L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий

ГИДРОЦИКЛОННАЯ НЕФТЕЛОВУШКА С РЕГУЛИРУЕМОЙ РАБОТОЙ


НазваниеГИДРОЦИКЛОННАЯ НЕФТЕЛОВУШКА С РЕГУЛИРУЕМОЙ РАБОТОЙ
Разработчик (Авторы)Дегтярев Г.В., Джабагиева К.Р.
Вид объекта патентного праваИзобретение
Регистрационный номер 2580734
Дата регистрации30.12.2014
ПравообладательФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет"

Описание изобретения

Изобретение относится к гидроциклонной нефтеловушке с устройством для регулирования работы при непрерывном разделении пульпы под действием центробежных сил и может быть использовано при рекультивации земель, загрязненных нефтепродуктами, а также в других отраслях промышленности, где имеется потребность отделить нефтепродукты или саму нефть от грунта и воды. Гидроциклонная нефтеловушка представляет собой цилиндроконический гидроциклон со сливным, питающим и песковым патрубками, в последнем соосно установлен патрубок. Нефтеловушка имеет дополнительный сливной нефтеотводящий патрубок, а патрубок, соосно установленный в песковом патрубке, снабжен конфузором, охватывающим нижнюю часть дополнительного сливного нефтеотводящего патрубка в месте вершины внутреннего потока жидкости. При этом между конфузором и дополнительным сливным патрубком расположены пропускные окна для подачи воздуха или пара. Техническим результатом является интенсификация работы гидроциклонной нефтеловушки и повышение эффективности отделения нефти от грунта и воды. 3 ил.

 

Изобретение относится к гидроциклонной нефтеловушке с устройством для регулирования работы при непрерывном разделении пульпы под действием центробежных сил в трехпродуктовом гидроциклоне и может быть использовано при рекультивации земель, загрязненных нефтепродуктами, а также в других отраслях промышленности, где имеется потребность отделить нефтепродукты или саму нефть от грунта и воды. Известен гидроциклон фирмы "Данор", состоящий из цилиндрического корпуса с тангенциальным входным, сливным и песковым патрубками, у которого с целью улучшения гидравлического режима имеются сливная и шламовая камеры, соединенные трубкой, причем все эти элементы армированы регулировочными клапанами, а в центре аппарата помещен гладкий стержень (Скирдов И.В., Понамарев В.Г. Очистка сточных вод в гидроциклонах. - М.: Стройиздат, 1975 г. - С. 32, рис. 1.18).

Недостатком этого гидроциклона является низкая производительность, конструктивная и аппаратная избыточность и, как следствие, низкая надежность в работе. Все влияние на расходные характеристики в гидроциклоне и, как следствие, на разделительную способность заключено в регулировании разрежения посредством регулировочных клапанов, создаваемого рабочим напором на входе в гидроциклон, а это не всегда достаточно. Наличие шламовой камеры у пескового патрубка гидроциклона ведет к увеличению проходного сечения жидкости, то есть к непроизводительным сбросам.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является гидроциклон, состоящий из цилиндроконического корпуса с тангенциальным входным, сливным и песковым патрубками, у которого с целью улучшения гидродинамического режима по продольной оси соосно расположен патрубок со стороны пескового патрубка (патент РФ №2170622, 04.08.1999 - прототип).

Недостатком этого гидроциклона является низкая эффективность в работе, так как все воздействие на процесс разделения осуществляется лишь за счет регулирования разрежения в воздушном шнуре гидроциклона, подводимого через трубки, в определенном месте и в определенное время, когда воздействие на внутреннюю структуру потока, для ее улучшения, устройство оказать не в состоянии.

Техническим результатом является интенсификация работы гидроциклонной нефтеловушки и повышение эффективности отделения нефти от грунта и воды.

Технический результат достигается тем, что гидроциклонная нефтеловушка, представляющая собой цилиндроконический гидроциклон со сливным, питающим и песковым патрубками, в последнем соосно установлен патрубок, согласно изобретению имеет дополнительный сливной нефтеотводящий патрубок, а патрубок, соосно установленный в песковом патрубке, снабжен конфузором, охватывающим нижнюю часть дополнительного сливного нефтеотводящего патрубка в месте вершины внутренного потока жидкости, при этом между конфузором и дополнительным сливным патрубком расположены пропускные окна для подачи воздуха или пара.

Новизна заявляемого предложения заключается в том, что гидроциклонная нефтеловушка представляет собой трехпродуктовый цилиндроконический гидроциклон с двумя сливными, один из которых нефтеотводящий, питающим и песковым патрубками, причем в последнем соосно установлен дополнительный трубопровод, дополнительный трубопровод заканчивается конфузором, охватывающим нефтеотводящий патрубок, причем сам конфузор расположен в вершине внутреннего потока жидкости в аппарате, а между стенкой конфузора и нефтеотводящим патрубком есть проходное окно для подачи воздуха.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена предлагаемая гидроциклонная нефтеловушка с регулируемой работой, на фиг. 2 - цилиндрическая часть гидроциклонной нефтеловушки с регулируемой работой, содержащая входной и сливные патрубки, разрез по А-А, а на фиг. 3 - коническая часть гидроциклонной нефтеловушки, содержащая нефтеотводящий патрубок и конфузор дополнительного патрубка для подачи воздуха или пара, разрез по В-В.

Гидроциклонная нефтеловушка состоит из цилиндроконического корпуса 1, питающего патрубка 2, дополнительного сливного нефтеотводящего патрубка 3 с отверстиями приема нефтепродуктов 4, сливного патрубка 5 для отвода очищенной воды, пескового патрубка 6 для отвода твердой фазы пульпы, в котором установлен патрубок 7 для подачи воздуха, снабженный на конце конфузором 8, охватывающим нижнюю часть дополнительного сливного нефтеотводящего патрубка 3 в месте вершины внутренного потока жидкости, при этом между конфузором 8 и дополнительным сливным патрубком 3 расположены пропускные окна 9 для подачи воздуха или пара во внутреннюю полость гидроциклона 1.

Предлагаемая гидроциклонная нефтеловушка работает следующим образом. Трехкомпонентная пульпа (вода, нефть, грунт) под большим давлением входит в цилиндроконический корпус 1 через питающий патрубок 2 тангенциально. Под действием центробежной силы трехкомпонентная гидросмесь (пульпа) в гидроциклоне 1 разделяется на три составляющих элемента. Самая легкая фаза (нефть или нефтепродукты) с удельным весом YH<103 кг/м3 концентрируется в приосевой области и входит в отверстия 4, расположенные на сливном нефтеотводящем патрубке 3. Вода с удельным весом YH=103 кг/м3 через кольцевое пространство, заключенное между диаметрами сливных патрубков 3 и 5, выходит из гидроциклона 1 и отводится от него. Твердая фаза с удельным весом YH>103 кг/м3 смещается к периферии и внешним потоком направляется к песковому патрубку 6. Таким образом, трехкомпонентная гидросмесь в гидроциклонной нефтеловушке 1 разделяется на три составляющих элемента (нефть, вода и шлам) и отводится по разным патрубкам. Что касается нефти и ее продуктов, то они обычно весьма трудно отделяются от грунта. Эффективной реализации отделения способствует значительная турбулизация потока в теле гидроциклона 1, а также управляемая подача воздуха или пара различной температуры, вплоть до перегретого, через патрубок подачи воздуха 7 с диффузором 8 на конце, подающим воздух через проходное окно 9, во внутреннюю полость гидроциклона 1. Воздух или пар, в силу малой плотности, также как и нефть с ее продуктами, концентрируется в приосевой области, воздушные пузырьки являются коагулянтами, на внутренней поверхности которых собираются нефть и нефтепродукты. Усилению процесса отделения нефти из грунта также, кроме повышенной турбулизации потока, способствует повышенная температура воздуха, в плоть до перегретого пара, который разогревает нефть и ее продукты, увеличивает ее текучесть и повышает отделение от грунта. Далее насыщенная нефтью и ее продуктами водовоздушная масса, обладающая повышенной текучестью, вследствие повышенной температуры поступает к отверстиям приема нефтепродуктов 4 и входит в отверстия 4, расположенные на сливном нефтеотводящем патрубке 3. Именно возможность подавать воздух через трубопровод 7, конфузор 8 и проходное окно 9, в различном объеме и разной температуры, позволяет эффективно воздействовать на пульпу, повышая текучесть нефти и ее продуктов, и, как следствие, наиболее полно осуществлять разделение фаз пульпы. В свою очередь, расположение конфузора 8 во внутреннем пространстве тока гидроциклонной нефтеловушки 1 не вносит дополнительной ненужной турбулизации потока у пескового патрубка 6 гидроциклона 1 и тем самым также способствует повышению эффективности работы.

Формула изобретения

Гидроциклонная нефтеловушка, представляющая собой цилиндроконический гидроциклон со сливным, питающим и песковым патрубками, в последнем соосно установлен патрубок, отличающаяся тем, что имеет дополнительный сливной нефтеотводящий патрубок, а патрубок, соосно установленный в песковом патрубке, снабжен конфузором, охватывающим нижнюю часть дополнительного сливного нефтеотводящего патрубка в месте вершины внутреннего потока жидкости, при этом между конфузором и дополнительным сливным патрубком расположены пропускные окна для подачи воздуха или пара.

 

Изобретение "ГИДРОЦИКЛОННАЯ НЕФТЕЛОВУШКА С РЕГУЛИРУЕМОЙ РАБОТОЙ" (Дегтярев Г.В., Джабагиева К.Р.) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля