности.

4. Сепаратор по п.1, отлича ю щ ий с я тем, что экран закреплен на гидроциклоне.

1768218 Pm8og

Рл а л

Составитель B.Ïîçäèååâ

Техред M.Ìàðãåíòàë Корректор A.Âoðîâè÷

Редактор Т.Орлова

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

Заказ 3Б01 Тираж Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Ыосква, Ж-35, Рауыская наб., 4/5