Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU1816472C - Apparatus for separating solid phase from liquid phase - Google Patents

Apparatus for separating solid phase from liquid phase

Info

Publication number
RU1816472C
RU1816472C SU4931670A RU1816472C RU 1816472 C RU1816472 C RU 1816472C SU 4931670 A SU4931670 A SU 4931670A RU 1816472 C RU1816472 C RU 1816472C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
screw
liquid
casing
cylindrical
solid phase
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Давыдович Рудой
Анатолий Георгиевич Соколов
Валерий Алексеевич Симонов
Юрий Николаевич Рухлин
Original Assignee
А.Д.Рудой, А.Г.Соколов, В.А.Симонов и Ю.Н.Рухлин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by А.Д.Рудой, А.Г.Соколов, В.А.Симонов и Ю.Н.Рухлин filed Critical А.Д.Рудой, А.Г.Соколов, В.А.Симонов и Ю.Н.Рухлин
Priority to SU4931670 priority Critical patent/RU1816472C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1816472C publication Critical patent/RU1816472C/en

Links

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)

Abstract

Сущность изобретени : устройство дл  отделени  твердой фазы от жидкости содержит шнек, размещенный вертикально во внутреннем корпусе отстойника, наружный корпус состоит из цилиндрической и конусной частей. Шнек снабжен радиальными латками и поплавком, закрепленными соответственно в верхней и нижней част х. Внутренн   поверхность цилиндрической части наружного корпуса отстойника снабжена винтовой перегородкой, а к наружно й поверхности конусной части корпуса крепитс  вибровозбудитель круговых колебаний . При. этом подвод щие патрубки расположены в верхней части внутреннего корпуса отстойника, а отвод щий патрубок - в верхней части наружного корпуса. 1 ил.SUMMARY OF THE INVENTION: a device for separating a solid phase from a liquid comprises a screw placed vertically in the inner casing of the sump, the outer casing consists of cylindrical and conical parts. The auger is equipped with radial patches and a float fixed respectively in the upper and lower parts. The inner surface of the cylindrical part of the outer casing of the sump is provided with a screw baffle, and a circular vibration exciter is attached to the outer surface of the conical part of the casing. At. the inlet pipes are located in the upper part of the inner casing of the sump, and the outlet pipe in the upper part of the outer casing. 1 ill.

Description

Изобретение относитс  к нефт ной промышленности и может быть использовано в системах сбора и подготовки нефти, газа и воды, а также в других отрасл х народного хоз йства, где используютс  процессы отделени  твердой фазы от жидкости.The invention relates to the oil industry and can be used in systems for collecting and preparing oil, gas and water, as well as in other sectors of the national economy, where processes of separation of the solid phase from the liquid are used.

Цель изобретени  - повышение эффективности процессов разделени  фазза«счет использовани  энергии жидкой фазы и организации движени  потока.The purpose of the invention is to increase the efficiency of fuzz separation processes by utilizing the energy of the liquid phase and organizing the movement of the stream.

Такое размещение и выполнение отдельных узлов позвол ет повысить эффективность процессов разделени  фаз за счет того, что поток, подаваемой в устройство системы мен ет направление движени  на 180°. Отделению и отстаиванию твердой фазы способствует также центробежна  составл юща  вынуждающей силы круговых колебаний вибровозбудител , например, гидравлического. При этом угол вибрации, (угол между направлением вибрации и но р- мально к оси отстойника) выбирают, предпочтительно , равным углу наклона винтовой j л перегородки, который составл ет 10-20° с j углом наклона витка шнека.Such arrangement and execution of individual units allows increasing the efficiency of phase separation processes due to the fact that the flow supplied to the system device changes the direction of movement by 180 °. The centrifugal component of the driving force of the circular vibrations of the vibration exciter, for example hydraulic, also contributes to the separation and sedimentation of the solid phase. In this case, the angle of vibration, (the angle between the direction of vibration and normal to the axis of the settler) is preferably chosen equal to the angle of inclination of the screw j l of the partition, which is 10-20 ° with the angle of inclination of the screw turn.

Такое соотношение угла вибрации и углов наклона витков винтовой перегородки и шнека обеспечит интенсификацию осаждени  твердой фазы на поверхность витков шнека и сползание в бункер твердых частиц осажденных на винтовой перегородке. Кроме того, вибровоздействие, направленное против потока в винтовой перегородке, предотвратит увлечение основным потоком промежуточного сло  нефти с мельчайшими (dcp 0,37 мм) частицами песка к отвод щему патрубку.Such a ratio of the angle of vibration and the angle of inclination of the turns of the screw baffle and the screw will ensure the intensification of the deposition of the solid phase on the surface of the turns of the screw and the solid particles deposited on the screw baffle to slide into the hopper. In addition, vibration directed against the flow in the screw baffle will prevent the main stream from passing through the intermediate layer of oil with the smallest (dcp 0.37 mm) sand particles to the outlet pipe.

На чертеже представлена схема устрой- . ства дл  отделени  твердой фазы от жидкости . Устройство содержит шнек 1, который размещен вертикально во внутреннем корпусе 2 отстойника, образованного цилиндрический обечайкой. Наружный корпус состоит из цилиндрической 3 и конусной 4The drawing shows a diagram of the device. means for separating the solid phase from the liquid. The device comprises a screw 1, which is placed vertically in the inner housing 2 of the sump formed by a cylindrical shell. The outer casing consists of a cylindrical 3 and conical 4

елate

СWITH

0000

CNCN

ЈкЈк

VIVI

N5N5

частей, причем цилиндрическа  часть снабжена кольцом 5, к которому крепитс  обечайка 2. Внутренний корпус снабжен двум  подвод щими патрубками 6 и 7, служащими дл  подачи жидкости в режиме отделени  твердой фазы от жидкости, и в режиме очистки витков шнека от песка, Шнек снабжен радиально расположенными лопатками 8 и поплавком 9, жестко закрепленными ветственно в верхней и нижней его част х. Шнек содержит снизу упор 10 и установлен на наружной опоре 11, а сверху снабжен упором 12, посредством которого стыкуетс  с опорой 13 крышки 14, котора  установлена на патрубке 15, в свою очередь закрепленным на крышке 16, снабженной патрубком сброса газа 17. В верхней части цилиндрического наружного корпуса отстойника установлен патрубок вывода жидкости 18. Внутренн   поверхность цилиндрической 3 части корпуса снабжена винтовой направл ющей 19, а к наружной поверхности конусной части 4 корпуса прикреплен гидравлический вибровозбудитель 20 круговых колебаний, к которому подведен патрубок 21, соединенный с нижней конусной частью корпуса.parts, and the cylindrical part is provided with a ring 5 to which the shell 2 is attached. The inner casing is equipped with two inlet pipes 6 and 7, which serve to supply liquid in the mode of separation of the solid phase from the liquid, and in the mode of cleaning the screw turns from sand, The screw is provided radially located blades 8 and a float 9, rigidly fixed vetno in its upper and lower parts. The screw contains a stop 10 at the bottom and is mounted on the outer support 11, and at the top is equipped with a stop 12, by means of which it is connected to the support 13 of the cover 14, which is mounted on the nozzle 15, which in turn is mounted on the cover 16, equipped with a gas discharge nozzle 17. In the upper part A liquid outlet pipe 18 is installed in the cylindrical outer casing of the sump 18. The inner surface of the cylindrical 3 part of the casing is provided with a screw guide 19, and a hydraulic vibration exciter 20 is attached to the outer surface of the conical part 4 of the casing x vibrations, to which the pipe 21 is connected, connected to the lower conical part of the housing.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

Жидкость с взвешенными в ней.твер- дыми частицами (например, высоков зка  нефть с частицами песка) через патрубок б (или 7) поступает во внутренний корпус 2 отстойника и попадает на радиальные лопатки 8. По мере наполнени  отстойника, состо щего из корпусов 2, 3 и 4, шнек 1 при помощи по.плавка 9, размещенного в конусной части 4, всплывает, после чего приобретает вращательное движение за счет воздействи  потока жидкости по лопатке 8. При этом нижний упор шнека 10 отрываетс  от нижней опоры 11 и происходит касание верхней опоры 12с верхним упором 13. При подаче жидкости через патрубок 6 происходит вращение шнека по направлению потока - режим отделени  твердой фазы от жидкости и отстаивание (рабочий режим),A liquid with suspended solids in it (for example, high-viscosity oil with sand particles) through a pipe b (or 7) enters the inner housing 2 of the sump and enters the radial blades 8. As the sump consisting of the bodies 2 is filled , 3 and 4, the screw 1 with the help of the float 9, located in the conical part 4, floats, after which it acquires a rotational movement due to the influence of the fluid flow through the blade 8. In this case, the lower stop of the screw 10 is detached from the lower support 11 and touches the upper support 12 with the upper focus 13. Pr feeding liquid through the nozzle 6 screw rotation occurs in the direction of flow - Mode separating solids from a liquid and sedimentation (operating mode),

При подаче потока через патрубок 7 происходит вращение шнека в противоположную сторону - режим смещени  накопившейс  на витках шнека твердой фазы в конусную часть 4.When the flow is supplied through the nozzle 7, the screw rotates in the opposite direction - the displacement mode of the solid phase accumulated on the screw turns in the conical part 4.

Выведенна  с помощью шнека из внутреннего цилиндрического корпуса отстойника тверда  фаза устремл етс  вниз к конусной части 4, а жидка  фаза мен ет направление движени  на 180° и попадает на винтовую перегородку 19, размещенную в осадительном канале, образованном внутренней поверхностью цилиндрической части 3 наружного корпуса отстойника и внутренним корпусом.The solid phase extracted by means of the screw from the inner cylindrical tank of the settler settles downward towards the conical part 4, and the liquid phase changes the direction of motion by 180 ° and enters the screw baffle 19 located in the precipitation channel formed by the inner surface of the cylindrical part 3 of the outer tank of the settler and inner case.

Жидкость перемещаетс  снизу вверх и подкручиваетс  в направлении, противоположном вращению потока по виткам шнека в рабочем режиме (режиме разделени  фаз и отстаивани ). В результате вращательного движени  жидкость освобождаетс  от твердых частиц и выводитс  через патрубок 18. При этом из водного пространства конуснойThe liquid moves from bottom to top and is twisted in the opposite direction to the rotation of the flow along the turns of the screw in the operating mode (phase separation and settling mode). As a result of rotational motion, the liquid is freed from solid particles and is discharged through the nozzle 18. In this case, the conical

части вода отводитс  через патрубок 21 и 0 попадает на гидравлический вибровозбудитель круговых колебаний 20. Следует подчеркнуть , что круговые колебани  вибровозбудител  20 в рабочем режиме шнека направлены по направлению потока 5 в витках шнека 1, способству  тем самым, осаждению песка, и в противоположном - движению потока жидкости по винтовой перегородке 19, удержива  тем самым облегченный промежуточный слой - смесь 0 жидкости с мельчайшими фракци ми песка part of the water is discharged through the pipe 21 and 0 falls on the hydraulic vibration exciter of circular vibrations 20. It should be emphasized that the circular vibrations of the vibration exciter 20 in the operating mode of the screw are directed in the direction of flow 5 in the turns of the screw 1, thereby contributing to the deposition of sand, and in the opposite - the movement the fluid flow through the screw baffle 19, thereby holding the lightweight intermediate layer - a mixture of 0 fluid with the smallest fractions of sand

(dcp 0,37 мм), преп тству  подъему его по винтовой перегородке и способству  осаждению увлеченных жидкостью мелких фракций песка на винтовой перегородке, а также (dcp 0.37 mm), preventing it from rising along the helical partition and facilitating the deposition of fine sand fractions entrained in the liquid on the helical partition, and

55

смещению осевших частиц в конусную частьdisplacement of settled particles into the conical part

4, Смещение обеспечиваетс  также углом наклона винтовой перегородки, составл ющим 22,5-30°. Газ, выделившийс  в процессе сепарации, удал етс  через патрубок 17.4, Displacement is also provided by a tilt angle of the helical partition of 22.5-30 °. The gas released during the separation process is removed through the nozzle 17.

0 Был изготовлен опытный образец предлагаемого устройства.0 A prototype of the proposed device was manufactured.

Объем отстойника 0,6 м3, диаметр бункера 0,5 м с углом конусности 45°, диаметром корпуса шнека 0,3 м. Параметры шнека:The volume of the sump is 0.6 m3, the diameter of the hopper is 0.5 m with a taper angle of 45 °, the diameter of the auger body is 0.3 m. The screw parameters:

5 число витков п 10, шаг витка 0,15 м. Угол наклона винтовой линии шнека 14°. Угол наклона винтовой направл ющей 30°, шаг винтовой направл ющей 0,15 м. Устройство выполнено из жести толщиной 1 мм. Шнек5, the number of turns n 10, the step of a turn of 0.15 m. The angle of inclination of the screw line of the screw 14 °. The angle of inclination of the screw guide is 30 °, and the pitch of the screw guide is 0.15 m. The device is made of 1 mm thick sheet. Screw

0 снабжен 8 радиальными лопатками размером 0,14 х 0,14 мм.0 is equipped with 8 radial blades measuring 0.14 x 0.14 mm.

Эксперименты проводились на высоков зких нефт х. Температура нефти 60°С, кинематическа  в зкость v 0,68 10 ч ,The experiments were carried out on highly viscous oils. Oil temperature 60 ° C, kinematic viscosity v 0.68 10 h,

5 плотность песка р 2100 кг/м3, плотность нефти рн 945 кг/м3, обводненность 20%. Содержание песка 3,2 вес.%. Размер фракций песка от 0,005 до 2 мм. Вводные и выводные патрубки d 0,06 м были снабжены5 sand density p 2100 kg / m3, oil density ph 945 kg / m3, water cut 20%. The sand content of 3.2 wt.%. The size of the sand fractions is from 0.005 to 2 mm. Inlet and outlet nozzles d 0.06 m were equipped

0 регулирующими вентил ми.0 control valves.

Характеристика потока: скорость на входе в устройство 0,15 м/с. Скорость потока в шнеке 0,1 м/с. В рабочем режиме число оборотов шнека 0,8 об/с, в режиме выводаFlow characteristic: velocity at the device inlet 0.15 m / s. The flow velocity in the screw is 0.1 m / s. In the operating mode, the screw speed is 0.8 r / s, in the output mode

5 твердой фазы число оборотов оказалось равным 0,5 об/с.5 solid phase speed was equal to 0.5 r / s.

Параметры вибровозбудител : частота колебаний 45-50 Гц. амплитуда колебаний - 0,2-0,3 мм.Parameters of vibration exciter: frequency of oscillations 45-50 Hz. the oscillation amplitude is 0.2-0.3 mm.

Оценка эффективности работы предлагаемого устройства приводитс  по разнице содержани  твердых частиц в потоке на входе и выходе. Количественна  оценка твердой фа- зы (потока) определ етс  взвешиванием сухого остатка,Evaluation of the performance of the proposed device is given by the difference in the content of solid particles in the stream at the inlet and outlet. The quantification of the solid phase (flow) is determined by weighing the dry residue,

В качестве базы сравнени  вз то устройство дл  отделени  твердой фазы от жидкости (прототип). As a comparison base, a device for separating a solid phase from a liquid (prototype) is used.

Испытани  проводились на стенде.The tests were carried out at the stand.

Результаты сравнительных испытаний приведены в таблице.The results of comparative tests are shown in the table.

Из таблицы видно, что содержание пе- ска в нефти при использовании предлагаемого устройства снизилось с 3,2 до 0,22%, т.е. в 14,5 раза, а при использовании устройства-прототипа с 3,2 до 0,86, т.е. в 3,7 раза.The table shows that the sand content in oil when using the proposed device decreased from 3.2 to 0.22%, i.e. 14.5 times, and when using the prototype device from 3.2 to 0.86, i.e. 3.7 times.

Причем содержание фракций песка dcp 0,075-0,17 снизилось соответственно с 9,09 до 0,81 и с 9,09 до 3,24, т.е. предложенное техническое решение в этой области эффективнее прототипа в четыре раза.Moreover, the content of sand fractions dcp 0.075-0.17 decreased from 9.09 to 0.81, respectively, and from 9.09 to 3.24, i.e. the proposed technical solution in this area is four times more effective than the prototype.

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  отделени  твердой фазы от жидкости, содержащее цилинроконический корпус, вертикальный шнек с радиальными лопатками в верхней части и поплавком в нижней части, патрубки ввода очищаемой жидкости и вывода очищенной жидкости, о т- личающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности процесса разделени  фаз, оно снабжено цилиндрической обечайкой, ко- аксиально установленной в корпусе с образованием между ними осадительного канала, винтовой перегородкой, прикрепленной к внутренней поверхности цилиндрической части корпуса, и закрепленным на наружной поверхности конусной части корпуса вибровозбудителем круговых колебаний, например, гидравлическим, колебани  которого направлены по направлению потока в витках шнека и против направлени  потока в витках винтовой перегородки, при этом шнек размещен внутри цилиндрической обечайки, патрубки ввода очищаемой жидкости расположены в верхней части обечайки, а патрубок вывода очищенной жидкости - в верхней части корпуса.SUMMARY OF THE INVENTION A device for separating a solid phase from a liquid, comprising a cylindrical conical body, a vertical screw with radial blades in the upper part and a float in the lower part, nozzles for introducing the liquid to be cleaned and outlet for the purified liquid, which, in order to increase the efficiency of the process phase separation, it is equipped with a cylindrical shell coaxially mounted in the housing with the formation of a precipitation channel between them, a screw partition attached to the inner surface of the cylindrical of the casing part, and a circular vibration exciter, for example, hydraulic, mounted on the outer surface of the conical part of the casing, for example, hydraulic, whose vibrations are directed in the direction of flow in the turns of the screw and against the direction of flow in the turns of the screw partition, while the screw is placed inside the cylindrical shell, the nozzle for the input of the liquid to be cleaned located in the upper part of the shell, and the outlet pipe of the purified liquid in the upper part of the housing. Результаты стендовых испытаний по оценке эффективности предлагаемого изобретени The results of bench tests to assess the effectiveness of the invention
SU4931670 1991-03-26 1991-03-26 Apparatus for separating solid phase from liquid phase RU1816472C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4931670 RU1816472C (en) 1991-03-26 1991-03-26 Apparatus for separating solid phase from liquid phase

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4931670 RU1816472C (en) 1991-03-26 1991-03-26 Apparatus for separating solid phase from liquid phase

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1816472C true RU1816472C (en) 1993-05-23

Family

ID=21572064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4931670 RU1816472C (en) 1991-03-26 1991-03-26 Apparatus for separating solid phase from liquid phase

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1816472C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1294365, кл. В Ot D 21/24, 1987 публ. За вка JP № 60-6702, кл. В 03 В 5/70, 1985. . Авторское свидетельство СССР № 1648533,кл. В 01 D 24/32,1991. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2031327C (en) Device for separating liquids and/or solids from a gas stream
US6849182B2 (en) Hydrocyclone having unconstrained vortex breaker
RU2338574C1 (en) Method of separating water, petroleum products and mechanical impurities and device for implementing method
RU1816472C (en) Apparatus for separating solid phase from liquid phase
NO120930B (en)
EP0496765A1 (en) Method and apparatus for separation by flotation in a centrifugal field
PL113266B1 (en) Method of separating the mixture of mineral particles contained in a watery medium and setting unit for separating the mixture of mineral particles
US3024909A (en) Vortical type grit separator
SU1567284A1 (en) Combined hydrocyclone
RU173778U1 (en) DEVICE FOR CENTRIFUGAL FLOTATION WASTE WATER TREATMENT
US3396844A (en) Vortical separator
SU1558496A1 (en) Hydrocyclone
SU1648533A1 (en) Device for separation of solid and liquid phases
RU2016666C1 (en) Hydrocyclone
SU1353515A1 (en) Apparatus for separating suspensions
SU1637882A1 (en) Hydrocyclone
SU1400666A1 (en) Hydrocyclone
RU2153400C1 (en) Hydraulic multiclone
SU1282912A1 (en) Vibration active hydrocyclone
SU1152664A1 (en) Apparatus for separating suspensions
RU2248835C1 (en) Device of purification of liquids from mechanical impurities
RU2045987C1 (en) Settler
SU1607865A1 (en) Arrangement for separating liquids
SU1230624A1 (en) Apparatus for clarifying suspensions
SU1669488A1 (en) Thickening apparatus