RU1768218C - Сепаратор дл очистки нефтесодержащих вод - Google Patents

Abstract

Использование: дл  очистки чефтесо- держзщих вод на судах, а также при очистке сточных ЕСД на буровых платформах, пред- при ги х нефтеперерабатывающей промышленности и прочих объектах, гдэ образуютс  сточьые воды, содержащие нефтепродукты. Суинсст0 изо5ретени : во внутренней полости фильтроэлемента между выходным тораем гидроциклона и верхней часто-е внутренней поверхности гидро иклона размещэн рсспредэлите 1ь- ный зкран, выполненный з форме части сферы с центральным отверстием, либо с отверсти ми, 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.

Description

Изобретение относитс  к технике очистки нефтесодзрхащих зсд и может быть использовано дл  очистки нефтесодержа- щих вод на судах, а также при очистке сточ- ных вод на буровых платформах, предпри ти х нефтедобывающей л нефтеперерабатывающей промышленности и прочих объектах, где обоазуютс  сточные воды, содержащие нефтепродукты. Оно  вл етс  усовершенствованием изобретени  по авт.са. fe 1674S97. Сепаратор содержит корпус, разделенный перегородками на полости очищаемой смеси, очищенной воды, полость рециркул ции и шламосборник, патрубки подаода и отвода жидкости, коа- лесцирующий Фильтрозлемент, размещенный в полости очищенной воды и внутренней полостью сообщающийс  с полостью счищаемой смеси и полостью рецир- кул ции. Во внутоенчей полости фильтрсзмемента с зазором размещен пр моточный конический гидроциклон, входной налразл°юиуй аппарат которого помещен в полость очищаемой смеси, а нефтеотвсдный патрубок пропущен сквозь фильтроэлемент и изолирован от полости очищенной воды.

При этом нефтеотводный патрубок снабжен конусом из металлической сетки и выполнен с возможностью осевого перемещени .

Недостатком основного изобретени   вл етс  ненадежна  работа фильтроэлемента , св занна  с повышенными динамически ,-и нагрузками верхней части фильтроэлемента. Объ сн етс  это тем, что поток очищаемой смеси, выход щий из гид- роциклонэ. обладающий значительной скоростью попадает на верхнюю часть фильтроэпемента и создает на нее давление . При этом часть очищземэй продавливаетс  сквозь фильтроэлемент, а часть

О

IOC

N:

с:

IN:

поворзчивзет и проходит в зазор между наружной поверхностью гидроциклона и внутренней поверхностью фильтроэлемента. Смесь, преход ща  через указанный зазор, постепенно расходуетс  через боковые стенки фильтроэлемента. При этом скорость движени  смеси снимаетс  и снижаютс  динамические нагрузки на фильтроэлемент. В результате рассмотренного характера движени  смеси оказываетс , что верхн   часть фильтроэлемента испытывает большие нагрузки, чем боковые стенки. Это приводит к снижению механической прочности фильтооэлемента и снижению качества фильтровани , т.к. повышенное давление в верхней части фильтроэлемента способствует прэдавливанчю частиц нефтепродукта через фильтрующий слей. Кроме того, наличие отверстий в верхней части фильтроэлемента подвергающейс  повышенным динамическим нагрузкам способствует снижению прочности, а следовательно, и ресурса фильтрсэлемента.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы фильтрсэлемента.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что между выходным горцем гидроциклона и верхней частью внутренней поверхности фильтроэлементэ рзсчещен распределительный экран, поверхность которого имеет форму, позвол ющую часть потока пропустить к верхней поверхности фильтрозле- мента, а часть потека повернуть в зазор между наружной поверхностью гидроцик- лон  и внутренней поверхностью фильтроэлемента . Форма экрана может представл ть собой часть сферы с центральным отверстием, пропускающим часть потока смеси к верхней части фильтроэлемента, либо честь сфеоы с отверсти ми, расположенными по всей поверхности, либо сочетание предыдущих ваоиантоз.

На чертеже предстазлен продольный разрез сепаратора дл  очистки нефтесодер- жащих вод.

Сепаратор включает корпус 1, фильтро- элемент 2 и гидроциклон 3. Внутри фильтроэлемента с зазором размещен конический гидроциклон. Корпус гидроциклона представл ет собой усеченный конус, обращенный малым основанием вверх и установленный с радиальным зазором между внутренней поверхностью фильтроэлемента и внешней поверхностью конуса. Сепаратор имеет входной направл ющий аппарат 4 с патрубком 5 дл  тангенциального ввода нефтесодержащей смеси и шламосборник 6 с патрубком 7, в который поступают механические примеси. Патрубок 8 дл  вывода нефтепродуктов, снабженный приемным

конусом 9, из металлической сетки, пропущен сквозь фильтроэлемент, изолирован от полости очищенной воды и имеет возможность осевого перемещени . Внутренн  

полость 10 фильтроэлемента имеет в верхней части патрубок 11 дл  вывода концентрированного нефтепродукта, а в нижней части сообщаетс  с полостью рециркул ции 12. Полость рециркул ции 12 в корпусе 1

0 отделена перегородками 13 от полости очищенной воды, 14 - от полости очищаемой смеси и соединена с полостью 15 очищаемой смеси патрубком рециркул ции 16. Полость 17 очищенной воды снабжена

5 патрубком 18 отвода воды из сепаратора. Отверсти  19 предназначены дл  отвода мехпркмесей s шламосборник 6. Во внутренней полости 10 фильтроэлемента между выходным торцем гидроциклона 3 и внут0 ренней поверхностью фильтроэлемента 2 размещен распределительный экран 20, имеющий форму части сферы с центральным отверстием (или отверсти ми), равномерно распределенными по всей

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

Распределительный экран 20 с помощью перемычек закреплен на корпусе

0 гидроциклоьа 3. Кромка центрального отверсти  экрана 20 загнута в сторону гидроциклона 3.

Сепаратор работает следующим образом . Вода, загр зненна  нефтепродуктами

5 и механическими примес ми, тангенциально подаетс  через патрубок 5 в полость очищаемой воды 15 и далее - в направл ющий аппарат 4, размещенный в этой полости и представл ющий собой устройство танген0 циального ввода (смесь закручиваетс ). Благодар  действию центробежных сил механические примеси отбрасываютс  на периферию, концентрируютс  у боковых стенок полости очищаемой смеси и под дей5 станем гравитационных сил опускаютс  в шламосборник 6 через отверсти  19, предусмотренные дл  этого в пристеночной области перегородки. Из шламосборника 6 механические примеси отвод тс  через пат0 рубок 7 за пределы сепаратора. Закрученный поток очищаемой смеси, частично освободившейс  от механических примесей , поступает в корпус гидроциклона 3. где в результате действи  центробежных сил в

5 центре потока собираютс  более легкие нефтепродукты.

Капли нефтепродуктов попадают на металлическую сетку конуса 9, коалесцируют HS ней и увлекаютс  в патрубок 8 отвода нефтепродуктов. Вода, содержаща  мелкодисперсный нефтепродукт, выходит из гидроциклона 3 во внутсеннюю полость фильт- роэлемента 2, обладающа  динамическим напором.

Поток очищаемой смеси попадает на распределительный экран 20, при этом часть потока проходит сквозь отверстие (отверсти ) в экране и попадает на верхнюю часть фильтроэлемента, а друга  часть потока направл етс  экраном 20 в зазор между цилиндрической частью фильтроэлемента 2 и наружной поверхностью гидроциклона 3. Благодар  загнутой навстречу потоку кромке отверсти  в экране 20 поток очищаемой жидкости имеет возможность плавно поворачивать в сторону зазора и плавно расшир тьс  после выхода через отверстие в экране 20. Благодар  этому верхн   часть фильтроэлемента частично разгружаетс  от динамического напора потока, что способствует лучшей фильтрации жидкости. Равномерное распределение динамического напора по вези поверхности фильтрозле- мента способствует увеличению ресурса фильтроэлемента за счет обеспечени  одинаковой механической прочности всех частей фильтроэлемента 2 и увеличению очистной способности за счет равномерного распределени  продавливающих усилий.

Минимальный зазор между корпусом гидроциклона 3 и поверхностью фильтроэлемента 2 выбран из услови  обеспечени  скорости потока, достаточной дл  смыва с поверхности фильтроэлемента загр знений (с учетом расхода потока через фильтроэле- мент и разбухани  фильтроэлемента в процессе эксплуатации). Этот зазор принимаетс  равным 0,22 - 0,13 диаметра внутренней полости фильтрозлемента2. Более крупные капли нефтепродукта коалес- цируют на поверхности фильтроэлементэ и унос тс  потоком. Наиболее крупные капли

нефтепродукта, собирающиес  в верхней части фмльтроэлемента, отвод тс  через патрубок 11 отвода нефтепродуктов. Более мелкие капли нефтепродукта адсорбируютс  порами фильтроэлемента 2. Очищенна  вода продавливаетс  через фильтроэлемент 2, попадает в полость очищенной воды 17 и через патрубок 18 отводитс  за пределы сепаратора . Смесь, не прошедша  через фильтроэлемент 2, вместе со смытыми с внутренней поверхности фильтроэлемента мехпримес ми направл етс  из внутренней полости фильтроэлемента в полость рециркул ции 12 и далее, через патрубок рециркул ции 16 - в полость очищаемой смеси.

Преимущества предлагаемого технического решени  по сравнению с прототипом состо т в том, что ресурс фильтроэлементз может быть увеличен на 12-15%, а очистна 

способность увеличена на 5-19%. Достигаетс  это благодар  установке распределительного экрана, обеспечивающего более равномерное распределение нагрузки по всей поверхности фильтроэлемента.

Claims (4)

1. Сепаратор дл  очистки нефтесодер- жащих вод по авт.св. Мг 1674896, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности работы, он снабжен распределительным экраном, размещенным между выходным торцом гидроциклона и фильтро- элементом, выполненным в форме части сферы, обращенной выпуклостью в сторону фильтроэлемента.

2. Сепаратор по п.1, отл и ч а ю щи и с   тем, что экран имеет в центре отверсти  с загнутыми навстречу потоку кромками.

3.Сепаратор по п.1, от л и ч а ю щи и с   тем, что экран имеет отверсти , размещенные по асзй поверхности.

4.Сепаратор по п.1, отл ича ющийс  тем, что экран закреплен на гидроциклоне.

Qmdod

. неф/пзлродух/ а

10

Ю

IS У/слюл i/ fofo

Pewxj