DE689811C

DE689811C - Abflussregler fuer Erdoelseparatoren

Info

Publication number: DE689811C
Application number: DE1938G0098509
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1938-08-24
Filing date: 1938-08-24
Publication date: 1940-04-04

Description

Abflußregler für Erdölseparatoren Die Ezdölsieparatoren haben den Zweck, das aus der Sonde ausströmende Erdöl auf2jufangen und von dem ebenfalls. aus der Sonde ausströmenden Erdgas zu trennen. Aus dem Separator fließt das Erdöl durch ein meist in Abhängigkeit von dem Flüssigkeitsspiegel im Innern des Separators gesteuertes Ventil. zur weiteren Verarbeitung, während das Gas durch eine meist an der Decke des Separators angeordnete besondere Leitung entweicht.
Die bisher bekanntgewordenen, durch Schwimmer betätigten Abflußventile haben den Nachteil, daß sie allen Schwankungen des Flüssigkeitsspiegels folgen und dabei dauernd den Querschnitt des Abflußventils verändern. Die Folge davon ist, daß die meist zwischen, dem Abflußventil und .dem Separator eingeschaltete Meßvorrichtung auf dem Diagrammblatt sehr unruhige Ausschläge ergibt, die kaum durch P'lanim-etrieren ausgewertet werden können. Es. sind deshalb bereits Einrichtungen entwickelt worden, bei denen durch Anwendung von zwei Schwimmern,- die auf ein Ventil einwirken und dieses in zwei Stufen öffnen, ein gleichmäßiger Abfiuß des. Erdöls erreicht werden soll. Diese Einrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß. der Abfluß dea Erdöls. in dem Bereich des niedrigen Flüssigkeitsstandes durch den gleichen Ventilquerschnitt erfolgt wie im Bereich des höheren Flüssigkeitsstandes. Ein Ventil mit großem Querschnitt ermöglicht aber gerade bei Abfluß geringerer Flüssigkeitsmengen keine genaue Einstellung und verursacht dadurch ebenfalls unruhige Ausschläge. .
Durch die vorliegende Erfindung sollen die Nachteile der bisher bekanntgewordenen Einrichtungen vermieden werden, und zwar dadurch, daß erfindungsgemäß durch einen Schwimmer nacheinander; je nach der Höhe des Flüssigkeitsstandes, zwei Ventile geöffnet werden, und zwar -im Bereich des. niedrigen Flüssigkeitsstandes ein verhältnismäßigkleines Ventil und erst im Bereich des höheren-Flüs.-' sigkeitsstandeg ein größeres Ventil, welches mit Sicherheit auch die größten während der Eruption zufließenden Ölmengen abfließen läßt, so daß ein Einströmen des Öles in die Erdgasleitung verhindert wird.
Die erfindungsgemäße Einrichtung hat also den Vorteil; daß im Bereich des niedrigen Flüssigkeitsstandes, .- also während der Zeit, in der nur verhältnismäßig geringe Mengen Erdöl zufließen, der Abfluß durch ein Ventil von kleinem Querschnitt, also auch -mit entsprechend großer Genauigkeit, geregelt wird. Gleichzeitig erfolgt der Durchfluß. durch das kleinere Ventil über einen längeren Hubbereich, da der Schwimmer erst bei wesentlich stärkerem Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels so, viel Antriebskraft gewinnt, daß er auch das Ventil mit dem größeren Querschnitt öffnen kann. Erforderlichenfalls kann erfindungsgemäß das. zweite Ventil auch noch durch zusätzliche Gewichte belastet werden, so daß auch bei geringerem Druck im Separator die Auftriebskraft des Schwimmers erst zur öffnung des zweiten Ventils genügt, wenn die Flüssigkeit im Separator auf die gewünschte Höhe angestiegen ist. -Weiterhin wird gemäß der Erfindung .ein wesentlicher Fortschritt dadurch erzielt, daß das Gestänge, welches die Bewegung des Schwimmers auf die beiden hintereinandergeschalteten Abflußventile überträgt, mit einem Rohr oder rohrförmigen Gehäuseteil umgeben ist, der den Druckraum des Separatars unmittelbar mit dem Ventilgehäuse. verbindet, so daß die Zwischenschaltung von Stopfbuchsen nicht notwendig ist.
Erfindungsgemäß wird dabei ferner der obere Anschlußstutzen, der die fibertragungselemente aufnimmt, so hoch, erforderlichenfalls in einem besonderen Dom, angeordnet, daß er nur mit dem im Separatar zur Ausscheidung gelangenden Erdgas. in Berührung kommt, nicht mit der Flüssigkeit selbst. Dadurch wird erreicht, daß trotz des Fehlens von Stopibuchsen oder anderen Abdichtungen das Erdöl nur auf dem Wege über -die Meßrohrvorrichtung zum Abflußventil und dann zur Verarbeitungsstelle gelangen kann.
In Abb., i ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In dem Separatorbehälter a ist ein Schwimmer b angeordnet, der erfindungsgemäß sehr läng und mit zugespitzten Enden c und d ausgeführt ist. Die Länge des Schwimmers b wird erfindungsgemäß so gewählt, daß der Schwimmer bei dem niedrigsten Flüssigkeitsspiegel, bei dem eine Öffnung des Abflußventils zuerst erfolgen soll, eintaucht und die Flüssigkeit beim Ansteigen die obere Spitze des Schwimmers erst dann erreicht, wenn der Flüssigkeitsspiegel so hoch gestiegen ist; wie eis zum Öffnungsbeginn des zweiten größeren Ventilquerschnitts er- ,, wünscht ist.
Der Schwimmer b wird durch Hebelewid f gehalten. Der Hebel e dient dabei nur zur Führung des Schwimmers, während der Hebel/ die Bewegung des Schwimmers b durch eine Zwischenstange g auf den Hebel k des Abflußventils i überträgt. Erfindungsgemäß wirkt hierbei der Hebel k zuerst auf den Ventilkegel k ein, dessen Sitzbohrung sich in einer. zweiten Ventilkegell befindet, der während -der Öffnungsbewegung des kleinen Kegels k durch den auf ihm lastenden Flüssigkeitsdruck und erforderlichenfalls durch: Zusatzgewichte geschlossen gehalten wird. Erst wenn der Flüssigkeitsspiegel so hoch gestiegen ist, daß, der Schwimmer b mittels des Hebels f den Kegel k so weit angehoben hat, daß der Kopf n des Kegels k gegen die Einstellschraube o "stößt; wirkt der Hebel h auch.auf den zweiten Kegelt ein, da die Einstellschraube o in einer Traverse p angeordnet ist, die mit dem Kegelt fest verbunden ist. Da aber erfindungsgemäß das Volumen des Schwimmers. b so bemessen ist, daß die Auftriebskraft bei nur teilweisem Eintauchen des Schwimmers in die Flüssigkeit noch nicht ausreicht; um den Kegel l zu öffnen; bleibt dieser weiterhin geschlossen, bis der Flüssigkeitsstand.ijn Separat.or so hoch gestiegen ist, daß die Auftriebskraft des Schwimmers ausreicht, um auch den Kegel t zu öffnen. Bis dahin findet also der Abfluß nur durch die Ventilbohrung des Kegels k statt, und zwar, da dieser in dem normalen Hubbereich voll geöffnet ist, konstant bzw. nur in Abhängigkeit von dem Druck im Separatar. Die Anzeige des Meßgerätes g, das in die den Separatar a mit dem Abflußventil verbindende Rohrleitung r .eingeschaltet ist, ergibt also ein gleichmäßiges Registrieren der abfließenden Menge.
Durch das rohrförmige Gehäuses, welches die Verbindungsstange g umgibt, ist der Anschlußstutzen t, der gleichzeitig die Lagerung des. Hebels/ enthält, mit dem Gehäuse des Abflußventils L so verbunden, daß eine Stopfbuchse zur Abdichtung nicht erforderlich ist. Wie die Abbildung zeigt, ist der Anschlußstutzen t an .einem besonderen Dom u angeordnet, in dem sich stets Erdgas, aber niemals Flüssigkeit befindet. Nach dem Gesetz oder kommunizierenden Röhren stellt sich in dem röhrenförmigen Gehäuseteil s der gleiche Flus,-ein wie in dem- Separatar selbst.
Die Querschnitte sind hierbei erfindungsgemäß so groß bemessen, daß beim 'Öffnen der Kegel k und L kein größerer Druckabfall entstehen kann, als der statischen Druckhöhe der in dem röhrenförmigen Teils befindlichen Flüssigkeit entspricht. Es kann deshalb ein Heraussaugen dieser Flüssigkeit und damit ein Durchschlagen .des Gases nicht erfolgen, vielmehr findet nur ein gewisses Absinken des Flüssigkeitsspiegels in .dem röhrenförmigen Gehäuseteils statt. Diese Höhendifferenz wird aber durch Flüssigkeit ausgeglichen, die aus dem Separatar a nach dem Gesetz der kommunizierenden Röhren in den röhrenförmigen Gehäuseteil s strömt. Da diese hierbei die Meßvorrichtung g passieren muß, wird die Meßgenauigkeit durch die geschilderten Vorgänge nicht beeinflußt.
In Abb. z ist gezeigt, wie das Öffnen des kleinen Kegels k erfolgt.
Abb. g zeigt dann den Zustand, der eintritt, wenn die Flüssigkeit so hoch gestiegen ist, daß auch der zweite Kegel l sich öffnet.
Damit es möglich ist, die Meßvorrichtung g ohne weiteres zwischen dem Separator und dem Abfluß.ventil einzuschalten und trotzdem einen Einbau des. Abflußventils nahe dem Separatorbehälter zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß, wie in Abb. q. dargestellt, das Abflußventil in einem Winkel zu der Abflußöffnung des Separators angeordnet, so daß zwischen der Abflußöffnung des Separators und dem Abflußventil eile nahe der Behälterwandung befindliches bogenförmiges Rohrstück Y angeordnet werden kann, welches die Meßvo.rrichtung g aufnimmt.
Die Sitzbohrung rv des zweiten Absperrkegels L ist erfindungsgemäß hinter der eigentlichen Sitzfläche stark erweitert; so daß sich ein großer Abflußraum ergibt. Es soll dadurch verhindert werden, daß beim öffnen des kleinen Kegels k durch die dann ausfließende ölmenge ein Druckausgleich bewirkt wird, der den Ventilkegel L entlastet. Es soll also vielmehr der volle Flüssigkeits; druck auch bei geöffnetem Ventilkegel k im Schließsinne auf den Ventilkegel L einwirken.

Claims

PATENT ANSYIZ ÜC11G i. Abflußregler für Erdölseparatoren, dessen Abflußventil durch einen Schwimmer betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der im Verhältnis zu seinem Durchmesser sehr lange und aufrecht geführte Schwimmer mit denn kleineren von zwei im Abflußventil hintereinandergeschalteten Ventilkegeln kraftschlüssig verbunden ist, wobei die Bohrung. dieses kleineren Ventilkegels in dem gröeren Ventilkegel angeordnet ist und der kleinere Ventilkegel nach . einem gewissen Hub gegen eine Verstellschraube stößt, die in einem mit dem zweiten größeren Kegel fest verbundenen Bügel oder ähnlichen- Bauteil angeordnet ist, so daß nach weiterem Steigen der Flüssigkeit im Separator auch der zweite größere Ventilkegel entgegen dem auf ihm lastenden Flüssigkeitsdruck geöffnet wird. z. Abflußregler für Erdölseparatoren nach Anspruch i, -dadurch gekennzeichnet, daß der zweite größere Ventilkegel finit eintm Zusatzgewicht belastet ist, welches so bemessen ist, daß erst nach .einem bestimmten Höchstmaß der Flüssigkeit und entsprechend tief eingetauchtem Schwimmer die öffnung dieses größeren Ventilkegels. ,möglich ist. 3. Abflußregler für Erdölseparatoren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenstange, welche die Bewegung des Schwimmerhebels auf den tetätigungshebel des Abflußventils überträgt, in einem Rohr geführt ist, welches eine druckdichte Verbindung zwischen dem Anschlußstutzen, der gleichzeitig zur Lagerung des Schwimmerhebels dient, und dem eigentlichen Ventilgehäuse herstellt, wobei der Anschlußstutzen erforderlichenfalls in einem besonderen domartigem Ansatz des Separatorgehäuses so hoch angeordnet wird, daß nur Erdgas, nicht aber Erdöl, in den Anschlußstutzeneintreten kann. q.. Abflußregler für Erdölseparatoren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilquerschnitte-so groß bemes:-sen sind, daß beim öffnen des kleineren Ventilkegels nur eine geringe Drucksteigerung in dem Raum hinter -dem größeren Ventilkegel eintritt. 5. Abflußregler für Erdölseparatoren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß; von oben gesehen, der Anschlußr stutzen für die Abflußleitung in einem Winkel zu dem Abflußventil angeordnet ist, derart, daß ein kreisbogenförmiges, der Behälterwandung anliegendes Rohrstück zwischen .dem Ab$ußstutzen und dem Abflußventil angeordnet werden kann, ohne daß, es, dabei notwendig ist, das Abflußventil in größerer Entfernung von dem Mantel des Separators anzuordnen.