NO339749B1 - Separator for komponenter i et fluidmedium - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en separator for komponenter i et fluidmedium, slik det framgår av patentkrav 1.

Bakgrunn

En ikke-eksklusiv anvendelse av en slik separator er i produksjon av petroleumsolje. I denne anvendelsen, som er av særlig interesse for oppfinnerne uten at dette anses som begrensende, plasseres separatoren i for eksempel en oljebrønn. Den mottar et fluid som omfatter vann og olje som kommer fra et oljeproduserende reservoar, og ekstraherer olje med et redusert vanninnhold. Vannet som er separert fra den ekstraherte oljen reinjiseres inn i et reservoarnivå, muligens forskjellig fra det produserende reservoaret, uten noe behov for å separere det eller prosessere det ved noen fasilitet på oversiden.

Virvelstrømbetingelser i et kammer for separasjon av komponentene i et fluid er særlig effektiv til å separere komponentene ved vekt. Ved utløpet fra virvelstrømkammeret for separasjon av flyt, samles de tyngre komponentene ved en radiell posisjon som er lengre vekk fra sentrum enn de lettere komponentene. I en ideell virvelstrøm,øker den tangentielle hastigheten for partiklene i det flytende mediet i et hyperbolsk forhold fra periferien av kammeret til en radius der den oppnår en maksimalverdi, og avtar deretter mellom nevnte radius og sentrum av kammeret i et lineært forhold. Den er null ved sentrum av separasjonskammeret. Dette utsetter partiklene i det fluidet mediet for radielle akselerasjoner i den hyperbolske sonen som er omvendt proporsjonal med radiens kube.

Dokumentene FR-A-2 592 324 og FR-A-2 919 206 beskriver separatorer for heterogene væsker med et sylindrisk separasjonskammer og en aksiell rører som roterer sammen rundt deres felles akse. Røreren har en kjerne med styrekanaler rundt samme som bringer et fluidmedium inn i kammeret for å generere en virvelstrøm.

Disse separatorene tillater separasjon av to flytende komponenter i det flytende mediet. Når mediet også er lastet med faste partikler som er tyngre enn de flytende komponentene, akkumulerer imidlertid disse på den indre veggen av separasjonskammeret, særlig nær nedstrømsenden av separasjonskammeret. Denne akkumuleringen forstyrrer virvelstrømmen og forårsaker erosjon på nedstrømsenden av separasjonskammeret.

US patentskrift 3,904,109 beskriver en separator for materialer med ulik densitet. Separatoren omfatter en ytre sylinder og en indre sylinder lokalisert inne i den ytre sylinder og danner et separasjonskammer mellom disse. En utløpssylinder er lokalisert inne i den indre sylinderen.

US patentskrift 1,373,743 anviser en framgangsmåte for separering av tre substanser med ulik densitet ved hjelp av sentrifugalkraft.

Formål

Et formål med oppfinnelsen er å forbedre virvelstrømseparatorer av den roterende typen. Det er særligønskelig med å fjerne de faste partiklene fra det flytende mediet i separasjonskammeret.

Oppfinnelsen

Disse formålene oppnås med en separator ifølge patentkrav 1. Ytterligere fordelaktige trekk framgår av de uselvstendige kravene.

En virvelstrømseparator i henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen omfatter, langs aksen:

• en bevegbar montasje som omfatter i det minste en rører og et sylindrisk separasjonskammer med en indre vegg, hvorved den bevegbare montasjen roteres rundt nevnte akse og forårsaker at det flytende mediet strømmer i en hovedsakelig aksiell strøm og at komponentene i det flytende mediet separeres, og • en utløpsanordning ved en nedstrøms ende av separasjonskammeret, som omfatter i det minste et første utløp for uttak av en første fluidkomponent og et andre utløp for uttak av en andre fluidkomponent som har lavere densitet enn den første fluidkomponenten, hvorved det første utløpet er lengre vekk fra aksen enn det andre utløpet.

Utløpsanordningen omfatter et tredje utløp for ekstraksjon av en tredje fluidkomponent som inneholder faste partikler. Den tredje fluidkomponenten har høyere densitet enn den første fluidkomponenten og det tredje utløpet er lengre vekk fra aksen enn det første utløpet med i det minste en kant nær den indre veggen av separasjonskammeret.

Gjennom disse arrangementene danner de faste partiklene i det flytende mediet et tynt sjikt på den indre veggen av separasjonskammeret og fortsetter i lengderetningen langs denne veggen i retningen som fluidet strømmer, mot nedstrømsenden av separasjonskammeret og ledes deretter ut gjennom det tredje utløpet. Det forekommer derfor lite eller ingen akkumulering av partiklene og ingen forstyrrelse på driften av virvelstrømseparatoren; separasjonskammeret har mindre slitasje.

Som en variant, omfatter separatoren en omløpskanal som kobler det tredje utløpet med det andre utløpet i utløpsanordningen, slik at den tredje fluidkomponenten strømmer mot den andre fluidkomponenten.

Grunnet dette arrangementet, blir ikke vann lastet med faste partikler re-injisert i et nivå i reservoaret i en petroleumsanvendelse, som har en tendens til å tilstoppe dette reservoarnivået. Det føres oppover med oljen og separeres deretter fra oljen.

I noen anvendelser av separatoren kan det brukes ett eller flere av de følgende arrangementene: • separatoren omfatter i tillegg en stasjonær ytre hylse og en første, andre og tredje kanal hver i en respektiv forlengelse av det første, andre og tredje utløpet, for å lede hver fluidbestanddel, hvorved den tredje kanalen er en del av en ytre innsats rotert med den bevegbare montasjen om aksen og tømmes ut i et stasjonært hulrom i den ytre konvolutten; • tetningsorgan som danner en tetning mellom den ytre konvolutten og den ytre innsatsen som omfatter den tredje kanalen; • tetningsorganet omfatter en tetningspute presset mot enten den ytre innsatsen eller den ytre konvolutten, ved i det minste ett elastisk element; • den ytre innsatsen og den ytre konvolutten er aksialt atskilt av en åpning som danner en utløpskanal mellom den første utløpskanalen og hulrommet; • utløpskanalen har en sylindrisk del som rager hovedsakelig parallelt med aksen og omfatter et flertall radielle strømningshindre for å justere strømningstap i utløpskanalen; • den tredje kanalen omfatter i det minste en første membran tilpasset slik at trykket i den tredje fluidkomponenten i hulrommet er mindre eller lik trykket i den første fluidkomponenten i den første kanalen; • en omløpskanal som rager mellom hulrommet og den andre kanalen, slik at den tredje fluidkomponenten strømmer mot den andre fluidkomponenten; • hvorved omløpskanalen omfatter en andre membran tilpasset slik at trykket i den tredje fluidkomponenten i hulrommet er større eller lik trykket i den andre fluidkomponenten i den andre kanalen; • den tredje kanalen er inndelt i et flertall delkanaler mellom det tredje utløpet fra separasjonskammeret og den første membranen; • utløpsanordningen danner en bunn mot separasjonskammeret som går hovedsakelig på tvers av aksen og omfatter et ringformet framspring som rager oppstrøms i forhold til fluidstrømmen i separasjonskammeret, hvorved framspringet er posisjonert mellom det første utløpet og det tredje utløpet slik at det leder de faste partiklene i den tredje fluidkomponenten mot det tredje utløpet.

Andre trekk og fordeler med oppfinnelsen vil framgå av den etterfølgende beskrivelse av en av dens utførelsesformer, framsatt som et ikke-begrensende eksempel, med henvisning til de vedlagte figurene. I figurene: • figur 1 er et skjematisk diagram som viser et lengdetverrsnitt av en separator for komponenter i et fluidmedium; • figur 2 er et forstørret lengdetverrsnitt av utløpsanordningen i separatoren i figur 1; • figur 3A er et lengdetverrsnitt av utløpsanordningen i en første utførelsesform av oppfinnelsen; • figur 3B er et sidesnitt av anordningen i figur 3A langs linja lllb; • figur 4 er ei skisse av utløpsanordningen i en andre utførelsesform av oppfinnelsen; • figur 5 er ei skisse av utløpsanordningen i en tredje utførelsesform av oppfinnelsen; • figur 6 er ei skisse av utløpsanordningen i en fjerde utførelsesform av oppfinnelsen; • figur 7A er ei skisse av utløpsanordningen i en femte utførelsesform av oppfinnelsen; • figur 7B er ei forstørret skisse av en del av figur 7A; • figur 8 er ei plan tverrsnittskisse av et eksempel på et tredje utløp av en utløpsanordning ved oppfinnelsen.

De samme henvisningstallene er brukt i de ulike figurene for å identifisere identiske eller liknende elementer.

Figur 1 viser ei generell skisse med et aksialt tverrsnitt av en utførelsesform av en virvelstrømseparator. Dette eksemplet på en separator 1 inneholder en stasjonær ytre hylse 5 som er generelt sylindrisk med en akse 6, omfatter et innløp E for et fluidmedium som skal separeres, et fluidutløp Sl og et fluidutløp S2. Inne i konvolutten 5 er det satt sammen et sylindrisk separasjonskammer 3 og en koaksial rører 2, koaksialt med konvolutten 5 og svingbart om aksen 6.

Kammeret 3 og røreren 2 er deler av en montasje 11 montert svingbart i den ytre konvolutten 5 på lagre 12. Antall og posisjon for lagrene i figur 1 kan variere. Dynamiske tetninger 13 danner tetning mellom den bevegbare montasjen 11 og den stasjonære ytre konvolutten 5. I utførelsesformen i figur 1, roteres den bevegbare montasjen 11 av et belte 14 som i seg selv drives av en motor 4.

Innløpet E, ved en oppstrøms ende av separatoren 1, er forsynt via en aksiell kopling 10 med en trykksatt strøm av et fluidmedium som skal separeres, slik som en vann-i-olje-emulsjon.

Utløpet Sl er implementert i denne utførelsesformen av en sidekopling 8 på den ytre konvolutten 5 av separatoren 1. Dette utløpet Sl tjener til å levere en første fluidkomponent med relativt høy densitet fanget ved utløpet av separasjonskammeret 3, dvs. ved dets ende fjernt fra røreren 2, distansert fra aksen 6.

Utløpet S2 er i denne utførelsesformen implementert av et rør 7 sentrert ved aksen 6 og kommuniserer med innsiden av separasjonskammeret 3. Dette utløpet S2 tillater evakuering av en andre fluidkomponent med en densitet som er lavere enn den for den første komponenten.

I en oljeproduksjonsanvendelse, er den første fluidkomponenten vann (med et restoljeinnhold som er mye lavere enn oljeinnholdet i emulsjonen som tilføres ved innløpet E), og den andre fluidkomponenten er olje (med et restvanninnhold som er mye lavere enn vanninnholdet i emulsjonen som tilføres ved innløpet E).

Etter innløpet E kommer fluidmediet (vann-olje) fram til den bevegbare montasjen 11 ved dens oppstrøms ende, munner ut i et oppstrøms kammer 15, passerer gjennom røreren 2 som omdanner bevegelsesenergien i fluidet til roterende bevegelse om aksen 6 med en rotasjonshastighet som er identisk med den for montasjen 11, og injiseres ved omkretsen av separasjonskammeret 3 med en tangentiell hastighet som er hovedsakelig lik den for den indre veggen 3a av separasjonskammeret 3.

Med denne typen tilførsel til separasjonskammeret 3, varierer den tangentielle hastigheten for fluidet i kammeret 3 på en måte som er hovedsakelig omvendt proporsjonal med radien, ogøker i stor grad men sentrum, dvs. aksen 6, nærmer seg. Dette fører til akselerasjoner som er gunstige for separasjon av fluidene og særlig konsentrering av den andre fluidkomponenten, med lavere densitet enn den første fluidkomponenten, mot sentrum av separasjonskammeret 3 under strømningen.

Den relativt tunge første fluidkomponenten (vann) ledes deretter ut fra separasjonskammeret 3 via et ringformet første utløp 21 ved nedstrømsenden av kammeret 3, som forbindes med utløpet Sl i separatoren via en ringformet første kanal 31. Disse elementene kan lettere observeres i figur 2 som er ei forstørret skisse av høyre del av figur 1. I en anvendelse i petroleumsproduksjon, blir vannet som er evakuert på denne måten, som kan ha et svært lavt restoljeinnhold, reinjisert til reservoaret ved et nivå som kan være forskjellig fra nivået som emulsjonsblandingen ble tatt fra for tilførsel til innløpet E i separatoren.

Den andre fluidkomponenten med relativt lavere densitet (olje) ekstraheres via et andre utløp 22 i separasjonskammeret 3, som i dette eksemplet består av en sirkulær åpning i det sentrale røret 7. Dette røret 7 er i utførelsesformen i figur 1 og 2 festet til den ytre konvolutten 5 av separatoren og roterer ikke med separasjonskammeret 3, som forenkler anordningens konstruksjon.

Røret 7, det første og andre utløpet 21, 22 og sidekoplingen 8 og den aksielle koplingen 10 er et eksempel på en utløpsanordning 16 ved en nedstrøms ende 3b av separasjonskammeret 3.

I et annet arrangement av utløpsanordningen 16 av separasjonskammeret 3, har begge disse en ringform og er konsentrisk med kammerets akse. Ulike arrangementer er mulig ved utløpet av virvelstrømseparasjonskammeret 3. Utløpene er generelt konsentriske og komponenten med høyest densitet (vann) ledes ut ved utløpet som er lengst vekk fra aksen mens den letteste komponenten (olje) tas ut ved utløpet som er nærmest aksen. I visse tilfeller kan det forsynes et gassutløp (fase med lavere densitet og mest sentrale utløp) i tillegg til utløpene for vann og olje.

Figur 3A og 3B viser forstørrede skisser av en første utførelsesform av en utløpsanordning 16 ifølge oppfinnelsen. I denne skissen omfatter separasjonskammeret 3 et ringformet første utløp 21 og et ringformet andre utløp 22 som er omgitt av det første utløpet 21.

Utløpsanordningen 16 omfatter i tillegg:

en sentral innsats 17 som rager i retningen av aksen 6 og omfatter en hovedsakelig sirkulær oppstrøms flate 17a sentrert på aksen 6, • en hovedsakelig sylindrisk mellomliggende innsats 18, som rager rundt den sentrale innsatsen 17 i retningen av aksen 6 og har en ringformet oppstrøms flate 18a som omgir flaten oppstrøms 17a, og • en hovedsakelig sylindrisk ytre innsats 19 som strekker seg rundt den mellomliggende innsatsen 18 i retning av aksen 6 og har en ringformet oppstrøms flate 19a som omgir flaten 18a oppstrøms.

Flaten 17a av den sentrale innsatsen 17a danner en dødsone i separasjonskammeret 3, der det flytende mediet ikke beveges. Denne dødsonen med det flytende mediet er hovedsakelig sylindrisk og rager fra flaten 17a mot innsiden av separasjonskammeret 3.

I denne figuren er ikke flaten 18a oppstrøms for den mellomliggende innsatsen 18 særlig tykk i radialretningen vinkelrett på retningen for aksen 6. Den skiller det første og andre utløpet (21, 22) av separatoren, dvs. den skiller strømmen av den første fluidkomponenten (vann) og den andre fluidkomponenten (olje) fra det flytende mediet.

Flatene 17a, 18a og 19a oppstrøms i utløpsanordningen 16 danner bunnen av separasjonskamre 3 ved dets nedstrøms ende 3b. Det første, andre og tredje utløpet (21, 22, 23) er arrangert mellom disse oppstrøms flatene av utløpsanordningen 16.

Den sentrale innsatsen 17 er forbundet med den ytre konvolutten 5 av separatoren 1 av deler som ikke er vist i figurene, slik at den ikke roterer eller roteres med den bevegbare montasjen 11.

Den mellomliggende innsatsen 18 er også forbundet med den ytre konvolutten 5 av separatoren 1, for eksempel ved radielle stag som rager mellom den sentrale innsatsen 17 og den mellomliggende innsatsen 18. Den roterer derfor ikke eller roteres ikke med den bevegbare montasjen 11.

Den ytre innsatsen 19 er forbundet med den bevegbare montasjen 11, for eksempel ved andre radielle stag som rager mellom den ytre innsatsen 19 og den bevegbare montasjen 11. Den roteres derfor rundt aksen 6, men er stasjonær i forhold til den bevegbare montasjen 11.

Et hovedsakelig ringformet rom mellom den sentrale innsatsen 17 og den mellomliggende innsatsen 19 danner en andre uttrekkskanal 32 i forlengelsen av det andre utløpet 22 av separasjonskammeret, for ekstraksjon av den andre fluidkomponenten (olje).

Et hovedsakelig ringformet rom mellom den mellomliggende innsatsen 18 og den ytre innsatsen 19 danner en første uttakskanal 31 i forlengelsen av det første utløpet 21 av separasjonskammeret

3 for uttak av den første fluidkomponenten (vann).

Et hovedsakelig ringformet rom mellom den ytre innsatsen 19 og den mobile montasjen 11 danner en tredje uttakskanal 33 i forlengelsen av det tredje utløpet 23 av separasjonskammeret 3, for uttak av den tredje fluidkomponenten som inneholder de faste partiklene (sand). Det tredje utløpet 23 har en ytre kant 23a med en diameter som er hovedsakelig lik den indre diameteren av den indre veggen 3a av separasjonskammeret 3.

De faste partiklene i den tredje fluidkomponenten (sand) blir på denne måten fjernet raskt av det tredje utløpet 23 av utløpsanordningen 16. De akkumuleres ikke i det separate kammeret 3, forstyrrer ikke virvelstrømmen av dette kammeret og forårsaker ingen slitasje på utløpsanordningen.

Utløpsanordningen 16 omfatter i tillegg tetningsorgan 40 mellom de stasjonære elementene og de bevegbare elementene.

Disse tetningsorganene 40 omfatter:

• en første tetningspute 41 arrangert mellom den bevegbare montasjen 11 og den stasjonære ytre konvolutten 5, og • en andre tetningspute 42 arrangert mellom den ytre innsatsen 19 og den stasjonære ytre konvolutten.

Disse tetningsorganene 40 hindrer eventuelle utslipp av den tredje fluidkomponenten som inneholder de faste partiklene (sand) inn i den første fluidkomponenten (vann) som skal reinjiseres inn i den geologiske formasjonen.

Hver tetningspute 41, 42 er ringformet og er påført mot det bevegbare elementet av respektive elastiske element 41a, 42a slik som en Belleville-skive eller springfjær.

Den tredje kanalen 33 rager derfor fra det tredje utløpet 23 av separasjonskammeret 3 til tetningsorganet 40, gjennom den bevegbare montasjen 11 og/eller den ytre innsatsen 19. Denne tredje kanalen 33 roterer derfor om aksen 6 med montasjen 11. Den åpner inn i et hulrom 5a av konvolutten 5 som er stasjonær.

Deretter ledes den tredje fluidkomponenten mot den andre kanalen 32 av i det minste en omløpskanal 50. Denne omløpskanalen 50 er for eksempel implementert som i det minste ett radielt rør 51 som krysser den ytre innsatsen 19, den første kanalen 31 og den mellomliggende innsatsen 18, for å kobles radielt til den andre kanalen 32.

Den tredje fluidkomponenten som inneholder de faste partiklene (sand) ledes derfor mot den andre fluidkomponenten (olje).

På grunn av dette arrangementet bæres tunge faste partikler med den andre fluidkomponenten, olje, den lette komponenten av det flytende mediet.

I tillegg, som presentert i figur 3B, kan det være arrangert flere rør 51 radielt i en stjerne rundt aksen 6.

Figur 4 viser en andre utførelsesform, som gjenbruker alle karakteristikkene av den første utførelsesformen av utløpsanordningen 16.1 denne utførelsesformen er ikke flaten 19a oppstrøms ei flat overflate som er hovedsakelig vinkelrett på aksen 6. Denne oppstrømsflaten 19a omfatter et ringformet framspring 19b som rager innover inn til separasjonskammeret 3.

Faste partikler som roterer utsettes for sentrifugalkraft. Når disse faste partiklene kommer i kontakt med ei roterende overflate (oppstrømsflaten 19a), utsettes de også for sentripetalkraft.

På grunn av framspringet 19b i denne andre utførelsesformen, blir de faste partiklene i den tredje fluidkomponenten i kontakt med oppstrømsflaten 19a forhindret fra å beveges mot aksen 6 langs denne oppstrømsflaten 19a. De faste partiklene tvinges derfor til å strømme mot det tredje utløpet 23 og den tredje uttakskanalen 33.

Et slikt framspring 19b kan være tilpasset alle andre utførelsesformer av oppfinnelsen.

Figur 5 viser en tredje utførelsesform av oppfinnelsen, som omfatter ei enkelt tetningspute 42 for å danne tetningen mellom den stasjonære ytre konvolutten 5 og den bevegbare ytre innsatsen 19 som roterer om aksen 6. Denne forenklede strukturen tillater bruken av ei tetningspute med større tverrsnitt, som er mer bestandig mot de relativt høye hastighetene mellom den ytre konvolutten 5 og den ytre innsatsen 19.

De andre aspektene ved denne utførelsesformen er identiske med utførelsesformen i figur 3A og 3B.

Figur 6 viser en fjerde utførelsesform av oppfinnelsen, der tetningsorganet fra de forrige utførelsesformene er erstattet med et aksialt mellomrom mellom den ytre konvolutten 5 og den ytre innsatsen 19, og danner en utløpskanal 43 mellom den første kanalen 31 og hulrommet 5a. Tetningsputene 41, 42 må faktisk være dimensjonert til å motstå de relative hastighetene og typen fluidkomponenter, som ikke er lett i petroleumsanvendelser.

Utløpsanordningen 16 i denne utførelsesformen (men andre utførelsesformer kan også ha denne karakteristikken) omfatter en første membran 34 ved utløpet fra den tredje kanalen 33, som betyr ved innløpet til hulrommet 5a.

På grunn av denne første membranen 34, kan trykket i den tredje fluidkomponenten i hulrommet 5a være mindre eller lik trykket i den første fluidkomponenten i den første kanalen 31. Dette sikrer at det i utløpskanalen 43 ledes en liten mengde av den første fluidkomponenten (vann) i den første kanalen 31 til hulrommet 5a, og at den tredje fluidkomponenten som inneholder de faste partiklene (sand) ikke passerer gjennom denne utløpskanalen 43 til den første kanalen 31. Den første fluidkomponenten er derfor ikke forurenset og utløpsanordningen 16 trenger derfor ikke lenger noen tetningspute eller noe annet arrangement som stabiliserer en kontakttetning.

Utløpsanordningen 16 i denne utførelsesformen (de andre utførelsesformene kan også ha denne karakteristikken) omfatter også en andre membran 52 ved innløpet til omløpskanalen dannet av røret 51, dvs. ved utløpet av hulrommet 5a.

På grunn av denne andre membranen 52, kan trykket i den tredje fluidkomponenten i hulrommet 5a være større eller lik trykket i den andre fluidkomponenten i den andre kanalen 32. Dette sikrer at den tredje fluidkomponenten bæres vekk av omløpskanalen til den andre kanalen 32.

Den første og andre membranen 34, 52 tillater derfor justering av trykket i hulrommet 5a, og derfor strømningsratene inn og ut av dette kammeret. Det er følgelig mulig å sikre at disse strømningsratene er tilstrekkelig høye til å hindre at de faste partiklene (sand) i den tredje fluidkomponenten akkumulerer og tilstopper dette hulrommet 5a.

Figur 7A og 7B viser en femte utførelsesform av oppfinnelsen, der utløpskanalen 43 i den fjerde utførelsesformen omfatter en mellomliggende del 43b som er hovedsakelig sylindrisk rundt aksen 6 av anordningen, mellom en innløpsdel 43a og en utløpsdel 43c som er hovedsakelig ringformet og radiell.

Den mellomliggende delen 43b omfatter muligens et flertall radielle framspring 43d som rager på tvers og danner radielle strømningshindre i utløpskanalen 43 og tilpasset til å regulere strømningsraten av fluidet som passerer gjennom denne utløpskanalen 43.

Denne mellomliggende delen 43b tillater derfor justering av strømningstapet og strømningsraten i utløpskanalen 43 uten å kreve store radielle dimensjoner og uten å pålegge aksielle toleranser som er vanskelige å anvende i praksis.

Figur 8 viser ei plan skjematisk skisse av et eksempel på en hovedsakelig ringformet tredje kanal 33 av utløpsanordningen 16 av oppfinnelsen. Denne tredje kanalen 33 omfatter et flertall delkanaler 33b atskilt av stagene 19b som forbinder den ytre innsatsen 19 med den bevegbare montasjen 11. Innløpene til disse delkanalene har en konvergent form for å tillate flyt og hindre at de faste partiklene (sand) i den tredje fluidkomponenten akkumuleres i eller tilstopper disse innløpene.

Disse delkanalene forenes deretter før de når de første membranene 34, som er etterfulgt av hulrommet 5a.

Claims (11)

1. Separator for komponenter i et fluidmedium, omfatter langs en akse (6): • en bevegbar montasje (11) som omfatter i det minste en rører (2) og et sylindrisk separasjonskammer (3) med en indre vegg (3a), hvorved den bevegbare montasjen (11) roteres om nevnte akse og forårsaker at det flytende mediet strømmer i en hovedsakelig aksiell strøm og at komponentene i det flytende mediet separeres, og • en utløpsanordning (16) ved en nedstrøms ende av separasjonskammeret (3), som omfatter i det minste et første utløp (21) for uttak av en første fluidkomponent og et andre utløp (22) for uttak av en andre fluidkomponent som har lavere densitet enn den første fluidkomponenten, hvorved det første utløpet (21) er lengre vekk fra aksen enn det andre utløpet (22), hvorved utløpsanordningen (16) omfatter et tredje utløp (23) for uttak av en tredje fluidkomponent som inneholder faste partikler, hvorved den tredje fluidkomponenten har høyere densitet enn den første fluidkomponenten, og at det tredje utløpet (23) er lengre vekk fra aksen enn det første utløpet (21) med i det minste en kant nær den indre veggen (3a) av separasjonskammeret (3), hvorved separatoren i tillegg omfatter i det minste en omløpskanal (50) som kobler det tredje utløpet (23) med det andre utløpet (22) i utløpsanordningen (16), slik at den tredje fluidkomponenten strømmer mot den andre fluidkomponenten.

2. Separator ifølge krav 1, som i tillegg omfatter en stasjonær ytre hylse (5) og første, andre og tredje kanal (31, 32, 33) hver i en respektiv forlengelse av det første, andre og tredje utløpet (21, 22, 23), for å bære hver fluidkomponent, og hvorved den tredje kanalen (33) er en del av en ytre innsats (19) rotert med den bevegbare montasjen (11) om aksen (6) og tømmes ut i et stasjonært hulrom (5a) av den ytre konvolutten (5).

3. Separator ifølge krav 2, hvorved tetningsanordningen (40) danner i det minste en tetning mellom den ytre konvolutten (5) og den ytre innsatsen (19) som omfatter den tredje kanalen (33).

4. Separator ifølge krav 3, hvorved tetningsanordningen (40) omfatter i det minste ei tetningspute presset mot enten den ytre innsatsen (19) eller den ytre konvolutten (5) av i det minste ett elastisk element.

5. Separator ifølge krav 2, hvorved den ytre innsatsen (19) og den ytre konvolutten (5) er aksielt atskilt av et mellom som danner en utløpskanal (43) mellom den første utløpskanalen (31) og hulrommet (5a).

6. Separator ifølge krav 5, hvorved utløpskanalen (43) har en sylindrisk del (43b) som rager hovedsakelig parallelt med aksen (6), og omfatter et flertall radielle strømningshindre for å justere strømningstapet i utløpskanalen.

7. Separator ifølge et av kravene 2 til 6, hvorved den tredje kanalen (33) omfatter i det minste en første membran (34) tilpasset slik at trykket i den tredje fluidkomponenten i hulrommet (5a) er mindre eller lik trykket i den første fluidkomponenten i den første kanalen (31).

8. Separator ifølge krav 7, hvorved en omløpskanal (50) rager mellom hulrommet (5a) og den andre kanalen (32), slik at den tredje fluidkomponenten strømmer mot den andre fluidkomponenten.

9. Separator ifølge krav 8, hvorved omløpskanalen (50) omfatter i det minste en andre membran (52) tilpasset slik at trykket i den tredje fluidkomponenten i hulrommet (5a) er større eller lik trykket i den andre fluidkomponenten i den andre kanalen (32).

10. Separator ifølge krav 7, hvorved den tredje kanalen (33) er inndelt i et flertall delkanaler (33b) mellom det tredje utløpet (23) av separasjonskammeret (3) og den første membranen (34).

11. Separator ifølge et av kravene 1 til 10, hvorved den ytre anordningen (16) danner en bunn mot separasjonskammeret (3) som er hovedsakelig på tvers av aksen (6), og omfatter et ringformet framspring (19b) som rager oppstrøms i forhold til strømmen av fluidet i separasjonskammeret (3), hvorved framspringet (19b) er posisjonert mellom det første utløpet (21) og det tredje utløpet (23) slik at det leder de faste partiklene i den tredje fluidkomponenten mot det tredje utløpet (23).