Устройство для отделения твердой фазы от жидкости Советский патент 1991 года по МПК B01D24/32 

Изобретение 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 отделения 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 фазы от жидкости содержит отстойник 1 с патрубками 2, 3 попеременного ввода жидкостного потока (например, высоковязкой нефти) и патрубком 4 вывода жидкости, шнек 5, снабженный 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 8 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-накопитетть

О

4 00

ел со со

13 с люком 14 через который выводится накопленный осадок.

Устройство работает следующим образом.

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

При подаче потока жидкости через патрубок 2 происходит вращение шнека 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 б. 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 осм 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 уве- личению 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 соударении их о радиальные лопатки и пленочное отекание потока жидкости с поверхности лопаток,

Таким образом, процесс осаждения протекает не только за счет сил гравитации.

но и за счет соударения твердых частиц с поверхностью лопаток, за счет относительного замедления движения потока жидкости в одном направлении, за счет

сближения частиц с поверхностью шнека.

По мере накопления осадка на поверхности шнека, происходит уменьшение живого сечения потока жидкости и, следовательно, увеличение его скорости,

вследствие чего происходит перемещение осадка с верхних витков на нижние - из зоны С, образованной стенкой отстойника 1 и витком шнека, в зону Ci. Накопление осевших твердых частиц утяжелит шнек и

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, противоположном 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

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

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

витка на виток в бункер-накопитель 13, опорожнение которого происходит через люк 14.

40

Формула изобретения

Устройство для отделения твердой фазы от жидкости, содержащее отстойник с вертикально установленным шнеком, подводящий и отводящий патрубки, отличающеес 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, а шнек выполнен с возможностью вращения и перемещения вдоль своей оси.

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.

фиг.1

ФяГ. 3