FR3066414A1 - Distributeur de fluide multiphasique - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un distributeur (2) de fluide multiphasique comprenant une enceinte (4) cylindrique ayant à une extrémité longitudinale un orifice d'entrée (6) et à une extrémité longitudinale opposée une pluralité d'orifices de sortie (8) cylindriques de même section droite, régulièrement répartis autour d'un axe longitudinal (X-X) de l'enceinte et alignés selon un même plan transversal à l'enceinte, les orifices d'entrée et de sortie s'ouvrant chacun à l'intérieur de l'enceinte selon une direction sensiblement tangentielle à l'enceinte.
Description
Titre de l'invention
Distributeur de fluide multiphasique
Arrière-plan de l'invention
La présente invention se rapporte au domaine général des distributeurs de fluides multiphasiques permettant de diviser en parts égales un écoulement de fluide composé de plusieurs phases différentes en plusieurs écoulements de fluide ayant le même débit et la même composition.
Un domaine particulier d'application de l'invention concerne les équipements sous-marins de traitement des effluents utilisés dans la production d'hydrocarbures, par exemple de pétrole et de gaz, issus de puits de production sous-marins.
Le traitement sous-marin d'hydrocarbures issus de puits de production sous-marins devient un besoin réel pour permettre d'optimiser la production, notamment par grandes profondeurs. Parmi les différents moyens mis en oeuvre pour le traitement sous-marin d'hydrocarbures, il est connu de recourir à des séparateurs gravitaires sous-marins de type gaz/liquide, appelés séparateurs multi-pipes ou pièges à condensât, qui permettent d'optimiser la protection des puits ainsi que de gérer les arrêts et redémarrage de production en dépressurisant les lignes de production. Il est également connu de recourir à des séparateurs gravitaires sousmarins de type liquide/liquide (à savoir ici huile/eau) qui sont utilisés pour augmenter la récupération d'huile et pour réinjecter l'eau récupérée dans les puits de production.
Ces différents séparateurs gravitaires sous-marins sont avantageusement segmentés pour des applications en grande profondeur, c'est-à-dire qu'ils sont composés de plusieurs enceintes cylindriques de petit diamètre travaillant en parallèle ; ils nécessitent la mise en oeuvre d'un même principe consistant à distribuer le fluide multiphasique (à savoir un fluide ayant une phase gazeuse et une phase liquide) en une pluralité de débits de fluide multiphasique identiques et de même composition. Cette fonction est typiquement assurée par un distributeur dont l'entrée reçoit le fluide multiphasique et le sépare à sa sortie en plusieurs écoulements de fluide multiphasique ayant le même débit.
Un autre domaine d'application particulier de l'invention concerne la distribution équitable d'un fluide de production d'hydrocarbures multiphasique dans les multiples branches d'un échangeur de chaleur ou dans de multiples échangeurs qui fonctionnent en parallèle, dans le but de refroidir ou de réchauffer ce fluide de production.
Encore un autre domaine d'application particulier de l'invention concerne la distribution équitable d'un gaz de production dans les multiples branches d'un condenseur ou dans de multiples condenseurs qui fonctionnent en parallèle, dans le but d'assécher ou de condenser les phases légères du gaz, afin de le conditionner préalablement à un transport le long d'un pipeline à basse température.
Les distributeurs connus de l'art antérieur comportent généralement une entrée cylindrique, de taille voisine de celle du tuyau d'amenée, au fond de laquelle débouche une succession de petits orifices disposés axisymétriquement. Pour que cette distribution soit peu sensible au régime d'écoulement, le distributeur est généralement disposé verticalement, avec l'entrée en bas et les orifices de sortie en haut, afin d'annuler les effets que pourraient avoir la gravité sur la localisation des phases juste avant la distribution. Par ailleurs le tuyau d'amenée sera avantageusement positionné de façon verticale et de longueur supérieure à dix fois son diamètre de sorte que l'écoulement multiphasique présente un faciès axisymétrique (au moins en moyenne sur une période de quelques secondes), gage d'équité de la distribution.
Selon l'application souhaitée, ces distributeurs peuvent présenter certaines limites.
La hauteur de plusieurs mètres de ces distributeurs les rend encombrants, ce qui peut être problématique pour l'architecture de l'installation sous-marine, particulièrement lorsque les installations en aval de la distribution sont à une altitude relativement faible.
Par ailleurs, de par l'application de la fonction de distribution sur l'ensemble du flux d'arrivée, ces distributeurs ne permettent pas de dissocier le gaz du liquide. Or, pour des questions d'optimisation de taille des équipements aval, ou des raisons d'efficacité, il peut être nécessaire d'extraire la phase gazeuse pour ne distribuer que les phases liquides aux installations de traitement aval. Il sera en effet très avantageux d'extraire la phase gazeuse au niveau du distributeur pour contourner les séparateurs liquide/liquide (eau/huile par exemple) ou les échangeurs de chaleur ou autre équipement, pour la réinjecter en aval du traitement, puisque l'efficacité et la taille de ces équipements sont nettement affectées par la quantité de gaz qui les traverse.
Objet et résumé de l'invention
La présente invention a donc pour but principal de proposer un distributeur de fluide multiphasique qui ne présente pas les inconvénients précités.
Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce à un distributeur de fluide multiphasique comprenant une enceinte cylindrique ayant à une extrémité longitudinale un orifice d'entrée et à une extrémité longitudinale opposée une pluralité d'orifices de sortie cylindriques de même section droite, régulièrement répartis autour d'un axe longitudinal de l'enceinte et alignés selon un même plan transversal à l'enceinte, les orifices d'entrée et de sortie s'ouvrant chacun à l'intérieur de l'enceinte selon une direction sensiblement tangentielle à l'enceinte.
Le fonctionnement du distributeur selon l'invention est le suivant : le fluide multiphasique pénètre à l'intérieur de l'enceinte par l'orifice d'entrée en étant injecté tangentiellement à celle-ci. Grâce à la force centrifuge, la phase liquide d'un fluide gaz/liquide va se plaquer contre la paroi interne de l'enceinte pour former un film liquide s'écoulant selon un mouvement giratoire hélicoïdal, tandis que la partie gazeuse du fluide gaz/liquide va former un écoulement gazeux central s'écoulant longitudinalement de bas en haut au centre du film de liquide. Le fluide multiphasique entrant à l'intérieur de l'enceinte est dirigé vers l'extrémité opposée de l'enceinte, de sorte que les particules du film liquide ainsi créé suivent des trajectoires hélicoïdales ascendantes. Une fois parvenu à l'extrémité opposée de l'enceinte, le film liquide est éjecté sous l'effet de la force centrifuge hors de l'enceinte en passant par les orifices de sortie. Quant à la phase gazeuse du fluide multiphasique, elle va s'accumuler au centre de la partie haute de l'enceinte et pourra s'écouler par la partie supérieure des orifices de sortie. Si le film liquide occupe cependant toute la section de ces orifices, cette phase gazeuse va voir sa pression augmenter jusqu'à s'échapper périodiquement par les orifices de sortie en traversant le film liquide lorsque sa pression devient supérieure à celle des orifices de sortie (phénomène de pulsations rapides).
L'équidistribution de différentes phases du fluide multiphasique résulte ainsi de la symétrie axiale du distributeur et de la symétrie axiale de l'écoulement au sein de l'enceinte. Par ailleurs, il a été constaté que le fluide multiphasique est équitablement évacué par les différents orifices de sortie, pourvu que la vitesse de centrifugation du fluide soit suffisante et que la pulsation de l'expulsion intermittente de la phase gazeuse du fluide multiphasique s'effectue également de façon équitable.
A cet effet, une vitesse tangentielle minimale de 0.8m/s ainsi qu'une vitesse axiale minimale de O.lm/s pour l'ensemble des phases combinées sont nécessaires, dans l'enceinte. Ces vitesses sont obtenues par le dimensionnement approprié de l'enceinte et de ses éléments internes en fonction des débits fluides à considérer. Quant à la pulsation de l'expulsion de la phase gazeuse à travers le film liquide devant les orifices de sortie, elle s'effectue de façon équitable pourvu que les pressions régnant dans chacun des orifices de sortie soient sensiblement équilibrées.
De préférence, le distributeur comprend en outre des moyens de guidage de fluide pour imprimer un mouvement hélicoïdal au fluide s'écoulant à l'intérieur de l'enceinte depuis l'orifice d'entrée vers les orifices de sortie.
Les moyens de guidage de fluide peuvent avantageusement comprendre une rampe de guidage ayant une forme d'hélice centrée sur l'axe longitudinal de l'enceinte. Dans ce cas, la rampe de guidage peut être portée par un cylindre centré sur l'axe longitudinal de l'enceinte ou par une paroi interne de l'enceinte. Lorsque porté par un cylindre, ce dernier porte en outre de façon avantageuse un déflecteur positionné en regard de l'orifice d'entrée pour aider le fluide à emprunter la rampe de guidage.
Par ailleurs, l'orifice d'entrée s'ouvre avantageusement à l'intérieur de l'enceinte en formant un angle incliné en direction des orifices de sortie. L'orifice d'entrée peut former un angle avec un axe transversal de l'enceinte qui est sensiblement égal à un angle de l'hélice de la rampe de guidage. De préférence, l'angle que font l'orifice d'entrée et l'hélice de la rampe de guidage avec l'axe transversal de l'enceinte est compris entre 5° et 30°.
Le distributeur peut comprendre en outre un anneau en matériau résistant à l'érosion centré sur l'axe longitudinal de l'enceinte et positionné à l'intérieur de celle-ci, ledit anneau étant muni d'une pluralité de fentes de passage de fluide positionnées chacune en regard d'un orifice de sortie.
Pour certaines applications comme les séparateurs liquide/liquide ou les échangeurs de chaleur par exemple, l'enceinte peut comprendre en outre un orifice d'échappement gazeux centré sur l'axe longitudinal de l'enceinte et situé à l'extrémité longitudinale de l'enceinte au niveau de laquelle sont positionnés les orifices de sortie. Cet orifice d'échappement permet d'extraire le plus possible de gaz en amont de la distribution de façon à minimiser la teneur en gaz du fluide distribué.
L'enceinte peut être formée par l'assemblage étanche entre un caisson et un couvercle, l'orifice d'entrée étant formé dans le caisson et les orifices de sortie étant formés dans le couvercle.
Brève description des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent des exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Sur les figures :
- la figure 1 est une vue en perspective d'un distributeur selon un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 2 est une vue de côté du distributeur de la figure 1 ;
- les figures 3 à 5 sont des vues en coupe de la figure 2, respectivement selon III-III, IV-IV et V-V ;
- la figure 6 est une vue de côté d'un distributeur selon un autre mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 7 est une vue en coupe selon VII-VII du distributeur de la figure 7 ;
- la figure 8 est une vue en coupe transversale du distributeur montrant ses orifices de sortie ; et
- la figure 9 est une en perspective montrant une rampe de guidage pouvant équiper les distributeurs des figures 1 et 6.
Description détaillée de l'invention
L'invention concerne un distributeur de fluide multiphasique équipant des équipements sous-marins de traitement des effluents, notamment les séparateurs gravitaires segmentés qui sont utilisés dans la production d'hydrocarbures en offshore profond.
Par « fluide multiphasique », on entend ici un fluide comprenant au moins deux phases différentes, par exemple une phase liquide et une phase gazeuse.
Les figures 1 à 5 montrent un distributeur 2 selon un premier mode de réalisation de l'invention.
Le distributeur 2 comprend notamment une enceinte cylindrique 4 d'axe longitudinal X-X positionnée verticalement. Au niveau de son extrémité longitudinale inférieure, l'enceinte 4 comprend un orifice d'entrée 6 pour le fluide multiphasique. Au niveau de son extrémité longitudinale supérieure opposée à l'extrémité inférieure, l'enceinte présente une pluralité d'orifices de sortie cylindriques 8.
Plus précisément, l'orifice d'entrée 6 s'ouvre à l'intérieur de l'enceinte 4, d'une part selon une direction sensiblement tangentielle à celle-ci, et d'autre part en formant un angle a avec un axe transversal Y-Y de l'enceinte qui est incliné en direction des orifices de sortie 8. Cet angle a est de préférence compris entre 5° et 30°.
De la sorte, le fluide multiphasique pénètre dans l'enceinte du distributeur dans sa partie basse en étant animé d'un mouvement hélicoïdal ascendant autour de l'axe longitudinal X-X de l'enceinte. L'orientation tangentielle de l'orifice d'entrée permet notamment de limiter l'impact du jet de fluide multiphasique contre la paroi interne de l'enceinte et facilite la formation rapide d'un film liquide en rotation hélicoïdale, plaqué contre la paroi interne du corps du distributeur 4.
Quant aux orifices de sortie 8, ils sont sur l'exemple de réalisation des figures 1 à 5 au nombre de huit et sont régulièrement répartis autour de l'axe longitudinal X-X de l'enceinte.
De plus, les orifices de sortie 8 présentent chacun une forme cylindrique d'axe longitudinal respectif 8a, ces axes longitudinaux 8a étant tous situés dans un même plan tranversal P de l'enceinte 4. La section droite (de forme circulaire) des orifices de sortie est identique pour l'ensemble des orifices de sortie et ils s'ouvrent à l'intérieur de l'enceinte selon une direction sensiblement tangentielle à celle-ci.
Par ailleurs, comme représenté sur la figure 5, les axes longitudinaux 8a respectifs de deux orifices de sortie adjacents 8 forment entre eux un angle β qui est de préférence inférieur à 30°, cet angle β étant le même pour l'ensemble des orifices de sortie.
Ainsi, la distribution des orifices de sortie 8 présente une symétrie axiale par rapport à l'axe longitudinal X-X. Il en résulte que lorsque le liquide plaqué contre la paroi interne de l'enceinte et animé d'un mouvement hélicoïdal ascendant autour de l'axe longitudinal X-X de l'enceinte parvient au niveau du plan transversal P, il est éjecté, sous l'effet de la force centrifuge, dans l'ensemble des orifices de sortie, le débit éjecté de fluide par chaque orifice de sortie étant sensiblement le même pour l'ensemble des orifices de sortie du fait de la régularité de l'épaisseur du film liquide et de son mouvement hélicoïdal ascendant.
Le distributeur selon l'invention comprend en outre des moyens de guidage de fluide pour imprimer un mouvement hélicoïdal au fluide s'écoulant à l'intérieur de l'enceinte depuis l'orifice d'entrée vers les orifices de sortie.
A cet effet, une rampe de guidage 10 ayant une forme d'hélice centrée sur l'axe longitudinal X-X de l'enceinte 4 du distributeur est positionnée à l'intérieur de l'enceinte entre l'orifice d'entrée 6 et les orifices de sortie 8.
Comme représenté sur les figures 3 et 4, cette rampe de guidage 10 en forme d'hélice peut être plus précisément portée par un cylindre 12 qui est centré sur l'axe longitudinal X-X de l'enceinte. Alternativement, cette rampe de guidage pourrait être portée par la paroi interne de l'enceinte.
Par ailleurs, l'orientation et l'angle que forme l'hélice de la rampe de guidage 10 avec un axe transversal Y-Y de l'enceinte sont identiques à l'orientation et à l'angle a que forme l'orifice d'entrée 6 avec cet axe transversal.
Le fonctionnement du distributeur 2 découle de ce qui précède. Le fluide multiphasique pénètre par le bas dans l'enceinte 4 du distributeur de façon tangentielle à celle-ci et est dirigé vers le haut du distributeur avec un angle compris entre 5° et 30° par rapport à l'horizontal. Sous l'effet de la force centrifuge, la phase liquide du fluide multiphasique va développer un film liquide plaqué contre la paroi interne de l'enceinte, ce film liquide empruntant le cas échéant la rampe de guidage 10 pour être dirigé vers la partie haute de l'enceinte où sont positionnés les orifices de sortie 8. Quant à la phase gazeuse du fluide multiphasique, elle va se concentrer au centre de l'enceinte pour remonter vers le haut de l'enceinte.
Arrivé au niveau de la partie haute de l'enceinte, le film liquide s'écoulant de manière hélicoïdale autour de l'axe longitudinal X-X est éjecté sous l'effet de la force centrifuge hors de l'enceinte dans chaque orifice de sortie 8 en étant distribué de manière égale pour tous les orifices de sortie. Quant à la phase gazeuse du fluide multiphasique, elle va s'accumuler au centre de la partie haute de l'enceinte et pourra s'écouler par la partie supérieure des orifices de sortie. Si le film liquide occupe cependant toute la section de ces orifices, cette phase gazeuse va voir sa pression augmenter jusqu'à ce qu'elle s'échappe périodiquement par les orifices de sortie 8 lorsque sa pression dépasse celle des orifices de sortie (phénomène de pulsation).
Dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, on notera que le distributeur 2 comprend en outre un anneau 14 qui est centré sur l'axe longitudinal X-X de l'enceinte et qui est positionné à l'intérieur de celle-ci, cet anneau étant muni d'une pluralité de fentes de passage de fluide 16 qui sont positionnées chacune en regard d'un orifice de sortie 8.
La présence de cet anneau 14 avec ses fentes de passages de fluide 16 en amont des orifices de sortie 8 a pour avantage d'autoriser l'utilisation de matériaux résistant à l'érosion, tels que céramique, carbures de tungstène, etc. dans les zones présentant des arêtes vives à préserver de l'érosion que peuvent induire des grandes vitesses d'écoulement et des particules solides possiblement entraînées par le fluide, tout en conservant pour les autres parties du distributeur l'emploi de matériaux plus classiques, moins onéreux et plus facile à usiner, comme l'acier au carbone, les alliages fer-nickel, etc.
Toujours dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, on notera également que l'enceinte 4 est formée par l'assemblage entre un caisson 18 et un couvercle 20, l'orifice d'entrée 6 étant formé dans le caisson 18 et les orifices de sortie 8 étant formés dans le couvercle. Cet assemblage est rendu étanche par l'intermédiaire d'un joint de soudure annulaire 22 entre ces deux éléments.
En liaison avec les figures 6 à 8, on décrira maintenant un distributeur selon un second mode de réalisation de l'invention. Dans ce second mode de réalisation, le distributeur est par exemple utilisé dans un séparateur gravitaire sous-marin du type huile/eau, ou un échangeur de chaleur multitubes.
Avec ce type de traitement et selon les spécifications du cas d'application particulier (taille, poids, efficacité), il peut être nécessaire d'extraire le plus possible de gaz du fluide multiphasique en amont de la distribution de façon à minimiser la teneur en gaz des fluides en sortie du distributeur, donc à l'entrée de l'équipement de traitement.
A cet effet, et par rapport au premier mode de réalisation précédemment décrit, l'enceinte 4' du distributeur 2' de ce second mode de réalisation comprend en outre un orifice d'échappement gazeux 24 qui est centré sur l'axe longitudinal X-X de l'enceinte et qui est situé à l'extrémité longitudinale de l'enceinte au niveau de laquelle sont positionnés les orifices de sortie 8'. De plus, une zone tampon 26 est aménagée au sein de l'enceinte 4' entre les orifices de sortie 8' et l'orifice d'échappement gazeux 24.
Le fonctionnement de ce distributeur 2' est le suivant. Le fluide multiphasique pénètre dans l'enceinte 4' du distributeur de façon tangentielle à celle-ci et est dirigé vers le haut du distributeur avec un angle compris entre 5° et 30° par rapport à l'horizontal. Sous l'effet de la force centrifuge, la phase liquide du fluide va développer un film liquide plaqué contre la paroi interne de l'enceinte, ce film liquide empruntant le cas échéant la rampe de guidage 10' pour être dirigé vers la partie haute de l'enceinte où sont positionnés les orifices de sortie 8'. Quant à la phase gazeuse du fluide multiphasique, elle va se concentrer au centre de l'enceinte pour remonter vers le haut de l'enceinte.
Arrivé au niveau de la partie haute de l'enceinte, le film liquide s'écoulant de manière hélicoïdale autour de l'axe longitudinal X-X de l'enceinte 4' est éjecté sous l'effet de la force centrifuge hors de l'enceinte dans chaque orifice de sortie 8' en étant distribué de manière égale pour tous les orifices de sortie.
Quant à la phase gazeuse du fluide multiphasique, elle va s'accumuler au niveau de la zone tampon 26 dans la partie haute de l'enceinte 4'. Dans cette zone tampon, le gaz va se débarrasser des dernières gouttes de liquide qui sont entraînées radialement par la force centrifuge et verticalement par leur propre poids pour rejoindre le film liquide et être évacuées par les orifices de sortie 8'. Lorsque la pression du gaz dans cette zone tampon dépassera celle de l'orifice d'échappement gazeux 24, la phase gazeuse du fluide multiphasique sera évacuée par l'orifice d'échappement gazeux mais aussi par les orifices de sortie, pourvu que la pression qui y règne reste strictement inférieure à celle régnant dans les orifices de sortie 8'.
Il pourra être prévu de positionner un système coalesceur (réseau grillagé ou autre) en entrée de l'orifice d'échappement gazeux pour filtrer les particules de liquide ou de positionner des diaphragmes à différentes hauteurs au-dessus des orifices de sortie 8'.
Selon une disposition avantageuse de l'invention commune aux deux modes de réalisation précédemment décrits et illustrée sur la figure 9, le cylindre 12, 12' qui porte la rampe de guidage 10, 10' porte en outre un déflecteur 28 qui est positionné en regard de l'orifice d'entrée. Ce déflecteur permet d'aider le fluide à emprunter la rampe de guidage.
Claims (11)
- REVENDICATIONS1. Distributeur (2 ; 27) de fluide multiphasique comprenant une enceinte (4 ; 47) cylindrique ayant à une extrémité longitudinale un orifice d'entrée (6 ; 67) et à une extrémité longitudinale opposée une pluralité d'orifices de sortie (8 ; 87) cylindriques de même section droite, régulièrement répartis autour d'un axe longitudinal (X-X) de l'enceinte et alignés selon un même plan (P) transversal à l'enceinte, les orifices d'entrée et de sortie s'ouvrant chacun à l'intérieur de l'enceinte selon une direction sensiblement tangentielle à l'enceinte.
- 2. Distributeur selon la revendication 1, comprenant en outre des moyens de guidage de fluide (10 ; 107) pour imprimer un mouvement hélicoïdal au fluide s'écoulant à l'intérieur de l'enceinte depuis l'orifice d'entrée vers les orifices de sortie.
- 3. Distributeur selon la revendication 2, dans lequel les moyens de guidage de fluide comprennent une rampe de guidage (10 ; 107) ayant une forme d'hélice centrée sur l'axe longitudinal de l'enceinte.
- 4. Distributeur selon la revendication 3, dans lequel la rampe de guidage (10 ; 107) est portée par un cylindre (12 ; 127) centré sur l'axe longitudinal de l'enceinte ou par une paroi interne de l'enceinte.
- 5. Distributeur selon la revendication 4, dans lequel le cylindre porte en outre un déflecteur (28) positionné en regard de l'orifice d'entrée (6 ; 67) pour aider le fluide à emprunter la rampe de guidage.
- 6. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel l'orifice d'entrée (6 ; 67) s'ouvre à l'intérieur de l'enceinte en formant un angle (a) incliné en direction des orifices de sortie (8 ; 87).
- 7. Distributeur selon la revendication 6, dans lequel l'orifice d'entrée (6 ; 67) forme un angle (a) avec un axe transversal (Y-Y) de l'enceinte qui est sensiblement égal à un angle de l'hélice de la rampe de guidage.
- 8. Distributeur selon la revendication 7, dans lequel l'angle que font l'orifice d'entrée et l'hélice de la rampe de guidage avec l'axe transversal de l'enceinte est compris entre 5° et 30°.
- 9. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant en outre un anneau (14) en matériau résistant à l'érosion centré sur l'axe longitudinal de l'enceinte et positionné à l'intérieur de celle-ci, ledit anneau étant muni d'une pluralité de fentes de passage de fluide (16) positionnées chacune en regard d'un orifice de sortie.
- 10. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à9, dans lequel l'enceinte (47) comprend en outre un orifice d'échappement gazeux (24) centré sur l'axe longitudinal de l'enceinte et situé à l'extrémité longitudinale de l'enceinte au niveau de laquelle sont positionnés les orifices de sortie (87).
- 11. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à10, dans lequel l'enceinte est formée par l'assemblage étanche entre un caisson (18) et un couvercle (20), l'orifice d'entrée étant formé dans le caisson et les orifices de sortie étant formés dans le couvercle.
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Cited By (1)
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008085042A1 (fr) * | 2007-01-11 | 2008-07-17 | Schinfa Engineering | Dispositif et procédé de séparation d'un mélange de milieu fluide au moyen d'un cyclone |
US20090205162A1 (en) * | 2005-03-29 | 2009-08-20 | Jang-Keun Oh | Cyclone dust separating apparatus |
FR2935065A1 (fr) * | 2008-08-12 | 2010-02-19 | Toshiba Kk | Procede de retraitement combustible nucleaire usage et extracteur centrifuge pour celui-ci |
WO2010131958A1 (fr) * | 2009-05-12 | 2010-11-18 | Advanced Tail-End Oil Company N.V. | Dispositif et procédé de séparation doté d'un flux de retour de la fraction lourde |
Family Cites Families (8)
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---|---|---|---|---|
US2154779A (en) * | 1937-02-24 | 1939-04-18 | Shepherd Thomas Lambert | Method of and means for classifying and separating suspended solids |
US3010579A (en) * | 1959-08-17 | 1961-11-28 | Duesling Clarence Lehi | Mineral desliming concentrating and separating apparatus |
US4053291A (en) * | 1976-08-18 | 1977-10-11 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Cylindrical deaerator |
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GB2462215B (en) * | 2006-06-16 | 2011-01-05 | Cameron Int Corp | Processing assembly |
MA46853A (fr) * | 2016-11-17 | 2019-09-25 | Weir Minerals Australia Ltd | Dispositif distributeur d'appareil séparateur cyclone |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090205162A1 (en) * | 2005-03-29 | 2009-08-20 | Jang-Keun Oh | Cyclone dust separating apparatus |
WO2008085042A1 (fr) * | 2007-01-11 | 2008-07-17 | Schinfa Engineering | Dispositif et procédé de séparation d'un mélange de milieu fluide au moyen d'un cyclone |
FR2935065A1 (fr) * | 2008-08-12 | 2010-02-19 | Toshiba Kk | Procede de retraitement combustible nucleaire usage et extracteur centrifuge pour celui-ci |
WO2010131958A1 (fr) * | 2009-05-12 | 2010-11-18 | Advanced Tail-End Oil Company N.V. | Dispositif et procédé de séparation doté d'un flux de retour de la fraction lourde |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114320256A (zh) * | 2022-03-10 | 2022-04-12 | 东营宝业石油技术开发有限责任公司 | 井下配注器 |
CN114320256B (zh) * | 2022-03-10 | 2022-05-31 | 东营宝业石油技术开发有限责任公司 | 井下配注器 |
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