Сепаратор для очистки нефтесодержащих вод

(5)5 В 01 О 17/022 ГОСУДАРСТВЕРБЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЕТИЯЧПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕНИЯ(71) Научно-пааизгадственный центр приНиколаевском кораблестроительном инсти(72) В,В. Поздеев, В,А. Михайлюк, Н,И. Калмыков, В,П, Волошин и Н.Г, Лебедь(56) Автосское свлдетельство СССРМ 1674896, кл, В 01 О 17/022, 1989.(54) СЕПАРАТОР ДЛЯ ОЧИС) лИ НВФТЕСОДВРеКАЦИХ ВОД(57) Использование: для очистки нефтесодержащих вод на судах, а также при очистке Изобретенле относится к технике очистки нефтессдержащих вод и мажет быть использовано для очисткл нефтессдержащих вод на судах, а такжг при Очлстке сточных вод на буровых платформах, предприятиях нефтедобывающей л нефтеперерааатывэющей промышленности и прочих объектах, гдг образуются сточные воды, содержащие нефтепродукты. Она является уссвершенстасванием изобретения по авт,св. " 1674897. Сепаратор содержит корпус, разделенный перегородками на полости ачищаемай смеси, Очищеннал воды, полость ргциркуляций и шламасборник, пзтруаки подвода и отвода жлдкости, коалесцируащий фильтрозлемент, размещенный в полости Очищенной воды и внутренней пслсстью сообщающийся с па лость;а ачищаемай смеси и полостью рециркуляци)л. Во внутренней полости флльтраэ.)емента с зазорам размещен пря) иьин ) 1 7632 1 О А 2 сточных вод нз буровых платфарлзх, предприя гиях нефтеперерабатывающей промышленности и прочих асъектах, где образуются сточные воды, содержащие нефтепродукты. Сущность изобретения: во внутрен ней полости фил ьтрозлементз между выходным торцем гидроциклсна и верхней частью внутренней поверхности ГИДРОЦИКЛОНЗ РаЗМЕЩЕН РЗСПРЕДЕЛ)е 1 тгл Ь- ный экран, выполненный в форме части сферы с центральным отверстием, либо с стверстиями, размещенными пс всей поверхнсси экрана, при этом выпуклостью экран обращен 3 стОрсну фильтрОзлементз. Распргдглительный экран закреплен на гидрациклсне. 3 з,п,ф-лы, 1 ил,маточный конический гидрациклсн, входной направляющий аппарат которого помещен в полость очищземай смеси, а нефтеотводный пзтрубак пропущен сквозь фильтраэлемент и изалиравзн ат полости очищенной воды.При этом нефтеатвсдный патрубок снабжен конусом из металлической сетки и выполнен с вазможностью осевого перемещения.Недостатком основного изобретения является ненадежная работа фильтроэлемента, связанная с повышеннымл динамически, и нагрузками верхней части фильтраэлемента. Объясняется эта тем, что поток Очищагмой смеси, выходящий из гидроциклана, обладающий значительной скоростью попадает на верхнюю часть фильтраэлемента и создает на нее давление. При этом ча:ть ачищземай смеси прада влиьзется сквозь фильтроэлемент, а частьпавараивает и праходлт в зазор между нэружнай поверхностью гидроциклона и внутренней поверхностью фильтроэлемента,Сме ь, прахсдящая через укэзэнный зазор, постепенна расходуется через боковые стенки фильтроэлемента. При этом скорость двлжения смеси снлжгется и снижаются динамлческие нагрузки на фильтраэлемент,В результате рассмотренного характера движения смеси оказывается, что верхняячасть флльтраэлемента испытывает большие нагрузки, чем боковые стенки. Это приводит к снижению механической прочности фильтраэлеиента и снижению качествафильтраванля, т.к. повышенное давление вверхней части фильтраэлемента сгюсабствует прадавливанию частиц нефтепродукта через флльтрующий слой, Кроме того, наличие отверстлй в верхней части фильтроэлемента подвергающейся повышенным динамическим нагрузкам спассбствует снижению прочности, а следовательно, и ресурса фил ьтроэлемента.Целью изобретения является повышение надежности работы фильтразлемента.Поставленная цель достигается тем, чтомежду выходным торцем гидроциклана и верхней частью внутренней поверхности фильтрсэлементэ рэзещен распределительный экаан, пверх; ость которого имеет форму, позволяющую часть потока пропустить к верхнел паве.хности флльтразлемента, а часть потакз повернуть в зазор между наружной поверхностью гидрациклона и внутренней поверхностью фильтроэлемента. Форма экрана мажет представлять собой часть сферы с центральным отверстием, пропускающим часть потока смеси к веахней чэстл фильтраэлемента, либо часть сферы с отверстиями, расположенными по всей поверхности, либо сочетание предыду их вариантов.На чертеже представлен продольныйразрез сепаратора для очистки нефтесодержащих вод.Сепаратор вкл ючает корпус 1, флльтроэлемент 2 и гидрациклан 3. Внутри фильтроэле мента с зазором размещен конический гидроциклан, Корпус гидрациклона представляет собой усеченный конус, обращенный малым основанием вверх и установленный с радиальным зазорам между внутренней поверхностью фильтрозлемента и внешней пазерхнастью конуса. Сепаратор имеет входной направляющий аппарат 4 с пэтрубкам 5 для тангенциального ваада нефтесодержащей смеси и шлэмасбаанлк б с патаубкам 7, в катарыл поступают механические примеси. Пэтрубок 8 для вывода нефтепродуктов, снабженный приемным конусом 9, из металлической сетки, пропущен сквозь фильтраэлемент, изолирован от полости очищенной воды и имеет возможность осевого перемещения, В нутрен ня я 5 полость 10 фильтроэлемента имеет в верхней части патрубок 11 для вывода концентрированного нефтепродукта, а в нижней части сообщается с полостью рециркуляции 12. Полость рециркуляции 12 в корпусе 1 10 отделена перегородками 13 от полости очищенной воды, 14 - от полости очищаемай смеси и соединена с полостью 15 ачищаемой смеси патрубком рециркуляции 1 б. Полость 17 очищенной воды снабжена 15 патрубкам 18 отвода воды из сепаратора.Отверстия 19 предназна:ены для отвода мехпримесей в шламосбоаник б, Во внутренней полости 10 фильтраэлемента между выходным тарцем гидроциклона 3 и внут ренней поверхностью фильтроэлемента 2разме.цен распределительный экран 20, имеющий форму части сферы с центральным отверстием (или отверстиями), равномерно распределенными по всей 25 павеохнасти распределительного экрана) иобращенный выпуклостью в сторону фильтроэлемента.Распределительный экран 20 с помощью перемычек закреплен ча корпусе 30 гидрациклана 3. Кромка центрального отверстия экрана 20 загнута в сторону гидро- циклона 3.Сепаратор работает следующим образом. Вода, загрязненная неф.епрадуктами 35 и механическими примесями, тангенциально подается через патрурок 5 в полость очищаемай воды 15 и далее - в направляющий аппарат 4, размещенный в этой полости и представляющий сОбОЙ устраиства тэнген циэльнаго ввода ,смесь закручивается), Благодаря действию центробежных сил механические примеси отбрасываются на периферию, концентрируются у боковых стенок полости ачищаемал смеси и под дей ствием гравитэцлонных сил опускаются вшламосбарник б через отверстия 19, предусмотренные для этого в пристеночной области перегородки, Из шламосбооника 6 механические примеси отводятся через пат рубок 7 за пределы сепаратора. Закрученный поток ачищаемой смеси, частично освободившейся от механических примесей, поступает в корпус гидроциклона 3. где в результате действия центаобежных сил в 55 центре потока собираются более легкиенефтепродукты.Капли нефтепродуктов попадают на металлическую сетку конуса 9, коэлесцируют нэ ней и увлекаются в патрубок 8 отвода нефтепродуктов. Вада, содержащая мел кадисперсный нефтепродукт, выходит из гидроциклона 3 во внутсеннюю полость фильтроэлемента 2, обладающая динамическим напором.Поток очищаемой смеси попадает на распределительный экран 20, при этом часть потока проходит сквозь отверстие (отверстия) в экране и попадает на верхнюю часть фильтроэлемента, а другая часть потока направляется экраном 20 в зазор между цилиндрической частью фильтроэлемента 2 и наружной поверхностью гидроциклона 3. Благодаря загнутой навстречу потоку кромке отверстия в экране 20 поток очищаемой жидкости имеет возможность плавно поворачивать в сторону зазора и плавно расширяться после выхода через отверстие в экране 20, Благодаря этому верхняя часть фильтрозлементг частично разгружается от динамического напора потока, что способствует лучшей фильтрации жидкости, Равномерное распределение динамического напора по всей поверхности фильтрозлемента способствует увеличению ресурса фильтроэлемента за счет обеспечения одинаковой механической прочности всех частей фильтроэлемента 2 и увеличению очистной способности за счет равномерного распределения продавливающих усилий.Минимальный зазор между корпусом гидроциклонг 3 и поверхностью фильтроэлемента 2 выбран из условия обеспечения скорости потока, достаточной для смыва с поверхности фильтроэлемента загрязнений (с учетом расхода потока через фильтроэлемент и разбухания фильтрозлемента в процессе эксплуатации). Этот зазор принимается равным 0,22 - 0,13 диаметра внутренней полости фильтраэлемента 2. Более крупные капли нефтепродукта коалесцируют на поверхности фильтроэлемента и уносятся потоком. Наиболее крупные капли нефтепродукта, собирающиеся в верхней части фильтроэлемента, отводятся через патрубок 11 отвода нефтепродуктов. Более мелкие капли нефтепродукта адсорбируют ся порами фильтроэлемента 2. Очищеннаявода продавливается через фильтроэлемент 2, попадает в полость очищенной воды 17 и через патрубок 18 отводится за пределы сепаратора. Смесь, не прошедшая через филь троэлемент 2, вместе со смытыми свнутренней поверхности фильтроэлемента мехпримесями направляется из внутренней полости фильтроэлемента в полость рециркуляции 12 и далее, через патрубок рецир куляции 16 - в полость очищаемой смеси,Преимущества предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом состоят в том, что ресурс фильтроэлемента может быть увеличен на 12 - 15;ь, а очистная 20 способность увеличена на 5-19, Достигается это благодаря установке распределительного экрана, обеспечивающего более равномерное распределение нагрузки по всей поверхности фильтроэлемента.25 Формула изобретения1. Сепаратор для очистки нефтесодержащих вод по авт.св. М 1674896. о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы, он снабжен распреде лительным экраном, размещенным междувыходным торцом гидроциклона и фильтроэлементом, выполненным в форме части сферы, обращенной выпуклостью в сторону фильтроэлемента.35 2. Сепаратор по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что экран имеет в центре отверстия с загнутыми навстречу потоку кромками.3, Сепаратор по п,1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что экран имеет отверстия, размещен ные по всей поверхности.4. Сепаратор по п.1, отлича ю щ ий с ятем, что экран закреплен на гидроциклоне,роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина, 10 Заказ 3 Б 01 ВНИИПИ ГаЮтта/ Тираж Подписноеарственнога комитета по изобретениям и открыт 113035, Москва, Ж, Рауыская наб., 4 г 5