DE60314038T2 - Hydrozyklonabscheider-Zusammenbau - Google Patents

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DE60314038T2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/24Multiple arrangement thereof
    • B04C5/28Multiple arrangement thereof for parallel flow

Landscapes

  • Cyclones (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Description

  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 60/374,922 , eingereicht am 23. April 2002.
  • Die Erfindung betrifft allgemein eine verbesserte Anordnung zum Packen mehrerer Hydrozyklonabscheider, insbesondere solcher, die für eine Erdölflüssigkeitsverarbeitung verwendet werden.
  • Der allgemeine Aufbau und die allgemeine Betriebsweise von Hydrozyklonabscheidern sind gut bekannt. Ein typischer Hydrozyklon umfasst eine verlängerte, sich verjüngende bzw. kegelstumpfförmige Trennkammer oder kreisförmigen Querschnitt, welcher in der Querschnittsgröße von einem großen Überlauf- und Eingabeende zu einem Unterlaufende abnimmt. Ein Überlauf- oder Absonderungsauslass für den leichteren Anteil ist an der Basis der konischen Kammer vorgesehen, während der schwerere Unterlauf- oder Annahmeanteil der Suspension durch einen axial angeordneten Unterlaufauslass am gegenüberliegenden Ende der konischen Kammer austritt.
  • Flüssigkeiten und suspendierte Teilchen werden über einen oder mehrere tangential gerichtete Einlässe in die Kammer eingeleitet. Diese liegen benachbart zum Überlaufende der Trennkammer, um einen Flüssigkeitsstrudel darin zu erzeugen. Die Zentrifugalkräfte, die mittels dieses Strudels erzeugt werden, werfen dichtere Flüssigkeiten und Teilchen in einer Suspension nach außen an die Wand der konischen Kammer, was eine Konzentration von dichteren Flüssigkeiten und dazu benachbarten Teilchen ergibt, während die weniger dichten Flüssigkeiten zum Zentrum der Kammer gelangen und mittels eines im Inneren befindlichen spiralförmigen Stroms, der mittels Differentialkräften erzeugt wird, mitgerissen werden. Die leichteren Anteile werden somit durch den Überlaufauslass nach außen getragen. Die schwereren Teilchen winden sich weiter entlang der inneren Wand des Hydrozyklons und laufen schließlich über den Unterlaufauslass nach außen ab.
  • Die Flüssigkeitsgeschwindigkeiten in einem Hydrozyklon sind hoch genug, dass die darin erzeugten dynamischen Kräfte ausreichend hoch sind, um die Wirkung jeglicher Gravitationskräfte auf die Leistung der Vorrichtung zu überwinden. Hydrozyklone können daher in verschiedenen physikalischen Ausrichtungen angeordnet sein, ohne die Leistung zu beeinträchtigen. Hydrozyklone sind üblicherweise in großen Reihen von mehreren Dutzend oder mehreren hundert Hydrozyklonen mit geeigneten Einlass-, Überlauf- und Unterlaufbaugruppen angeordnet, die zur Kommunikation mit den Einlass-, Überlauf- bzw. Unterlauföffnungen der Hydrozyklone angeordnet sind.
  • Ältere Abscheidersysteme, die große Mengen von Hydrozyklonabscheidern beinhalten, verwendeten üblicherweise komplexe Systeme von Einlass-, Überlauf und Unterlaufrohren oder -leitungen, welche eine beträchtliche Menge Raum einnahmen und welche kostenintensive und komplexe Trägerstrukturen für die damit verbundenen Rohrsysteme benötigten. Es ist erwünscht, den Raum, der von Hydrozyklonbaugruppen eingenommen wird, zu verringern und eine relativ kompakte Anordnung bereitzustellen, und zwar insbesondere in der Erdölindustrie, wo Offshore-Bohrinselanwendungen und schiffbasierte Installationen Raum als höchste Priorität ansehen. Eine kompakte Anordnung würde auch die Kosten der Ausrüstung minimieren.
  • Der Erfinder hat erkannt, dass eine damit verbundene Beschränkung von aktuellen Hydrozyklonbaugruppenausgestaltungen in einer Durchflussverteilung von Flüssigkeit bzw. Fluid in die einzelnen Hydrozyklone einer Baugruppe besteht, wobei die Hydrozyklone parallel in einem herkömmlichen Hydrozyklonbehälter angeordnet sind. Bei dieser Art Anordnung, die in 1 beispielhaft dargestellt ist, sind die Hydrozyklone 18 alle in einem einzigen Behälter 12 enthalten. Eine Flüssigkeit wird über eine einzige Einlassdüse 30 in eine Kammer 28 des Behälters 12 eingespritzt. Infolge unterschiedlichen Drucks läuft die Flüssigkeit von der Kammer 28 in die Einlässe 31 der einzelnen Hydrozyklone 18. Unter Verwendung aktueller Ausgestaltungen sind die Einlässe 31 der einzelnen Hydrozyklone alle ungefähr an der gleichen Längsposition in der Kammer 28 angeordnet. Die Konzentration von Flüssigkeitseinlässen 31 an derselben Position führt zu einer schlechten Flüssigkeitsverteilung, die sogar den Wirkungsgrad der Hydrozyklonbaugruppe 10 verringern kann, und zwar mittels Begrenzens des Differentialdrucks in dem Gebiet, wo die Einlässe 31 konzentriert sind. Es wäre wünschenswert, eine verbesserte Durchflussverteilung zu den Hydrozykloneinlässen bereitzustellen.
  • Eine Abänderung einer Anordnung von Hydrozyklonen nach dem Stand der Technik platzierte die Hydrozyklone in vertikal beabstandeten Schichten, wobei die Hydrozyklone jeder Schicht in radial angeordneten Feldern mit gemeinsamer Einlass-, Überlauf- und Unterlaufverrohrung, die mit den Hydrozyklonen der verschiedenen Schichten kommunizierte, angeordnet waren. Diese Anordnung sparte die Bodenfläche, die für die Hydrozyklone oberhalb des Ausrüstungsbodens benötigt wurde, während die Einlass-, Überlauf- und Unterlaufverrohrung unterhalb des Bodens zusammen mit den nötigen Ventilen an jeder Einheit zum Einstellen von Drücken und zum Absondern von einzelnen Hydrozyklonen installiert war.
  • Alternative Formen von modularen Hydrozyklonabscheidersystemen wurden mit dem Bestreben entwickelt, die Probleme mit dem Schichtsystem zu lösen. Diese neuen Systeme beinhalten vertikal angeordnete, geeignet beabstandete Einlass-, Überlauf- und Unterlaufköpfe. Einzelne Hydrozyklone sind mit diesen Köpfen verbunden und in allgemein vertikalen Ebenen in im Wesentlichen horizontalen Positionen positioniert, und zwar einer über dem anderen. Somit wird eine Steuerung des Systems durch einen Betreiber erleichtert, und der Betrieb von einzelnen Hydrozyklonen kann beobachtet werden.
  • Bekannte Verfahren zum Anordnen von mehreren Hydrozyklonen haben nur begrenzte Ergebnisse in dem Bestreben bereitgestellt, das Volumen des Raums, der durch die Hydrozyklone eingenommen wird, zu verringern. US-Patent Nr. 4,437,984 zeigt Hydrozyklone, die vertikal angeordnet sind, wobei die Hydrozyklone parallel zueinander liegen. US-Patent Nr. 4,163,719 zeigt ebenfalls Hydrozyklone, die in angewinkelten vertikalen Feldern gestapelt sind, wobei jeder Hydrozyklonkörper annähernd parallel zu anderen Hydrozyklonen im selben vertikalen Feld ist. US-Patent Nr. 4,019,980 zeigt ebenfalls Hydrozyklone, die in angewinkelten vertikalen Feldern gestapelt sind, wobei jeder Hydrozyklonkörper annähernd parallel zu anderen Hydrozyklonen im selben vertikalen Feld ist, und zeigt auch mehrere Felder, die sich eine gemeinsame Eingangsverrohrung teilen. US-Patent Nr. 5,499,720 zeigt Hydrozyklone, die in einem radialen Muster angeordnet sind, wobei die sich verjüngenden Körper der Hydrozyklone zueinander benachbart liegen.
  • Es ist erwünscht, dass die Hydrozyklone so dicht wie möglich zusammengepackt sind, damit sie die minimale Menge an Raum einnehmen. Für Offshore-Bohrinseln und schiffbasierte Installationen hat das Volumen von Raum eine hohe Priorität, und höhere Wirkungsgrade für die Verwendung eines vorgegebenen Volumens an Raum werden gewünscht.
  • Hydrozyklonabscheider sind für gewöhnlich von konischer Form mit einem breiten Überlaufende und einem verjüngten Unterlaufende. Ein Platzieren von einzelnen Hydrozyklonabscheidern parallel zueinander macht es notwendig, dass der Abstand zwischen den Mitten beliebiger zweier Hydrozyklone mindestens gleich den kombinierten Radien der zwei Hydrozyklone ist. Wo die Hydrozyklone zum Auswechseln oder zur Wartung entfernt werden müssen, ist zusätzlicher Abstand notwendig, um ein freies Bewegen der Hydrozyklone zu ermöglichen, oder sogar zum Montieren von Elementen. Es ist wünschenswert, die Menge an Raum zwischen Hydrozyklonen zu verringern, um es zu ermöglichen, dass ein vorgegebener Raum mit mehr Hydrozyklonen bestückt wird.
  • Erfindungsgemäß wird eine Hydrozyklonabscheiderbaugruppe nach Anspruch 1 bereitgestellt.
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine verbesserte Anordnung von Hydrozyklonen bereit, was zu einer größeren Dichte von Hydrozyklonen führt, die in ein vorgegebenes Volumen gepackt werden. Ein oder mehrere Überlaufausleger sind an den Überlaufteilen von einem oder mehreren Hydrozyklonen befestigt, um es einzelnen Hydrozyklonen zu ermöglichen, in einer axial verschobenen Anordnung in Bezug zueinander platziert zu werden. Indem verhindert wird, dass sich die größeren Hydrozyklonköpfe direkt benachbart zu denen eines Nachbarhydrozyklons befinden, ist der maximale Durchmesser von Hydrozyklonen keine Beschränkung der Nähe eines Hydrozyklons zu einem anderen mehr. In hierin beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen ist das Einlasssegment einer Gruppe von Hydrozyklonen so angeordnet, dass es entweder zum Trennteil eines benachbarten Hydrozyklons oder zu einem Überlaufausleger benachbart ist, wodurch ein dichteres Packen und eine verbesserte Durchflussverteilung ermöglicht wird.
  • Unter einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung sind Gruppen von axial verschobenen Hydrozyklonen voneinander versetzt und miteinander verschraubt, was eine größere Packungsdichte ermöglicht. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Gruppen von Hydrozyklonen in Baueinheiten von je drei Hydrozyklonen angeordnet, sodass die axialen Enden der einzelnen Hydrozyklone ein Dreieck, am bevorzugtesten ein gleichseitiges Dreieck, bilden.
  • Zum genauen Verständnis der Erfindung wird sich auf die folgende genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen bezogen, und zwar zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen, in welchen Bezugsziffern gleiche oder ähnliche Elemente in den verschiedenen Figuren der Zeichnungen bezeichnen.
  • 1 ist eine Seitenansicht einer beispielhaften Hydrozyklonbaugruppe nach dem Stand der Technik.
  • 2 ist eine Seitenansicht einer aktuell bevorzugten Ausführungsform für eine erfindungsgemäß aufgebaute Hydrozyklonbaugruppe, die drei Hydrozyklonabscheider aufweist.
  • 3 ist eine schematische Rückansicht einer beispielhaften Anordnung für eine erfindungsgemäße Packungsanordnung, die drei Hydrozyklone aufweist, welche axial verschoben und axial versetzt sind.
  • 4 und 5 sind schematische Darstellungen, die mehrfache dreieckige Bündel von Hydrozyklonen darstellen, welche so gepackt sind, dass sie eine verschraubte Gruppierung von Hydrozyklonen bereitstellen.
  • Eine Hydrozyklonabscheiderbaugruppe umfasst eine Mehrzahl von einzelnen Hydrozyklonen. Zunächst ist bezüglich 1 eine beispielhafte Hydrozyklonabscheiderbaugruppe 10 gemäß Stand der Technik gezeigt, die einen äußeren zylindrischen Behälter 12 umfasst, welcher ein Paar von Stützelementen oder -platten 14, 16 enthält, die sich an ihren axialen Enden annähern, welche mehrere Hydrozyklone 18 stützen, die in einem im Wesentlichen parallelen Verhältnis zueinander angeordnet sind. Gegenüberliegende Endteile der Hydrozyklone 18 sind durch Öffnungen 19 in den ersten und zweiten Stützplatten 14, 16 angeordnet.
  • Jeder Hydrozyklon 18 weist einen einzelnen rohrförmigen Körper mit einem Überlauf- (Absonderungs-)segment 20, einem Einlasssegment 22, einem konusförmigen Trennkammersegment 24 und einem Unterlauf- (Endrohr-)segment 26 auf. Wie aus dem Stand der Technik bekannt, wird eine Flüssigkeit oder ein Flüssig/Feststoff-Gemisch unter Druck in eine Kammer 28 eingeleitet, welche in einem äußeren Behälter 12 definiert ist, und zwar über einen einzigen Einlass (schematisch dargestellt als Düse 30). Der Einlass 30 ist typischerweise ein Einlass mit großem Durchmesser, der sich ungefähr längs in der Mitte des Behälters 12 befindet und einen Flüssigkeitsdurchfluss liefert, der zumindest der individuellen Kapazität der Hydrozyklone 18 mal der Anzahl an Hydrozyklonen 18 entspricht. Das Flüssigkeitsgemisch tritt dann in die einzelnen Einlasssegmente 22 jedes einzelnen Hydrozyklons 18 über seitliche Einlasseingänge 31 ein. Die Hydrozyklone 18 trennen das Flüssigkeitsgemisch auf eine gut bekannte Weise in flüssige Bestandteile. Der leichtere Anteil der Flüssigkeit verlässt den Überlaufauslass 20 des Hydrozyklons 12 und verlässt dann den Behälter 12 über eine Absonderungsdüse 33. Der schwerere Flüssigkeitsanteil verlässt jeden Hydrozyklon 12 durch das Unterlaufsegment 26 und verlässt den Behälter 12 über eine Unterlaufdüse 35.
  • Es ist anzunehmen, dass das Einlasssegment 22 jedes Hydrozyklons 18 einen im Wesentlichen zylindrischen Kammerteil 32 umfasst, welcher den größten Querschnittsdurchmesser "D" aller Teile des Hydrozyklons 18 aufweist. In der bekannten, in 1 dargestellten Baugruppe 10 sind die Einlasssegmente 22 von benachbarten Hydro zyklonen 18 direkt benachbart zueinander positioniert, so dass die axialen Enden 34 des Unterlaufsegmentes 26 jedes Hydrozyklons 18 im Wesentlichen in einer Ebene 36 ausgerichtet sind, welche normal zu den Längsachsen der Hydrozyklone 18 liegt. Infolge dieses Positionierens wird ersichtlich, dass ein minimaler Abstand zwischen den Hydrozyklonen 18 vom Durchmesser D des Einlasssegments 22 beschränkt wird. Ein Drehzapfen 38 ist fest an der radialen Außenseite des Unterlaufsegments 26 jedes Hydrozyklons 18 befestigt. Die Drehzapfen 38 stellen einen Festsitz in der Stützplatte 16 bereit.
  • Nun ist bezüglich 2 ein Teil einer beispielhaften Hydrozyklonabscheiderbaugruppe 50 gezeigt, die erfindungsgemäß konstruiert ist. Drei Hydrozyklone 18a, 18b und 18c sind dargestellt, obwohl zu beachten ist, dass es sich in der Praxis typischerweise um eine größere Anzahl von Hydrozyklonen 18 handelt. Die Hydrozyklone 18a, 18b und 18c sind im Wesentlichen auf die gleiche Weise aufgebaut, wie die zuvor beschriebenen Hydrozyklone 18. Der zweite Hydrozyklon 18b ist mit einem Überlaufausleger 40 ausgestattet, der sich zwischen dem Einlassteil 22b und der Stützplatte 14 erstreckt und sie miteinander verbindet. Der dritte Hydrozyklon 18c ist ebenfalls mit einem Überlaufausleger 42 ausgestattet, der sich zwischen dem Einlassteil 22c und der Stützplatte 14 erstreckt und sie miteinander verbindet. Der Überlaufausleger 42 weist eine Länge auf, die größer ist als die Länge des Überlaufauslegers 40. Beide der Überlaufausleger 40 und 42 sind röhrenförmige Elemente, die es einer Flüssigkeit ermöglichen, vom Überlaufauslass 20 durch das Stützelement 14 und in eine Überlaufaufnahme (nicht gezeigt) einer aus dem Stand der Technik bekannten Art zu fließen. Es ist auch anzunehmen, dass die Überlaufausleger 40 und 42 jeweils einen Durchmesser "d" aufweisen, der kleiner ist als der Durchmesser D des Einlasssegments und sich vorzugsweise dem kleineren Durchmesser "d" eines Teils eines Trennkammersegments 26 annähert. Die Unterlaufsegmente 26a, 26b und 26c sind mit verschiebbaren Drehzapfen 44 ausgestattet, die entlang der Länge der Unterlaufsegmente 26a, 26b und 26c axial bewegbar sind. Die Drehzapfen 44 bilden einen Festsitz mit der Stützplatte 16.
  • Die axial verschobene Anordnung der vorliegenden Erfindung hat die Wirkung eines axialen Versetzens der jeweiligen Einlasssegmente 22a, 22b und 22c der Hydrozyklone 18a, 18b und 18c bezüglich zueinander, sodass das Einlasssegment eines Hydrozyklons benachbart zum Trennkammerteil 24a, 24b, 24c eines benachbarten Hydrozyklons liegt. Insbesondere liegt das Einlasssegment 22c des dritten Hydrozyklons 18c benachbart zum Trennkammersegment 24b des zweiten Hydrozyklons 18b, während das Einlasssegment 22b des zweiten Hydrozyklons 18b benachbart zum Trennkammersegment 24a des Hydrozyklons 18a liegt. Es sollte verständlich sein, dass die Packungstechniken und -verfahren der vorliegenden Erfindung auf jedes Modell eines Hydrozyklons mit einem Einlass/Kopf-Segment, welches einen größeren Durchmesser als den des Unterlaufteils besitzt, angewandt werden können. Beispiele umfassen sog. "K"-Hydrozyklonliner mit einer demontierbaren Evolente, sowie jene Hydrozyklonliner-Ausgestaltungen, die in der Industrie bekannt als "Km", "Kq" und "Gm" sind.
  • Zusätzlich nimmt das Vorhandensein der Überlaufausleger 40, 42 und ihrer verringerten Durchmesser (im Vergleich zu den Einlasssegmenten 22) benachbarte Einlasssegmente 22 auf. Aus 2 wird ersichtlich, dass das Einlasssegment 22a des Hydrozyklons 18a benachbart zum Überlaufausleger 40 liegt und das Einlasssegment 22b des Hydrozyklons 18b benachbart zum Überlaufausleger 42 liegt. Es ist anzunehmen, dass die axialen Enden 34 der Unterlaufsegmente 26a, 26b und 26c in dieser axial verschobenen Packanordnung nicht in einer Ebene liegen, die normal zu den Achsen der Hydrozyklone 18 ist, so wie die zuvor dargestellte Ebene 36. Stattdessen sind die Enden 34 versetzt bzw. verschoben.
  • Die axial verschobene Anordnung stellt auch eine verbesserte Durchflussverteilung im Behälter 12 der Hydrozyklonanordnung 10 bereit. Die Flüssigkeitseinlässe 31 der Hydrozyklone 18a, 18b und 18c sind axial voneinander beabstandet, was zu einem höheren effektiven Differentialdruck für jeden der Einlässe 31 führt. Infolge dessen wird eine Durchflussverteilung im Behälter 12 verbessert.
  • Es wird bevorzugt, dass die Packung der Hydrozyklone 18a, 18b und 18c dergestalt erfolgt, dass die Einlasssegmente 22a, 22b und 22c in Kontakt mit oder in sehr großer Nähe zum jeweiligen benachbarten Trennkammersegment 24 oder dem Überlaufausleger 40 oder 42 liegen. Die Hydrozyklone 18a, 18b und 18c können in einer geraden Linie ausgerichtet sein, wie von 2 dargestellt. Alternativ können die Hydrozyklone 18a, 18b und 18c in einer zweiten Richtung (Z-Achse) versetzt sein, was zu weiteren Raumeinsparungen führt, wie mit Bezug auf 3 beschrieben ist.
  • Nun ist bezüglich 3 eine schematische Rückansicht dreier Hydrozyklone 18a, 18b und 18c gezeigt, die in eine Anordnung gepackt sind, in welcher die drei Hydrozyklone axial verschoben sind, wie zuvor mit Bezug auf 2 beschrieben, und ferner axial voneinander versetzt sind. Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff "axial versetzt", dass die Achsen der Hydrozyklone 18a, 18b und 18c keine gerade Linie bilden und stattdessen ein Dreieck bilden, am bevorzugtesten ein gleichseitiges Dreieck 46, das in 3 dargestellt ist. Der Buchstabe "S", um eine "kurze" Länge zu bezeichnen, wird verwendet, um den Hydrozyklon 18a zu kennzeichnen, was anzeigt, dass die Gesamtlänge dieses Hydrozyklons geringer ist als die Länge der Hydrozyklone 18b und 18c, wenn mit ihren angeschlossenen Überlaufauslegern 40 bzw. 42 betrachtet werden. Die Buchstaben "M", die eine "mittlere" Länge bezeichnen, und "L", die eine "lange" Länge bezeichnen, werden verwendet, um die Hydrozyklone 18b bzw. 18c zu kennzeichnen.
  • In der in 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist die Packung dergestalt, dass die äußere diametrische Oberfläche des Einlasssegments 22a des ersten Hydrozyklons 18a, den zum zweiten Hydrozyklon 18b zugehörigen Überlassausleger 40, und den zum dritten Hydrozyklon 18c zugehörigen Überlaufauslegers 42, berührt oder zu diesen eng beabstandet ist. Die äußere diametrische Oberfläche des Einlasssegments 22b des zweiten Hydrozyklons 18b berührt den Trennkammerteil 24a des ersten Hydrozyklons 18a, sowie den Überlaufausleger 42, der zum dritten Hydrozyklon 18c zugehörig ist, oder ist zu diesen eng beabstandet. Die äußere diametrische Oberfläche des Einlassteils 22c des dritten Hydrozyklons 18c berührt die Trennsegmente 24a und 24b des ersten und des zweiten Hydrozyklons 18a bzw. 18b, oder ist zu diesen eng beabstandet. Die drei Hydrozyklone 18a, 18b, 18c sind vorzugsweise in der in 3 gezeigten dreieckigen Anordnung zusammengehalten, und zwar mittels entsprechender Muster von Öffnungen 19 in den ersten und zweiten Stützplatten 14, 16. Mit anderen Worten sind die Öffnungen 19 in einer dreieckigen Anordnung in den jeweiligen Stützplatten 14, 16 angeordnet und sind dergestalt voneinander beabstandet, das sie die Hydrozyklone 18a, 18b und 18c in der in 3 dargestellten Anordnung enthalten. Die in 3 dargestellte Dreiecksformation führt zu einem dreieckigen Bündel, das allgemein als 48 angegeben ist, in welchem die Hydrozyklone 18a, 18b und 18c miteinander verschraubt sind, um den Zwischenraum zwischen den Zyklonen zu verringern, wodurch die Fähigkeit, die Hydrozyklone 18a, 18b, 18c dicht in eine Baugruppe zu packen, weiter erhöht wird.
  • Das dreieckige Bündel 48 stellt eine Grundbaueinheit bereit, die in einer Baugruppe wiederholt auftreten kann, um ein Packen von Hydrozyklonen in einem vorgegebenen Volumen oder Bereich zu maximieren. 4 zeigt dies. Das oben beschriebene beispielhafte Hydrozyklonbündel 48 ist mit anderen, gleich aufgebauten Bündeln 50, 52, 54, 56 und 58 gepackt. Der Abstand zwischen den Bündeln 48, 50, 52, 54, 56 und 58 ist in 4 aus Gründen der Klarheit übertrieben dargestellt. Es sollte beachtet werden, dass diese Bündel tatsächlich alle entweder in Kontakt mit- oder in sehr großer Nähe zueinander platziert sind, wie mittels der Pfeile 60 angezeigt. Die benachbarten Bündel können dann miteinander auf dieselbe Weise verschraubt sein wie die einzelnen Hydrozyklone 18a, 18b und 18c. Mit anderen Worten verschraubt sich der "S"-Hydrozyklon 18a vom Bündel 48 mit dem axial verschobenen "M"-Hydrozyklon 18b vom Bündel 52 und dem "L"-Hydrozyklon 18c vom Bündel 50. Es ist dann zu beachten, dass die Vorteile der vorliegenden Erfindung auf eine dreidimensionale Weise realisiert werden können. Wo die Vorteile von axial verschobenen Hydrozyklonen deutlich in einer zweidimensionalen Anordnung in 2 gezeigt sind, zeigen 3 und 4, dass eine höhere Dichte von Hydrozyklonen auch mittels Implementierens eines axial versetzten Verhältnisses entlang einer dritten Dimension erreicht werden kann.
  • Der Fachmann wird erkennen, dass zahlreiche Modifikationen und Änderungen an den hierin beschriebenen beispielhaften Ausgestaltungen und Ausführungsformen vorgenommen werden können und dass die Erfindung nur durch die folgenden Ansprüche und jegliche Entsprechungen davon beschränkt ist.

Claims (21)

  1. Hydrozyklonabscheiderbaugruppe, die Folgendes umfasst: eine Vielzahl von Hydrozyklonen (18a, 18b, 18c), von denen jeder über ein Einlasssegment (22) mit einem ersten Durchmesser und ein Trennsegment (24) mit einem zweiten Durchmesser verfügt, wobei der erste Durchmesser größer als der zweite ist; wobei die Vielzahl von Hydrozyklonen mittels einem Stützelement (14) innerhalb eines Hydrozyklonbehälters gehalten wird; dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Hydrozyklonen untereinander axial verschoben ist, so dass das Einlasssegment von wenigstens einem der besagten vielzähligen Hydrozyklone angrenzend an dem Trennsegment eines anderen der besagten Hydrozyklone liegt.
  2. Hydrozyklonabscheiderbaugruppe nach Anspruch 1, die ferner über einen Überlaufausleger (40) verfügt, der mit dem Einlasssegment von wenigstens einem der besagten vielzähligen Hydrozyklone in Verbindung steht.
  3. Hydrozyklonabscheiderbaugruppe nach Anspruch 1, die über wenigstens drei Hydrozyklone verfügt.
  4. Hydrozyklonabscheiderbaugruppe nach Anspruch 3, die ferner über ein erstes Überlaufauslegerelement (40) verfügt, das sich zwischen dem Einlasssegment eines der besagten wenigstens drei Hydrozyklone und dem Stützelement erstreckt.
  5. Hydrozyklonabscheiderbaugruppe nach Anspruch 4, bei der das Einlasssegment eines der besagten wenigstens drei Hydrozyklone angrenzend an das erste Überlaufauslegerelement (40) liegt.
  6. Hydrozyklonabscheiderbaugruppe nach Anspruch 4, die ferner über ein zweites Überlaufauslegerelement (42) verfugt, das sich zwischen dem Einlasssegment eines zweiten der besagten wenigstens drei Hydrozyklone und dem Stützelement (14) erstreckt, wobei der zweite Überlaufausleger axial länger als der erste Überlaufausleger ist.
  7. Hydrozyklonabscheiderbaugruppe nach Anspruch 4, bei der das Einlasssegment eines der besagten wenigstens drei Hydrozyklone angrenzend an das zweite Überlaufauslegerelement (42) liegt.
  8. Hydrozyklonabscheiderbaugruppe nach Anspruch 3, bei der die wenigstens drei Hydrozyklone axial voneinander versetzt sind.
  9. Hydrozyklonabscheiderbaugruppe nach Anspruch 8, bei der die axial versetzte Anordnung so ausgelegt ist, dass die axialen Enden der wenigstens drei Hydrozyklone ein gleichseitiges Dreieck bilden.
  10. Hydrozyklonabscheiderbaugruppe nach Anspruch 1, die Folgendes umfasst: drei Hydrozyklone (18a, 18b, 18c), die in einem im Allgemeinen parallelen Verhältnis zueinander angeordnet sind und die durch das besagte Stützelement (14) gestützt werden, von denen jeder der Hydrozyklone über ein Einlasssegment mit einem ersten Durchmesser und ein Trennsegment mit einem axialen Ende und mit einem zweiten Durchmesser verfügt, wobei der erste Durchmesser größer als der zweite ist; wobei die drei Hydrozyklone untereinander axial verschoben sind, so dass das Einlasssegment von wenigstens einem der besagten Hydrozyklone angrenzend an dem Trennsegment eines anderen der besagten Hydrozyklone liegt; und wobei die drei Hydrozyklone axial voneinander versetzt sind, so dass die axialen Enden der drei Hydrozyklone ein Dreieck bilden.
  11. Hydrozyklonabscheiderbaugruppe nach Anspruch 10, die ferner über ein erstes Überlaufauslegerelement (40) verfügt, das das Einlasssegment eines ersten der besagten drei Hydrozyklone mit dem besagten Stützelement (14) verbindet, wobei das erste Überlaufauslegerelement eine Länge besitzt, die es dem Einlasssegment des besagten ersten Hydrozyklons erlaubt, angrenzend an das Trennsegment eines zweiten der besagten Hydrozyklone zu liegen, während das Einlasssegment des besagten zweiten Hydrozyklons angrenzend an das besagte erste Überlaufauslegerelement (40) liegt.
  12. Hydrozyklonabscheiderbaugruppe nach Anspruch 11, die ferner über ein zweites Überlaufauslegerelement (42) verfügt, das das Einlasssegment eines dritten der besagten drei Hydrozyklone mit dem besagten Stützelement verbindet, wobei das zweite Überlaufauslegerelement (42) eine Länge besitzt, die es dem Einlasssegment des besagten dritten Hydrozyklons erlaubt, angrenzend an das Trennsegment des ersten der besagten Hydrozyklone zu liegen, während das Einlasssegment des besagten ersten Hydrozyklons angrenzend an das besagte zweite Überlaufauslegerelement (42) liegt.
  13. Hydrozyklonabscheiderbaugruppe nach Anspruch 10, die außerdem Folgendes umfasst: ein zweites Stützelement (16) innerhalb des Hydrozyklonbehälters zur Stützung der axialen Enden der drei Hydrozyklone; und einen Drehzapfen (44), der radial um jeden der drei Hydrozyklone in der Nähe des axialen Endes angeordnet ist, wobei der Drehzapfen innerhalb des zweiten Elements (16) gesichert, axial jedoch entlang eines Teils des Hydrozyklons bewegbar ist.
  14. Hydrozyklonabscheiderbaugruppe nach Anspruch 10, bei der das Dreieck ein gleichseitiges Dreieck ist.
  15. Hydrozyklonabscheiderbaugruppe nach Anspruch 10, bei der die axial verschobene Anordnung eine verbesserte Durchflussverteilung ermöglicht.
  16. Hydrozyklonabscheiderbaugruppe nach Anspruch 1, die Folgendes umfasst: einen ersten und einen zweiten Hydrozyklon (18a, 18b), die in einem im Allgemeinen parallelen Verhältnis zueinander angeordnet sind, wobei jeder der besagten Hydrozyklone einen röhrenförmigen Rumpf mit einem Einlasssegment (22) mit einem ersten Durchmesser sowie ein Trennsegment (24) mit einem zweiten Durchmesser einschließt, wobei der erste Durchmesser größer als der zweite ist; ein erstes Stützelement (14) zur Stützung der Einlasssegmente des ersten und des zweiten Hydrozyklons; ein erstes Abstandselement (40), das zwischen dem ersten Stützelement (40) und dem Einlasssegment des zweiten Hydrozyklons angeordnet ist und diese miteinander verbindet, wodurch es dem Einlasssegment des zweiten Hydrozyklons ermöglicht wird, angrenzend an das Trennsegment des ersten Hydrozyklons zu liegen.
  17. Hydrozyklonabscheiderbaugruppe nach Anspruch 16, bei der das erste Abstandselement (40) einen röhrenförmigen Überlaufkopf umfasst, der einen Flüssigkeitsdurchlass durch denselben definiert.
  18. Hydrozyklonabscheiderbaugruppe nach Anspruch 16, die ferner Folgendes umfasst: ein zweites Stützelement (16) zur Stützung der Trennsegmente des ersten und des zweiten Hydrozyklons (18a, 18b); und einen Drehzapfen (44), der bewegbar auf dem Trennsegment sowohl des ersten als auch des zweiten Hydrozyklons und in einem ineinandergreifenden Kontakt mit dem zweiten Stützelement (16) angeordnet ist.
  19. Hydrozyklonabscheiderbaugruppe nach Anspruch 16, die ferner Folgendes umfasst: einen dritten Hydrozyklon (18c) mit einem Einlasssegment mit einem ersten Durchmesser sowie ein Trennsegment mit einem zweiten Durchmesser, wobei der erste Durchmesser größer als der zweite ist und wobei der dritte Hydrozyklon in einem im Allgemeinen parallelen Verhältnis zu dem ersten und dem zweiten Hydrozyklon (18a, 18b) angeordnet ist; und ein zweites Abstandselement (42), das eine Länge besitzt, die größer als die des ersten Abstandselements (40) ist, wobei das zweite Abstandselement zwischen dem ersten Stützelement (14) und dem Einlasssegment des dritten Hydrozyklons angeordnet ist und diese miteinander verbindet, wodurch es dem Einlasssegment des dritten Hydrozyklons ermöglicht wird, angrenzend an das Trennsegment des zweiten Hydrozyklons zu liegen.
  20. Hydrozyklonabscheiderbaugruppe nach Anspruch 19, wobei die ersten axialen Enden des ersten, zweiten und dritten Hydrozyklons (18a, 18b, 18c) in einer axial versetzten Weise angeordnet sind, um ein Dreieck zu bilden.
  21. Hydrozyklonabscheiderbaugruppe nach Anspruch 20, bei der das Dreieck ein gleichseitiges Dreieck ist.
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