ES2618516T3 - Separador dinámico de partículas - Google Patents

Abstract

Separador (10) de partícula para la separación de partículas en un líquido, gas o ambos, en donde el separador comprende un cilindro (12) exterior, o tanque, que está equipado con una abertura (14) de entrada y una abertura (16, 18) de salida superior e inferior para exportación de líquidos/gas y partículas, respectivamente, adicionalmente el separador comprende un eje (22) equipado con un número de álabes o paletas (24) que están dispuestas para ser impulsadas por un motor (20) adjunto, un cilindro (26) interior formado en el tubo colocado centralmente está dispuesto alrededor del eje (22) con dichos álabes o paletas (24), y el cilindro interior comprende un número de hendiduras (36) caracterizado porque El eje (22) comprende en la dirección longitudinal, unos medios (40) de soporte asegurados permanentemente de forma circular y que se extienden hacia afuera, dispuestos alrededor del eje (22) donde la circunferencia de los medios de soporte es mayor en el extremo inferior de dichos medios que en el extremo superior para darle a las partículas que van a ser separadas una velocidad centrífuga creciente, y Una barrera de gas se dispone en la parte inferior del cilindro (12) exterior para evitar que la columna de gas sea impulsada hacia abajo hacia la abertura (18) de salida inferior.

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

DESCRIPCION

Separador dinamico de partlcuias

La presente invencion se reiaciona con un dispositivo para un separador dinamico de partlcuias para ia separacion de partlcuias en un ilquido, gas o ambos, donde ei separador comprende un tanque que esta equipado con una abertura de entrada superior y una abertura de saiida superior e inferior para exportar ilquido/gas y partlcuias, respectivamente, adicionaimente, ei tanque comprende un eje ajustado con un numero de aiabes o paietas que estan dispuestas para ser impuisadas por un motor adjunto tai como es conocido dei documento DE 1461090.

Ei punto de partida de ia invencion son ios probiemas de ia industria petroiera en ia que es producida arena, a menudo en cantidades considerabies, junto con petroieo y gas. Este es un fenomeno que es conocido en todo ei mundo. La arena que sigue ia corriente de ilquido y gas por medio de ios cabezaies de pozo a grandes partes de ias piantas de procesamiento, y tambien se puede encontrar en agua separada que es reinyectada a ios pozos que se utiiizan para soporte de presion en ios reservorios.

Adicionaimente, ia arena y otras partlcuias se presentan muy frecuentemente en cantidades considerabies en diferentes tipos de operaciones de pozo y perforacion. La arena y ias partlcuias en ias corrientes de ilquido y gas conducen ai desgaste flsico y a un periodo de vida reducido dei equipo tai como ias vaivuias, sistemas de tuberla y bombas. Una capacidad reducida y de esta manera una produccion disminuida son otros danos como consecuencia resuitante de ia presencia de arena, ademas de una seguridad debiiitada. Finaimente, ia separacion y deposicion de mezcias de petroieo/arena es un area a ia que ias autoridades ambientaies ie estan prestando creciente atencion.

Se han utiiizado diferentes soiuciones tecnicas en un esfuerzo para separar ias partlcuias de ia corriente de ilquido/gas. Ei metodo mas comun es utiiizar fiitros de diferentes ciases y dimensiones.

Un probiema comun es que ios fiitros se bioquean cuando existen grandes cantidades de arena y partlcuias en ia corriente de ilquido/gas. Los procedimientos de iimpieza para ios fiitros se pueden compiicar y/o demandar tiempo y recursos.

Otra soiucion es utiiizar hidrociciones, que con ia ayuda de ia fuerza centrlfuga, utiiizan ia diferencia en ia gravedad especlfica entre ias partlcuias y ei ilquido/gas en ei proceso de separacion. Ei proceso tiene iugar en ciiindros conformados. Las partlcuias que se separan son tomadas de una abertura en ei fondo dei cono, mientras que fiuido iimpio se extrae de ia parte superior dei ciiindro.

Los ciciones pasivos tradicionaies de este tipo poseen cierta demanda sobre ia veiocidad de fiujo de fiuido para funcionar efectivamente. Si ia veiocidad dei ilquido/gas cae por fuera dei area dei cicion pasivo para ei cuai este esta disenado, ia saiida cae, aigunas veces drasticamente. Ei diametro interno de ia cabeza dei cicion esta ajustado de manera precisa a ia veiocidad de fiujo estimada y ai voiumen de ia corriente de ilquido/gas. A aitas presiones y grandes cantidades de gas en ia corriente de fiuido ia presencia de ia arena podra desgastar ei cicion en aigunas horas o dlas. Adicionaimente, ei tipo de cicion pasivo tiene una iimitacion de apiicacion esenciai, en ia medida en que este no se puede apiicar donde ia presion dei pozo es baja. Este es ei caso de muchos pozos en todo ei mundo y ocurre a menudo en ios pozos en iechos oceanicos. La razon de esto descansa en ei modo de operacion mismo. Los ciciones pasivos recoiectan/utiiizan ia energla que entra/saiida de ia corriente de fiuido para ia separacion de ias partlcuias. Las perdidas de presion en ios ciciones pueden ir hasta 8-12 bares.

Como se menciono esto conduce a grandes costes para ias companlas petroieras y a un esfuerzo considerabie para separar ias partlcuias, por ejempio, durante ia produccion de petroieo, porque ias partlcuias de arena tienen efectos demandantes sobre ei equipo a traves dei cuai se transporta ei petroieo. Estos pueden ser tanques transportadores o barcos y refinerlas. Dentro de ia industria de proceso, ias partlcuias pueden tambien conducir a ia erosion de ios sistemas de tuberla entre otras cosas, con ios riesgos de seguridad asociados y tambien ei bioqueo de ios fiitros. Hasta ahora, ei equipo que se utiiiza para ia separacion ha sido dependiente dei tamano de ia partlcuia y de ia veiocidad de fiujo dei ilquido y/o ei gas en donde eiios se encuentran.

Ei separador de partlcuias de acuerdo con ia invencion se define en ias reivindicaciones 1-8 anexas. Ei separador se puede utiiizar en particuiar para, por ejempio, ia separacion de partlcuias de arena provenientes de petroieo y gas en ios tubos de produccion, ia separacion de partlcuias en ia industria de proceso o ia separacion de partlcuias, por ejempio, en un suministro de agua. La separacion de ias partlcuias tiene iugar en dos etapas, en ia que ias partlcuias mas grandes en numerosos casos siguen ia pared interior de un tanque y caen fuera de este, mientras que en una etapa dos uno circuia por medio de un sistema de aiabe motorizado, ia corriente de gas y/o ilquido junto con ias partlcuias airededor dei exterior y ei interior dei ciiindro inciuido con hendiduras, aigo que da como resuitado que ias partlcuias finas sean activamente impuisadas hacia afuera de ios bordes dei tanque por ia fuerza centrlfuga en ia medida en que eiias tienen una densidad de masa mayor que ei medio.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Las partlcuias se deslizan a traves de las hendiduras en un cilindro interior hacia un espacio anular exterior. Posteriormente, debido a la fuerza de la gravedad, ellas caeran al fondo del tanque, donde ellas son conducidas afuera o a un segundo tanque subyacente para la recoleccion de partlculas o a un sistema de drenaje, al mismo tiempo que el llquido es todo el tiempo conducido hacia afuera de una abertura de salida conectada a la parte superior del tanque de presion superior. Hoy, no existen aparatos que se basen en el mismo principio en dos etapas, que puedan separar las partlculas en una corriente de llquido y/o gas. No existen aparatos que esten basados en una combinacion de rotacion propia pasiva y activamente roten el flujo del fluido al mismo tiempo. Los aparatos de hoy son mas dominados por la filtracion tradicional, o estan basados en conos puros en los cuales un medio mezclado circula solamente sobre la base de su propia velocidad de flujo. Los aparatos que existen hoy no son capaces de separar las partlculas en un medio que fluye con velocidad de flujo alta y baja alterna, y pueden normalmente no separar las partlculas de diferentes tamanos y densidades de masa, por ejemplo la arena que varla de aproximadamente arcilla a aproximadamente grava. Con la presente invencion es posible llevar a cabo la separacion independiente del tamano de partlcula e independiente de la velocidad de flujo del medio que fluye.

De las tecnicas conocidas, el documento EP 0473566 B1 puede ser mencionado, entre otros. Este documento divulga un aparato de hidrociclon que comprende un cuerpo hueco extendido con unas aberturas de entrada y salida, donde dentro del cuerpo hueco o cilindro, se forma un primer flujo de vortice de llquido en el extremo superior y un segundo flujo de vortice en la parte inferior del cilindro. Una cubierta conica se coloca en la parte inferior para asegurar que las partlculas mas pesadas que caen subidas por el remolino de nuevo mediante el flujo del remolino. Los alabes o similares no se utilizan para suministrar el flujo de remolino.

Adicionalmente, el documento WO 80/02651 tambien se debe senalar. Esta invencion divulga un separador de polvo, en el cual un eje con una hoja de filtro que rota se fija en un separador de ciclon. El polvo y las partlculas se separan principalmente con la ayuda de filtros que rotan.

Ninguno de los aparatos conocidos hoy utiliza medios de dos etapas para incrementar la velocidad de rotacion del medio que fluye. Se ha mostrado que subsiste la necesidad de poder llevar a cabo la separacion de una fraccion alta de partlculas que varla en tamano a velocidades de flujo variantes, por ejemplo, porque se desea evitar el desgaste, la circulacion repetida de la corriente de petroleo a traves de varios contenedores y filtros, o el uso de varios metodos de limpieza. Mas aun, subsiste una necesidad porque un metodo que utilice la invencion de como resultado una reduccion de costes considerable para, por ejemplo, las companlas petroleras en relacion con el uso de los metodos existentes.

Lo que se obtuvo con la invencion en relacion con las tecnicas de hoy, es por encima de todo que el usuario pueda mejorar en general la salida de la separacion de partlcula a traves de una circulacion seleccionada de medio que contenga partlculas. El usuario consigue sus costes para sistemas de separacion de partlculas considerablemente reducidos, ademas de los problemas de desgaste debido a las partlculas en las tuberlas y otro equipo que se reduce considerablemente y da como resultado unos costes de mantenimiento reducidos. El usuario no se vuelve dependiente de que las partlculas que se separan caigan dentro de un area estrecha con relacion al tamano, o que la separacion solo se pueda llevar a cabo dentro de un rango estrecho de velocidades de flujo.

Los medios que aseguran que esto se logre, son primeramente que se desarrolle una solucion con base en un motor hidraulico, neumatico o electrico con un eje, provisto con paletas de rotor dentro de un cilindro formado en el tubo con hendiduras, que contribuyen a incrementar la velocidad de rotacion, de una manera ajustada para el medio en un contenedor con un flujo a traves de, por ejemplo, llquido, gas y partlculas. Adicionalmente, los tanques de presion aseguran que los sistemas puedan operar bajo la mayorla de las condiciones, al mismo tiempo que el sistema para la remocion regular de partlculas provenientes del tanque de partlculas a que pueda tener lugar una recoleccion practica de las partlculas separadas.

La presente invencion se relaciona en particular con un separador dinamico de partlculas para la separacion de partlculas en un fluido, gas o ambos, en el cual el separador comprende un cilindro o tanque exterior, que esta equipado con una abertura de entrada superior y una abertura de salida superior e inferior para exportacion de llquido/gas y partlculas, respectivamente, adicionalmente el tanque comprende un eje, equipado con un numero de alabes o paletas, que esta dispuesto para ser impulsado por un motor adjunto. Lo que caracteriza la invencion es que un cilindro interior formado en el tubo colocado centralmente esta dispuesto alrededor del eje con dichos alabes o paletas, y que el cilindro interior comprende un numero de hendiduras.

Las realizaciones alternativas preferidas de la invencion se caracterizan por que el numero de dichas hendiduras se puede disponer longitudinalmente y separadas, o con una forma espiralada/helicoidal, en el cilindro interior formado en el tubo.

El cilindro interior puede ser conformado con una forma circular-cill ndrica y el cilindro puede rodear el eje completo de los alabes o paletas. Alternativamente, el cilindro interior se puede conformar en una forma circular-cillndrica y el cilindro puede rodear una parte del eje con los alabes o paletas.

Se prefiere que las hendiduras comprendan un labio exterior y/o interior. Cuando el labio interior se pueda disenar con una parte de labio que se extienda hacia adentro, el labio interior y/o el labio exterior se ajustan adjuntos, o integrados con la hendidura.

El eje comprende, en la direccion longitudinal, medios de soportes fijos de forma circular y que se extienden hacia 5 afuera, donde los medios de soporte se disponen para incrementar la velocidad centrlfuga de las partlculas que van a ser separadas. Los medios de soporte se pueden disponer alrededor del eje, y la circunferencia de los medios de soporte es preferiblemente mayor en la parte inferior de dichos medios que en la parte superior. Adicionalmente, los medios de soporte se pueden conformar en la forma de una gota, y con los alabes o las paletas que se extienden hacia afuera dispuestas separadas, alrededor o en los medios de soporte.

10 Una barrera de gas se ajusta en la parte inferior del cilindro exterior, donde la barrera de gas se dispone para evitar que una columna de gas sea impulsada hacia abajo hacia la abertura de la salida inferior para las partlculas.

Adicionalmente, la invencion se relaciona con un metodo definido en la reivindicacion 9 para la separation de partlculas en un llquido, un gas o ambos, en los cuales una corriente de llquido y/o gas y partlculas es conducida a un separador de partlculas a traves de una abertura de entrada y hacia un tanque que comprende un eje con un numero de alabes 15 o paletas para la separacion dinamica de partlculas, por medio del cual las partlculas son conducidas hacia afuera a traves de la abertura de salida inferior para las partlculas mientras que el llquido y el gas son continuamente conducidos hacia afuera a traves de una abertura de salida superior para el gas y llquido por medio de una abertura en la tapa superior. La corriente del llquido/gas es alimentada a traves de un cilindro interior formado en el tubo dispuesto en el tanque y que las partlculas en dicha corriente sean impulsadas hacia afuera a traves de numerosas 20 hendiduras en el cilindro interior formado en el tubo hacia el interior de la pared en el tanque, por medio del cual ellos son impulsados hacia afuera a traves de la abertura de salida inferior para las partlculas, al mismo tiempo que el llquido y/o gas es conducido hacia afuera a traves de la abertura de salida superior para el gas y el llquido por medio de la abertura en la tapa superior.

Las partlculas que van a ser separadas, ademas de la influencia de los alabes o paletas, les es dada una velocidad 25 centrlfuga creciente con la ayuda de unos medios de soporte dispuestos alrededor del eje.

La invencion debera ser ahora explicada adicionalmente con referencia a los dibujos incluidos, en los cuales;

La Figura 1 muestra un diagrama esquematico del dispositivo de acuerdo con la invencion.

La Figura 2 muestra una vista correspondiente del dispositivo, de acuerdo con la invencion, vista desde arriba.

La Figura 3 muestra un contorno parcial de la invencion vista desde el frente, desde el lado y desde arriba, 30 respectivamente.

La Figura 4 muestra un cilindro interior de acuerdo con la invencion.

La Figura 5 muestra un labio interior/exterior para ajustar sobre el cilindro interior

La Figura 6 muestra una realization alternativa para un eje interior con paletas de acuerdo con la invencion.

Como lo muestra la Figura 1, el separador 10 de partlculas de acuerdo con la invencion, comprende un tanque exterior 35 o un cilindro 12, una entrada 14 para llquido y gas, que contiene partlculas que van a ser separadas, y una salida 16 superior y una salida 18 inferior para exportation de llquido/gas y partlculas respectivamente. El separador 10 ademas comprende un engranaje 20 adjunto tal como un motor, para impulsar un eje 22 que esta dispuesto centralmente en la direccion longitudinal del cilindro 12. El engranaje 20 impulsor (el motor) puede estar conectado directamente al eje 22 o puede estar conectado al eje 22 por medio de un sistema de transmision de potencia (no mostrado).

40 Un numero de paletas o propulsores 24 que se extienden hacia afuera se disponen alrededor del eje 22. Las Figuras 1 y 2 muestran que los propulsores 24 estan dispuestos extendiendose hacia afuera y separados en la direccion longitudinal del eje, pero los propulsores tambien se pueden disponer alrededor del eje en forma helicoidal, o en otras maneras a aquella mostrada en los dibujos. Adicionalmente, el cilindro 26 interior formado en el tubo se dispone alrededor del eje con los propulsores 24, donde el cilindro 26 interior formado en el tubo se asegura de manera 45 permanente a la tapa 28 superior dispuesta adjunta a la parte superior del cilindro 12. Los propulsores 24 contribuyen de manera secundaria al suministrar un movimiento de llquido/gas centrlfugo en el cilindro 12 exterior, y principalmente al suministrar un flujo centrlfugo de llquido/gas en el cilindro 12 interior

Entre la superficie interior del cilindro 12 exterior y la superficie exterior del cilindro 26 interior, se suministra un espacio 30 anular exterior que esta dispuesto para recibir la corriente de gas/llquido. Adicionalmente, el espacio anular interior

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

se suministra en el cilindro 26 interior entre la superficie interior del cilindro interior y el eje dentro de los alabes, tambien dispuesto para recibir la corriente de gas/liquido.

Una barrera 32 de gas se dispone adjunta a la parte inferior del tanque, donde se dispone la barrera de gas para evitar que la columna de gas sea impulsada hacia abajo hacia la abertura 18 de la salida inferior para las partlculas. Esta barrera de gas se puede disenar con una forma conica donde la parte conica de la barrera gira hacia arriba hacia el tanque. El objetivo de la barrera 32 de gas, o del “sombrero” conico invertido, en la parte inferior del cilindro 12, es evitar que se cree un flujo del remolino o “vortice” que se forma por el gas en el centro de la corriente de llquido/partlcula rotatoria a altas velocidades, y que dicho flujo de remolino sea transmitido hacia abajo hacia la abertura 18 de la salida inferior para las partlculas en la seccion inferior del separador. La abertura entre el sombrero conico y la pared del cilindro suministra un estrechamiento que contribuye a que las partlculas sean empujadas hacia abajo hacia la abertura en el fondo, algo que es un efecto deseado. Se prefiere que la barrera 32 de gas como se menciono, se disene con una forma conica, pero la barrera de gas tambien puede ser conformada en otras formas geometricas, tales como por ejemplo, una forma de placa, una forma de media bola, una forma de caparazon, caparazon de media bola invertida, etc.

Una parte esencial de la presente invencion es el cilindro 26 interior y su forma. El cilindro interior puede ser conformado con una forma de tubo cillndrica circular que comprende un borde o filo 42 superior, donde el filo 42 superior esta permanentemente fijo a la tapa 28 superior. El extremo 24 inferior es preferiblemente abierto, pero puede si es necesario ser completa o parcialmente cerrado dependiendo del medio de corriente, la velocidad de flujo, etc. Verticalmente dispuestos en la pared del tubo del cilindro 26 interior estan un numero de hendiduras 36 pasantes, donde las hendiduras estan preferiblemente dispuestas para estar igualmente separadas. Las hendiduras se muestran en la Figura 4 para estar dispuestas verticalmente en el cilindro 26, pero pueden, por supuesto, estar dispuestas de diferentes maneras en la pared del tubo en realizaciones preferidas alternativas, por ejemplo con una forma helicoidal, o las hendiduras se pueden disponer diagonalmente en la pared del tubo del cilindro 26, en paralelo o en la forma de un ventilador.

Las hendiduras se pueden formar con un labio 38a, 38b interior y exterior, respectivamente, como se muestra en la Figura 2, dispuestas para incrementar, o alterar, la velocidad de la corriente de llquido/gas dependiendo de la separacion deseada de las partlculas, el tamano de la partlcula, la densidad, la viscosidad, etc. del medio que es suministrado. Las hendiduras 36 se pueden elaborar integradas en el cilindro interior, en donde el labio interior y/o el labio exterior se forma en, y se hace por medio de, la abertura de la hendidura. El cilindro interior formado en el tubo tambien puede ser elaborado con aberturas/hendiduras puras solamente, sobre las cuales el labio interior y/o el labio exterior se ajustan. La Figura 5 muestra un ejemplo de un labio interior que se ajusta sobre el cilindro interior mostrado en la Figura 4. La Figura 4 muestra un numero de labios ajustados sobre el cilindro interior. En lo principal, el labio 38b exterior se formara inversamente proporcional al labio 38a interior, si se utiliza un labio interior y exterior, pero no necesariamente con la misma relacion angular con respecto a la pared del tubo del cilindro interior. Para evitar turbulencia dentro del cilindro interior formado en el tubo a una velocidad de propulsor alta, puede ser una ventaja utilizar labios de hendidura externa montados sobre hendiduras conformadas diagonalmente/helicoidalmente en paralelo hacia abajo del cilindro interior.

El flujo del medio por fuera del cilindro interior, a traves de las hendiduras 36 y por fuera del espacio anular entre el cilindro interior y la pared interior del cilindro 12 exterior depende del angulo a. El angulo a se puede ajustar en un angulo general adaptado para adecuarse a la mayorla de los medios de flujo que van a ser conducidos hacia el separador. Sin embargo, tambien es posible regular el angulo a con base en la viscosidad del medio de flujo. La baja viscosidad conducira normalmente a un angulo tangencial mayor del labio interior o el exterior en relacion a la circunferencia del cilindro interior. La relacion angular tambien esta influenciada por la turbulencia en el espacio de abertura interior del extremo del tubo, y tambien en que tan facil/diflcil es para el medio fluir desde el interior al espacio anular exterior.

La Figura 6 muestra una realizacion alternativa de la unidad del rotor, es decir, el eje con los alabes o paletas. El dibujo muestra el eje montado en la tapa superior y tambien la salida 16 y la disposicion 44 de conexion para el engranaje impulsor. Los medios 40 de soporte estan dispuestos en el eje 22, entre los alabes 24, de tal manera que el eje 22 comprende, en la direccion longitudinal, unos medios 40, de soportes fijos que se extienden hacia afuera de forma circular, donde los medios de soporte se disponen para darle a las partlculas que van a ser separadas una velocidad centrifuga creciente. Como lo muestran los dibujos, los medios 40 de soporte estan dispuestos alrededor del eje, y adicionalmente, la parte inferior del cuerpo de soporte tiene una circunferencia mayor que su parte superior.

Los medios 40 de soporte cuando se unen juntos pueden, en una realizacion preferida, ser conformados en la forma de una gota, y con los alabes o paletas 24 que se extienden hacia afuera dispuestos separados alrededor o en los medios de soporte. La forma de los medios de soporte puede si es necesario variar de acuerdo con el area de aplicacion, es decir, el tamano de partlcula de las partlculas a ser separadas. La velocidad de flujo, la densidad, etc., porque la forma de la gota se altera. Diferentes formas conduciran a diferentes caracterlsticas de flujo para el medio que fluye.

5

10

15

20

25

Los medios 40 de soporte pueden ademas ser elaborados integrados con el eje y los alabes, o la instalacion de soporte se puede elaborar en secciones que se pueden posteriormente montar entre los alabes y el eje. El ultimo puede ser preferido porque es de esta manera simple reemplazar las secciones con secciones de una forma diferente para influenciar la separacion de partlculas.

El objetivo de los medios de soporte es, entre otras cosas, utilizar el principio de la gravedad. Al forzar la corriente de llquido/gas desde el centro del eje, las partlculas que estan en el medio tambien seran forzadas hacia afuera, estas seran entonces influenciadas por una mayor gravedad de la que ellas tuvieran en el centro del eje. Despues de pasar los medios de soporte, la corriente de llquido/gas se “arrastrara” mas cerca al centro del eje de nuevo. Sera mas diflcil para las partlculas hacer esto debido a la fuerza gravitacional. Ensayos prolongados de la invencion han demostrado este efecto con esta construccion.

La operacion del separador de ciclon de acuerdo con la invencion es que el llquido/gas venga al ciclon por via de la abertura de entrada para el llquido y gas. Las partlculas mayores se separan mediante la fuerza centrlfuga en el cilindro exterior. Las partlculas mas pequenas, que no se separan en el cilindro principal, siguen la corriente de fluido hacia el cilindro interior por el camino de la salida en el centro del interior en el cilindro. El rotor, que puede tener una velocidad rotacional variable o fija, fuerza el fluido y cualquiera de las partlculas mas pequenas restantes tangencialmente hacia afuera a traves de las aberturas de la hendidura, es decir, las hendiduras en el cilindro interior y hacia afuera hacia el espacio anular exterior, donde las partlculas, en razon de la velocidad creciente y de la fuerza centrlfuga, son forzadas hacia afuera, hacia la periferia y gradualmente se separan, donde ellas se remueven por via de la salida. Asl, el rotor tiene la funcion de que a velocidades de fluido de pozo bajas este suministra una alta velocidad rotacional del fluido en el ciclon, algo que hace posible separar las partlculas en un proceso de separacion de dos etapas, independiente de la velocidad del fluido suministrado La presente solucion de ciclon toma su energla de rotacion del motor. Esto conduce a que el flujo de fluido sea, en una pequena proporcion, sometido a una calda de presion. El ciclon puede ser aproximadamente neutro, de presion razonable, mediante la selection adecuada de la velocidad de rotacion.

Este ciclon “dinamico” de acuerdo con la invencion tiene una operacion real mostrada por ser muy efectiva en la separacion de las partlculas por debajo de aproximadamente 30 micrometros, al mismo tiempo que se ha reducido la calda de presion a 0.1 - 1bar.

Claims (9)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   REIVINDICACIONES

   1. Separador (10) de partlcuia para la separacion de partlcuias en un llquido, gas o ambos, en donde el separador comprende un ciiindro (12) exterior, o tanque, que esta equipado con una abertura (14) de entrada y una abertura (16, 18) de saiida superior e inferior para exportation de ilquidos/gas y partlcuias, respectivamente, adicionaimente el separador comprende un eje (22) equipado con un numero de alabes o paietas (24) que estan dispuestas para ser impuisadas por un motor (20) adjunto, un ciiindro (26) interior formado en el tubo coiocado centraimente esta dispuesto airededor del eje (22) con dichos alabes o paietas (24), y el ciiindro interior comprende un numero de hendiduras (36) caracterizado porque

   El eje (22) comprende en la direction longitudinal, unos medios (40) de soporte asegurados permanentemente de forma circular y que se extienden hacia afuera, dispuestos airededor del eje (22) donde la circunferencia de ios medios de soporte es mayor en el extremo inferior de dichos medios que en el extremo superior para darie a las partlcuias que van a ser separadas una veiocidad centrlfuga creciente, y

   Una barrera de gas se dispone en la parte inferior del ciiindro (12) exterior para evitar que la coiumna de gas sea impuisada hacia abajo hacia la abertura (18) de saiida inferior.
2. 2. El separador (10) de partlcuia de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque dicho numero de hendiduras (36) se dispone principaimente de manera longitudinal y separada en el ciiindro (26) interior formado en el tubo.
3. 3. El separador (10) de partlcuia de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que dicho numero de hendiduras (36) se dispone en una forma principaimente espiraiada/heiicoidai y separada en el ciiindro (26) interior formado en el tubo.
4. 4. El separador (10) de partlcuia de acuerdo con la reivindicacion 2 o 3, caracterizado por que el ciiindro (26) interior se disena con una forma circular - ciilndrica y porque el ciiindro rodea el eje (22) compieto con ios alabes o paietas (24).
5. 5. El separador (10) de partlcuia de acuerdo con la reivindicacion 2 o 3, caracterizado porque el ciiindro (26) interior se disena con una forma circular - ciilndrica y porque el ciiindro rodea la parte del eje 22 con ios alabes o paietas (24)
6. 6. El separador (10) de partlcuia de acuerdo con las reivindicaciones 2 - 5 caracterizado porque dicha hendidura (36) comprende un iabio (38a, 38b) exterior y/o interior
7. 7. El separador (10) de partlcuia de acuerdo con la reivindicacion 6, caracterizado porque el iabio (38a) interior se forma con una parte del iabio que se extiende hacia adentro, y porque el iabio interior, y/o el iabio (38b) exterior se montan adjuntos a o integrados con la hendidura
8. 8. El separador (10) de partlcuia de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque ios medios (40) de soporte cuando se componen, se disenan en la forma de una gota y porque ios alabes o paietas (24) que se extienden hacia afuera se disponen separados, airededor o en el cuerpo de soporte.
9. 9. Metodo para la separacion de partlcuias en un llquido, gas o ambos, donde la corriente de llquido y/o gas y las partlcuias se aiimentan hacia un separador (10) de partlcuia a traves de una abertura (14) de entrada y hacia un ciiindro (12) exterior o tanque, que comprende un eje (22) con un numero de alabes o paietas (24) para la separacion dinamica de partlcuias, las partlcuias son conducidas a traves de una abertura (18) de saiida inferior para las partlcuias mientras que el llquido y el gas son continuamente conducidos hacia afuera a traves de una abertura (16) de saiida superior para el gas y el llquido por medio de una abertura (34) en la tapa (28) superior, y

   las corrientes de ilquido/gas son impuisadas a traves de un ciiindro (26) interior formado en el tubo dispuesto en el ciiindro (12) exterior,

   donde el ciiindro interior comprende un numero de hendiduras (36) caracterizado por las etapas:

   impuisar las partlcuias en dicha corriente hacia afuera a traves de las hendiduras (36), hacia el iado interior de la pared en el ciiindro (12) exterior,

   darie a las partlcuias que van a ser separadas una veiocidad centrlfuga creciente mediante unos medios (40) de soporte asegurados de forma circular y que se extienden permanentemente hacia afuera dispuestos airededor del eje (22), en donde la circunferencia de ios medios de soporte es mayor en el extremo inferior de dichos medios que en el extremo superior, y

   evitar que la columna de gas sea impulsada hacia abajo hacia la abertura (18) de salida inferior mediante una barrera (32) de gas en la parte inferior del cilindro (12) exterior, por medio del cual las partlculas son impulsadas hacia afuera a traves de la abertura (18) de salida para las partlculas al mismo tiempo que el llquido y/o gas es conducido hacia afuera a traves de la abertura (16) de salida para el gas y liquido por medio de la abertura (34) en la tapa (28) superior.