УСТАНОВКА КОАЛЕСЦЕНЦИИ Российский патент 2010 года по МПК B01D17/28 

Изобретение относится к установкам, содержащим коалесцирующие средства для обезвоживания нефтепродуктов.

Известно «Устройство для коалесценции» (см. патент RU №2005124595, опубл. 2007.02.10, кл. B01D 43/00), содержащее емкость для размещения устройства, патрубки для ввода и вывода жидкости, устройства для направления потока через пакеты гофрированных пластин, устройства для крепления пакетов пластин, пакеты пластин, устройства для очистки пластин от осадка, пакеты располагают относительно друг друга так, что соседние пластины от разных пакетов образуют ряд плоских переходов прямоугольного сечения с постоянного сечения, зазор между соседними пластинами регулируют с помощью узла регулирования зазора путем сдвига пакетов пластин относительно друг друга.

Недостатки известной установки обезвоживания заключаются в том, что физические принципы коалесценции воплощены в конструктивно усложненных аппаратных средствах - контактирующей части пластин и организации прохода жидкости в пакете.

Задача изобретения состоит в том, чтобы известные средства коалесцентного обезвоживания были объединены в экономичную конструктивно не сложную технологическую линию с достаточно простыми и эффективными решениями.

Поставленная задача решается тем, что известная установка коалесценции, преимущественно для обезвоживания нефтепродуктов, содержащая емкость (корпус) для размещения устройства, патрубки с запорной и регулирующей арматурой для ввода обводненных нефтепродуктов и вывода обезвоженных нефтепродуктов и воды, пакет пластин, установленных с зазором относительно друг друга на устройстве для крепления пакета пластин, устройство для направления потока через пакет пластин, узел регулирования потока, устройства для очистки пластин от осадка, согласно изобретению отличается тем, что пакет пластин выполнен из плоских дисков, закрепленных на валу, проходящем через их центр, установленном на подшипниковых опорах, имеющем регулируемый по оборотам маловибрационный привод, причем опоры выполнены из материалов, гасящих вибрацию, устройство для направления потока через пакет пластин выполнено в виде лотка с наклонными бортами, переходящими в днище прямоугольного сечения, узел регулирования потока размещен во входной части днища прямоугольного сечения лотка и выполнен в виде перегородки и сформированного ее нижним обрезом прохода и ступеньки, образованной приподнятым участком днища, а также набора перегородок, одни из которых установлены с возможностью регулирования своим верхним срезом перелив жидкости, а другие - с возможностью улавливания всплывающих нефтепродуктов и шлама, устройства для очистки пластин от осадка выполнены в виде прилегающих с каждой стороны дисков скребков, закрепленных наклонно на лотке с возможностью слива осадка за пределы лотка.

Дополнительные признаки заключаются в следующем: в вариантах днище прямоугольного сечения может быть выполнено суженным вначале с расширением на последующем участке, а наклонные борта могут иметь разный угол наклона.

Выполнение пакета пластин из плоских дисков, закрепленных на валу, проходящем через их центр, установленном на подшипниковых опорах, имеющем регулируемый по оборотам маловибрационный привод, причем опоры выполнены из материалов, гасящих вибрацию, предотвращает сползание осажденной за счет коалесценции пленки с дисков, что повышает эффективность установки.

Придание дискам плоской поверхности значительно упрощает их изготовление и очистку в процессе эксплуатации.

Изготовление устройства для направления потока через пакет пластин в виде лотка с наклонными бортами, переходящими в днище прямоугольного сечения, позволяет максимально погружать диски в слой нефтепродуктов, а днище идеально приспособлено для сбора осаждаемого шлама и организации потока воды таким образом, что уровень воды никогда не превышает нижней отметки пакета пластин.

Размещение узла регулирования потока во входной части днища прямоугольного сечения лотка и выполненного в виде перегородки и сформированным ее нижним обрезом проходом и ступеньки, образованной приподнятым участком днища, а также набора перегородок, одни из которых установлены с возможностью регулирования своим верхним срезом перелив жидкости, а другие - с возможностью улавливания всплывающих нефтепродуктов и шлама, обеспечивают постоянство поступления жидкости, ее уровня, ламинарное течение потока, что в свою очередь дает эффективную подготовку потока жидкости к реализации обезвоживания нефтепродуктов методом коалесценции.

Выполнение устройств для зачистки пластин от осадка в виде прилегающих с каждой стороны дисков скребков, закрепленных наклонно на лотке с возможностью слива осадка за пределы лотка, позволяет простыми средствами очищать поверхность дисков от пленки нефтепродуктов.

Автор утверждает, что заявляемое техническое решение не известно из уровня техники и неочевидно по отзывам специалистов в данной области техники, что позволяет квалифицировать его, как техническое решение, соответствующее условиям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1, 2, 3 показаны варианты функциональных схем.

Установка коалесценции содержит (см. фиг.1, 3, 4) емкость (корпус) 1 для размещения устройства, патрубок ввода обводненных нефтепродуктов с регулируемым вентилем 2, патрубок 3 вывода обезвоженных нефтепродуктов и патрубок 4 вывода воды, пакет пластин в виде плоских дисков 5, преимущественно круглой формы, установленных с зазором относительно друг друга на устройстве для крепления - на валу 6, проходящем через их центр, установленном с возможностью вращения на подшипниковых опорах 7, имеющем регулируемый по оборотам маловибрационный привод 8, например малооборотный электродвигатель, причем корпуса опор 7 имеют элементы, выполненные из материалов, гасящих вибрацию, емкость 9 смешения с реагентами, подаваемыми по линии 10, устройство для направления потока через пакет дисков 5, отделенное от емкости 9 переливной перегородкой 11, выполненное в виде лотка 12 с наклонными бортами 13, переходящими в днище 14 прямоугольного сечения, с узлом регулирования потока, размещенным во входной части днища 14 прямоугольного сечения лотка 12 и выполненным в виде перегородки 15 и сформированным ее нижним обрезом проходом и ступеньки 16, образованной приподнятым участком днища 14, а также перегородку 17, которая задерживает плавающий шлам и нефтепродукты, имея проход снизу и перегородку 18, установленную с возможностью регулирования своим верхним срезом перелива и уровня жидкости и улавливания осаждающегося на днище шлама, устройства для очистки пластин - дисков 5 (см. фиг.2, 3) от слоя нефтепродуктов, осажденных на их поверхностях за счет коалесценции, в виде прилегающих с каждой стороны дисков 5 скребков 19, закрепленных наклонно на лотке 12 с возможностью слива осадка нефтепродуктов за пределы лотка 12 в емкость 20 с вентилем 3 и слив через вентиль 21 отделенной от нефтепродуктов воды.

В вариантах днище 22 прямоугольного сечения может быть выполнено суженным вначале на участке 23 с расширением остальной части, а наклонные борта 13 могут иметь разный угол наклона.

Установка коалесценции работает следующим образом.

Обводненные нефтепродукты регулируемым потоком подаются через вентиль 2 в емкость 9, где смешиваются с реагентами, подаваемыми по линии 10, способствующими активному «выдавливанию» нефтепродуктов из воды. Жидкость со всплывшими нефтепродуктами переливается через переливную перегородку 11 в лоток 12 с наклонными бортами 13, переходящими в днище 14 прямоугольного сечения, при этом вода занимает преимущественно нижнюю часть лотка, а нефтепродукты располагаются в виде наплавного слоя в зоне наклонных бортов 13.

Узел регулирования потока, размещенный во входной части днища 14 прямоугольного сечения лотка 12 и выполненный в виде перегородки 15 и сформированного ее нижним обрезом прохода и ступеньки 16, образованной приподнятым участком днища 14, обеспечивает перераспределение объемов жидкости - объем, заключенный между бортами 13, получает большее зеркало поверхности при постоянстве уровня. При этом диски 5 взаимодействуют с нефтепродуктами наибольшей своей боковой поверхностью. Перегородка 18, установленная с возможностью регулирования своим верхним срезом перелив и уровень жидкости и улавливания осаждающегося на днище шлама, всегда обеспечивает расчетный уровень для данного состава жидкой смеси, особенно в варианте возможности выставления ее на требуемом уровне. Граница раздела вода-нефтепродукты при этом несколько ниже нижнего края дисков 5.

Вращаясь, диски 5 на основе явления коалесценции увлекают за собой нефтепродукты, которые наволакиваются на их боковые поверхности, а затем удаляются скребками 19, закрепленными наклонно на лотке 12 с возможностью слива осадка нефтепродуктов за пределы лотка 12 в емкость 20 с вентилем 3, а отделенная вода идет на слив через вентиль 21.

Конструкция привода 8 снижает уровень вибрации, что препятствует преждевременному сползанию слоя нефтепродуктов с дисков 5.

Промышленное использование установки не вызывает сомнений, т.к. техническое решение содержит признаки, которые могут быть растиражированы на основе известных технологий, что соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

Промышленное использование установки не вызывает сомнений, т.к. техническое решение содержит признаки, которые могут быть растиражированы на основе известных технологий, что соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

Изобретение относится к установкам для обезвоживания нефтепродуктов и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. Обводненные нефтепродукты подают регулируемым потоком в емкость, где смешивают с реагентами, способствующими активному «выдавливанию» нефтепродуктов из воды. Жидкость со всплывшими нефтепродуктами переливается через переливную перегородку в лоток с наклонными бортами, переходящими в днище 14 прямоугольного сечения. Вода занимает преимущественно нижнюю часть лотка, а нефтепродукты располагаются в виде наплавного слоя в зоне наклонных бортов. Узел регулирования потока, размещенный во входной части днища прямоугольного сечения лотка и выполненный в виде перегородки, сформированного ее нижним обрезом прохода и ступеньки, образованной приподнятым участком днища, обеспечивает перераспределение объемов жидкости - объем, заключенный между бортами, получает большее зеркало поверхности при постоянстве уровня. Пакет пластин выполнен в виде дисков, которые взаимодействуют с нефтепродуктами наибольшей своей боковой поверхностью. Вращаясь, диски за счет коалесценции увлекают за собой нефтепродукты, которые налипают на их боковые поверхности, а затем удаляются скребками. Технический результат состоит в упрощении устройства. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Установка коалесценции, преимущественно для обезвоживания нефтепродуктов, содержащая емкость (корпус) для размещения устройства, патрубки с запорной и регулирующей арматурой для ввода обводненных нефтепродуктов и вывода обезвоженных нефтепродуктов и воды, пакет пластин, установленных с зазором относительно друг друга на устройстве для крепления пакета пластин, устройство для направления потока через пакет пластин, узел регулирования потока, устройства для очистки пластин от осадка, отличающаяся тем, что пакет пластин выполнен из плоских дисков, закрепленных на валу, проходящем через их центр, установленном на подшипниковых опорах, имеющем регулируемый по оборотам маловибрационный привод, причем опоры выполнены из материалов, гасящих вибрацию, устройство для направления потока через пакет пластин выполнено в виде лотка с наклонными бортами, переходящими в днище прямоугольного сечения, узел регулирования потока размещен во входной части днища прямоугольного сечения лотка и выполнен в виде перегородки и сформированного ее нижним обрезом прохода и ступеньки, образованной приподнятым участком днища, а также набора перегородок, одни из которых установлены с возможностью регулирования своим верхним срезом перелива жидкости, а другие - с возможностью улавливания всплывающих нефтепродуктов и шлама, устройства для очистки пластин от осадка выполнены в виде прилегающих с каждой стороны дисков скребков, закрепленных наклонно на лотке с возможностью слива осадка за пределы лотка.

2. Установка коалесценции по п.1, отличающаяся тем, что днище прямоугольного сечения выполнено суженным в начале с расширением на последующем участке.

3. Установка коалесценции по п.1, отличающаяся тем, что наклонные борта имеют разный угол наклона.