Устройство для разделения фаз

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 В 01 Р 17/00, 1900 И КОМИТЕТ СССРТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕНН ПО ДЕЛАМ ИЗО ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(1) Волгоградский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯФАЗ(57) Изобретение относится к устройствамдля разделения фаз, может быть использовано в нефтяной и нефтехимической промышленности и позволяет повысить эффективность разделения фаз вязкопластичных смеЯО 1344383 сей. Для жестко в вращения кость 11 ковой сте внешней ти 17 рот тельными диняющи емкости нефти, и 6, отделя них 10. В ных отве поплавко на боков сетчатые этого на трубе 5, закрепленнои центре корпуса 1, с возможностьюустановлена цилиндрическая емс входными отверстиями 12 в бонке и выходными 13 в нижней. На стороне емкости размещены лопасора. Труба 5 выполнена с дополни- боковыми отверстиями 9 и 10, соеми внутреннюю нижнюю полость 11 с выходным патрубком 8 для имеет внутри глухую перегородку ющую верхние отверстия 9 от нижполости трубы 5 на уровне выходрстий 13 емкости1 установлен вый клапан 14. Внутри емкости 11 ой и верхней стенках закреплень 1 лопасти 15 и 16. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.1344383 ВНИИПИ Заказ 4561/7 Тираж 656 ПодписноеПроизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 1Изобретение относится к устройствамдля разделения фаз газожидкостных смесей и может быть использовано в нефтянойи нефтехимической промышленности дляотделения газа и воды от нефти нли нефтепродуктов.Цель изобретения -- повышение эффективности разделения вязкопластичных смесей.На чертеже изображено устройство дляразделения фаз,Устройство содержит корпус 1 с тангенциальным вводным патрубком 2, выходнойпатрубок 3 для воды, регулятор 4 уровняраздела воды и нефти, трубу 5, закрепленную жестко в центре корпуса 1, с глухойперегородкой 6 и выходным и и атрубкамидля газа 7 и для нефти 8, а также с боковыми отверстиями 9 и 10 соответственно вверхней и нижней части. На трубе 5 внутрикорпуса 1 с возможностью вращения установлена цилиндрическая емкость 11 с отверстиями 12 и 13 в боковой стенке и в нижнейсоответственно. Во внутренней полости трубы на уровне отверстий 13 емкости помещен поплавковый клапан 14. Внутри полости емкости 11 закреплены сетчатые лопасти 15 и 16 соответственно на боковойи верхней стенках. На внешней стороне емкости 11 размещены лопасти 17.Известен эффект Вайсенберга: в вязкопластичных жидкостях при их вращениивокруг неподвижного стержня, масса жидкости сдвигается к центру и начинает взбираться вверх по стержню. Визуально этовыглядит так. При вращении обычной жидкости под действием центробежной силыобразуется воронка с вершиной в нижнейчасти, а при вращении вязкопластичнойжидкости вокруг неподвижного стержняобразуется воронка с вершиной в верхнейчасти, напоминающая эффект действия центростремительной силы. В предлагаемомустройстве использован эффект Вайсенберга. Вращение жидкости во внутренней подвижной емкости увеличивает эффект воздействия центробежной силы на отделениеводы и газа от нефти, кроме того, в условиях сепарации вязкопластичной смеси действует сила, по направлению совпадающаяс центростремительной. Наличие разнонаправленных сил в одном сосуде увеличиваетэффективность коалесценции капель воды ипузырьков газа, что приводит к увеличениюэффективности отделения их от нефти.Устройство работает следующим образом.Смесь газа, нефти и воды поступает вкорпус 1 по тангенциальному патрубку 2,ударяется в лопасти 17, приводя емкость11 во вращение, Смесь заполняет нижнюючасть корпуса 1, через отверстия 12 и 13 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 2поступает в емкость 11 и вращается вместс с ней, Действующие силь 1 образуют поверхность раздела, с одной стороны обозначенную на чертеже сплошной линией 18, с другой стороны, обозначенную пунктирной линией 19. В смеси действуют разнонаправленные силы - центробежная, центростремительная и гравитационная, что увеличивает эффективность коалесценции капель воды и пузырьков газа. Первые отжимаются к боковой стенке емкости 11 и образуют водную фазу, которая через отверстия 13 в нижней стенке емкости уходит в нижнюю часть корпуса 1. Газ поднимается в верхнюю часть емкости 11, через отверстия 9 попадает в верхнюю часть трубы 5 и выходит через выходной патрубок 7. Пена разрушается сетчатыми лопастями 15 и6. Нефть через отверстия 10 поступает в полость трубы 5 ниже перегородки 6 и через поплавковый клапан 14 проходит в выходной патрубок 8. Отделившаяся вода выходит через выходной патрубок 3. Уровень раздела фаз нефть-воЛа поддерживает регулятор 4.Эффективность предлагаемого .устройства обусловлена тем, что в процессе его работы возникают три разнонаправленные силы, разрывающие смесь, что сокращает время коалесценции капель воды и пузырьков газа, которые в вязкопластичной нефти находятся в мелкодисперсном состоянии. Сокращение времени коалесценции ускоряет образование фазы воды, нефти и газа, которые образуются и разделяются в предлагаемом устройстве.Формула изобретения. Устройство для разделения фаз, включающее корпус, вводной патрубок и выходные патрубки для жидкости и газа, лопасти и трубу, выполненную с боковыми отверстиями, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности разделения вязко- пластичных смесей, устройство снабжено цилиндрической емкостью с выходными отверстиями в боковой стенке и выходными в нижней, лопасти размегцены на внешней стороне емкости, труба выполнена с дополнительными нижними боковыми отверстиями, соединена с выходным патрубком нефти и снабжена установленной внутри глухой перегородкой, отделяющей верхние отверстия от нижних, а емкость установлена с возможностью вращения.2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что оно снабжено поплавковым клапаном, установленным в полости трубы на уровне выходных отверстий емкости.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено сетчатыми лопастями, закрепленными внутри емкости на боковой и верхней стенке.