NL1029747C2

NL1029747C2 - Hydrocycloon.

Info

Publication number: NL1029747C2
Application number: NL1029747A
Authority: NL
Inventors: Robert Schook
Original assignee: Fmc Technologies Cv; Flash Technologies N V
Priority date: 2005-08-16
Filing date: 2005-08-16
Publication date: 2007-02-19
Also published as: US8353411B2; EP1945328A1; WO2007021181A9; AU2006280554B2; BRPI0614802B1; CN101287529B; CA2619710C; CA2619710A1; WO2007021181A1; US20100006516A1; NO340564B1; AU2006280554A1; ATE552051T1; CN101287529A; NO20081303L; EP1945328B1; BRPI0614802A2

Description

HYDROCYCLOON

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een 5 scheidingscycloon voor het scheiden van een mengsel van vloeistoffen en/of gassen in een zware fractie met een of meer vloeistoffen en/of gassen van een relatief hoge soortelijke massa en een lichte fractie met een of meer vloeistoffen en/of gassen van een relatief lage soortelijke 10 massa. De uitvinding heeft tevens betrekking op het scheiden van een dergelijk mengsel van vloeistoffen en/of gassen in een zware fractie en een lichte fractie.

Dergelijke scheidingscyclonen, ook wel "hydro-cyclonen" genoemd, worden voornamelijk, maar niet exclusief, 15 gebruikt voor het scheiden van olie en water in de olie-industrie. De lichte fractie, ook wel lichte fase genoemd, wordt hierbij gevormd door de olie, terwijl de zware fractie, ook wel zware fase genoemd, gevormd wordt door het water. In een bekend type hydrocycloon wordt een mengsel van 20 vloeistoffen en/of gassen via een tangentiële inlaat de cycloon in geleid. Als resultaat van de tangentiële inlaat wordt het binnentredende mengsel in rotatie gebracht. Wegens het verschil in dichtheid tussen de lichte fractie en zware fractie zal de lichte fase zich verplaatsen naar een 25 centrumgebied in het midden van de cycloon, terwijl de zware fractie zich onder invloed van centrifugaalkrachten verplaatst naar een omtreksgebied nabij het binnenoppervlak van de cycloonbuis. In het midden van de cycloon kan een van een afvoerkanaal voorzien stromingslichaam (ook wel "vortex-30 finder" genoemd) geplaatst worden.

In een "reverse flow"-hydrocycloon verandert de lichte fractie van richting en wordt afgevoerd via het genoemde afvoerkanaal in de richting van de lichte fase 1 029747 2 uitvoer en vervolgens vanaf de uitvoer afgevoerd. De zijde waar vanuit de lichte fase wordt afgevoerd wordt ook wel de overstroom ('overflow') of 'reject'-zijde genoemd. De zware fase verlaat de cycloonbuis aan de zijde tegenover de inlaat, 5 welke zijde ook wel de onderstroom ('underflow') zijde genoemd wordt. In principe wil men dat alleen de lichte fase aan de overstroomzijde de cycloon verlaat. In de praktijk is het zo dat teneinde een stabiele werking van de cycloon te verkrijgen, naast de lichte fractie tevens een onnodig grote 10 hoeveelheid zware fractie aan de overstroomzijde de cycloon verlaat.

In cyclonen van een ander type (ook wel axiale stroming hydro-cycloon genoemd) wordt het binnentredende mengsel axiaal in plaats van tangentieel aangevoerd en wordt 15 het mengsel in rotatie gebracht door een "swirl"-element. Het "swirl"-element omvat één of meer stationaire gekromde geleidingsvinnen die het daarlangs stromende mengsel in rotatie brengen. Een dergelijke axiale- stroming-hydrocycloon heeft het voordeel dat er over de cycloon een lagere drukval 20 en een meer gelijkmatig roterend stromingspatroon optreedt, waardoor een stabieler grensvlak tussen de lichte fractie en de zware fractie tot stand kan worden gebracht. Axiale-stroming-hydrocyclonen kunnen bovendien met een beperktere totale lengte gebouwd worden.

25 In beide typen cyclonen zijn aan de overstroomzijde en de onderstroomzijde kleppen voorzien waarmee de druk aan elk van de zijden geregeld kan worden. Door instelling van de kleppen kan de positie van het grensvlak (interface) tussen het eerder genoemde middengebied, waarin zich de lichte 30 fractie bevindt, en het omtreksgebied, waarin zich de zware fractie ophoudt, naar believen ingesteld worden.

Een bezwaar van beide typen hydrocyclonen is echter dat gebleken is dat om een redelijke scheiding van de lichte 1029747 3 fractie (veelal de olie) tot stand te kunnen brengen, 20 tot 50 keer het volume van de lichte fractie aan zware fractie de overstroomuitlaat moet verlaten. Bij axiale cyclonen is bijvoorbeeld het volumepercentage van de lichte fractie ten 5 opzichte van de zware fractie circa 2 % en bij tangentiële cyclonen is deze verhouding circa 4 %. Dit betekent dat de gescheiden lichte fractie in hoge mate vermengd blijft met de zware fractie, hetgeen uiteraard uit overwegingen van scheidingsrendement ongewenst is.

10 Het is een doel van de onderhavige uitvinding om een scheidingscycloon en werkwijze te verschaffen waarmee een hoger scheidingsrendement te behalen is.

Het is tevens een doel van de onderhavige uitvinding om een scheidingscycloon en werkwijze te verschaffen waarmee 15 bij het scheiden van een lichte fase van een mengsel van vloeistoffen en/of gassen de vereiste hoeveelheid met de lichte fractie meestromende zware fractie gereduceerd is.

Volgens een eerste aspect van de uitvinding wordt een scheidingscycloon verschaft voor het scheiden van een mengsel 20 van vloeistoffen en/of gassen in een zware fractie met een of meer vloeistoffen en/of gassen van een relatief hoge soortelijke massa en een lichte fractie met een of meer vloeistoffen en/of gassen van een relatief lage soortelijke massa, de cycloon omvattende: 25 - een cycloonbuis waarin een doorstroomruimte gedefinieerd is, waarbij de cycloonbuis voorzien is van een inlaat voor het invoeren van een mengsel van ten minste twee verschillende vloeistoffen en/of gassen, een zware fractie uitlaat voor het uitvoeren van de gescheiden zware fractie 30 van het mengsel en een lichte fractie uitlaat voor het uitvoeren van de gescheiden lichte fractie van het mengsel; - een rotatie-opwekeenheid voor het in rotatie brengen van het mengsel; 1029747 4 - een in hoofdzaak concentrisch in de cycloonbuis aangebracht stromingslichaam, in welk lichaam een op de lichte fractie afvoer aangesloten lichte fractie afvoerkanaal is voorzien, waarbij het afvoerkanaal in stromingsrichting 5 over tenminste een gedeelte van de lengte daarvan een in hoofdzaak afnemende doorsnede heeft.

Door het afvoerkanaal van de lichte fractie tenminste gedeeltelijk te voorzien van een in de stromingsrichting afnemende doorsnede, is het mogelijk gebleken om meer lichte 10 fractie af te voeren bij een kleine hoeveelheid meestromende zware fractie, waarbij tevens de stabiliteit van de scheidingscycloon gehandhaafd blijft of zelfs verbeterd is.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding heeft het betreffende kanaalgedeelte in de stromingsrichting 15 een in hoofdzaak gelijkmatig afnemende doorsnede, zoals bijvoorbeeld een in hoofdzaak conische vorm. Het is in deze uitvoering relatief eenvoudig om het grensvlak tussen de lichte fractie en de zware fractie in de doorstroomruimte zodanig te positioneren dat deze de binnenzijde van het 20 afvoerkanaal raakt. Gebleken is dat als dit grensvlak de binnenzijde van het afvoerkanaal raakt, nagenoeg alle zware fractie verwijderd wordt, terwijl toch een minimale hoeveelheid lichte fractie meegenomen wordt in het afvoerkanaal en daarlangs wordt afgevoerd. Dit heeft een 25 grote positieve invloed op het scheidingsrendement van de cycloon.

Volgens een andere voorkeursuitvoeringsvorm heeft het betreffende kanaalgedeelte een in de stromingsrichting progressief afnemende doorsnede.

30 Volgens een andere voorkeursuitvoeringsvorm heeft het betreffende kanaalgedeelte in de stromingsrichting een degressief afnemende doorsnede.

1029747 ^_____ j 5 !

J

Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm is het betreffende kanaalgedeelte nabij de instroomopening van het afvoerkanaal voorzien of, met nog meer voorkeur, aansluitend op de instroomopening van het afvoerkanaal voorzien. Dit 5 maakt een eenvoudige en nauwkeurige instelling van het raakpunt van het grensvlak tussen de lichte fractie en de zware fractie binnenin het afvoerkanaal en daarmee van de scheidingsefficiency van de cycloon mogelijk.

Volgens een bepaalde voorkeursuitvoeringsvorm omvat 10 de rotatie-opwekeenheid één of meer geleidingsvinnen langs welke geleidingsvinnen het binnenstromende mengsel te leiden is. De geleidingsvinnen zijn in veel gevallen bevestigd tussen het binnenoppervlak van de cycloonbuis en een centraal in de cycloonbuis aangebracht stromingelement. Dergelijke 15 geleidingsvinnen, die deel uitmaken van hetgeen ook wel "swirl"-element genoemd wordt, brengen het binnenkomende mengsel, welk mengsel bij voorkeur -maar niet exclusief, zoals eerder besproken is- axiaal via een inlaat de cycloon binnenstroomt, in rotatie, zodat stroomafwaarts van de 20 geleidingsvinnen een buitenste gebied ontstaat waarin zich hoofdzakelijk een zware fractie ophoudt en een binnenste gebied waar zich hoofdzakelijk de lichte fractie ophoudt. Als alternatief voor of in aanvulling op de geleidingsvinnen, kan de rotatie-opwekeenheid tevens een tangentieel inlaatelement 25 omvatten. In deze uitvoeringsvorm wordt het binnenkomende mengsel tangentieel aangevoerden in rotatie gebracht. Ook in deze uitvoeringsvorm wordt stroomafwaarts van de rotatie-opwekeenheid het buitenste gebied gedefinieerd waarin zich hoofdzakelijk een zware fractie ophoudt en een binnenste 30 gebied waarin zich hoofdzakelijk een lichte fractie ophoudt.

In een voorkeurstype van een scheidingscycloon, ook wel tegenstroom cycloon (reverse flow cyclone) genoemd, is het in hoofdzaak concentrisch in de doorstroomruimte 1029747 6 voorziene stromingselement, waarin de rotatie-opwekeenheid is voorzien, gecombineerd met het eerder genoemde stromingslichaam, waarin het afvoerkanaal is voorzien, geïntegreerd. Nadat de vloeistof (of het gas) door de 5 rotatie-opwekeenheid van het stromingselement in rotatie zijn ; gebracht, wordt de lichte fractie door hetzelfde stromingselement (stromingslichaam) afgevoerd. De lichte fractie wordt derhalve teruggevoerd, terwijl de zware fractie zijn weg blijft vervolgen. Een voordeel van deze uitvoering 10 is dat de cycloon uitermate compact kan worden uitgevoerd.

Volgens een andere voorkeursuitvoeringsvorm zijn het stromingselement, waaraan de geleidingsvinnen zijn voorzien, en het stromingslichaam, waarin het afvoerkanaal is voorzien, echter afzonderlijk uitgevoerd, waarbij het stromingslichaam 15 stroomafwaarts op enige afstand van het stromingselement is opgesteld. Een dergelijke cycloon wordt ook wel meestroom-cycloon genoemd. In deze uitvoeringsvorm wordt zowel de zware fractie als de lichte fractie axiaal en in hoofdzaak zonder omkering van de bewegingsrichting afgevoerd, waarbij de 20 laatstgenoemde fractie via het stroomafwaarts voorziene afvoerkanaal in het stromingslichaam afgevoerd. In deze uitvoeringsvorm kan bij voorkeur een doorlaat zijn gedefinieerd tussen de binnenzijde van de cycloon en de buitenzijde van de stromingslichaam welke doorlaat op de 25 zware fractie uitlaat is aangesloten. Deze doorlaat maakt een afvoer van de zware fractie, zonder dat daarbij de transportrichting van de zware fractie aangepast hoeft te worden, mogelijk.

In de genoemde doorlaat kunnen in een verdere 30 voorkeursuitvoeringsvorm rotatie-reduceereenheden voorzien zijn voor het reduceren van de rotatie van de daarlangs stromende zware fractie, hetgeen een reductie van de drukval over de cycloon met zich meebrengt. In veel gevallen is een 1029747 i 7 dergelijke drukwinning niet nodig en kan de rotatie-reduceereenheid achterwege blijven.

Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm zijn in het afvoerkanaal voor het afvoeren van een lichte fractie één 5 of meer rotatie-reduceereenheden voorzien voor het reduceren van een rotatie van de daarlangs stromende lichte fractie. In veel gevallen is een dergelijke drukwinning niet nodig en kunnen de rotatie-reduceereenheden achterwege blijven.

Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm omvat de 10 scheidingscycloon een tussen het eerste en tweede stromingslichaam aangebracht en zich concentrisch ten opzichte van het afvoerkanaal uitstrekkend langgerekt element, bij voorkeur een staaf, voor het stabiliseren van de roterende lichte fractie. Stabilisering van de lichte fractie 15 stroom brengt een minder grillig verlopend grensvlak tussen de lichte fractie en zware fractie met zich mee, zodat het eerder genoemde raakpunt van het grensvlak in het afvoerkanaal beter in te stellen is. Dit heeft tot gevolg dat een betere scheiding met een gereduceerde hoeveelheid 20 meestromende zware fractie gerealiseerd kan worden.

Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm strekt het langgerekte element zich uit tot in het afvoerkanaal en bij voorkeur tot voorbij het genoemde kanaalgedeelte, hetgeen de stabiliteit van de cycloon, met name in gas-25 vloeistofsituaties, verder vergroot.

Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm omvat de scheidingscycloon een eerste, op de zware fractie-uitlaat aangesloten drukregelelement en een tweede, op de lichte J fractie-uitlaat aangesloten drukregelelement voor het 30 instellen van de stroomsnelheid en daarmee de druk van respectievelijk de uit te voeren zware fractie en lichte fractie. Door juiste instelling van elk van de drukregelelementen kan de gewenste stroomsnelheid en daarmee 1 029747 8 de aan de overstroomzijde en onderstroomzijde optredende drukken ingesteld worden. De instelling van beide drukregeleleraenten is van directe invloed op het grensvlak tussen de zware fractie en de lichte fractie en daarmee op de 5 scheidingseigenschappen van de cycloon.

Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm zijn besturingsmiddelen, bij voorbeeld een elektronische schakeling waarmee twee in de respectievelijke uitlaten voorziene regelkleppen in te stellen zijn, voorzien voor het 10 besturen van de drukregelelementen, zodat een gewenste differentiële drukverhouding tot stand kan worden gebracht.

Volgens een verdere voorkeursuitvoering strekt het afvoerkanaal zich uit door het stromingslichaam en door ten minste een van de op het strominglichaam voorziene 15 geleidingsvinnen, zodat een uiterst compacte cycloon verkregen kan worden.

In een andere voorkeursuitvoering omvat de cycloon twee achter elkaar gekoppelde scheidingscyclonen, waarbij de gescheiden zware fractie van de eerste scheidingscycloon in 20 de tweede scheidingscycloon wordt gevoerd voor verdere scheiding in een zware en een lichte fractie. De tweede cycloon is hierbij bij voorkeur van het type waarin het afvoerkanaal door een geleidingsvin is aangebracht teneinde de lichte fractie uit te kunnen voeren.

25 Volgens een ander aspect van de uitvinding wordt een werkwijze verschaft voor het scheiden van een mengsel van vloeistoffen en/of gassen in een zware fractie met een of meer vloeistoffen en/of gassen van een relatief hoge soortelijke massa en een lichte fractie met een of meer j i 30 vloeistoffen en/of gassen van een relatief lage soortelijke massa, de werkwijze omvattende: 1029747 9 - het via een inlaat leiden van het te scheiden mengsel door een in een cycloonbuis gedefinieerde doorstroomruimte; ; - het opwekken van rotatie van het door de 5 doorstroomruimte stromende mengsel voor het scheiden van het mengsel in de zware fractie en lichte fractie; - het leiden van de zware fractie naar een zware fractie uitlaat; - het zodanig leiden van de lichte fractie door een 10 afvoerkanaal in een in hoofdzaak concentrisch in de cycloonbuis aangebracht stromingslichaam, dat het grensvlak tussen de zware fractie en lichte fractie de binnenzijde van het lichte fractie afvoerkanaal raakt.

Bij voorkeur wordt in de hierin gedefinieerde 15 werkwijze een scheidingscycloon van het hierin beschreven type toegepast.

Ten slotte wordt volgens een derde aspect van de uitvinding een samenstel verschaft, omvattende een scheidingsvat voorzien van scheidingswanden voor het 20 onderverdelen van de binnenruimte van het scheidingsvat in een inlaatcompartiment, een zware fractie compartiment en een lichte fractie compartiment, waarbij het scheidingsvat is voorzien van een inlaatelement voor de toevoer van het te scheiden mengsel naar het inlaatcompartiment, een lichte 25 fractie uitlaatelement voor de afvoer van lichte fractie vanuit het lichte fractie compartiment en een zware fractie uitlaatelement voor de afvoer van zware fractie uit het zware fractie compartiment, waarbij een aantal aan beide scheidingswanden aangebrachte scheidingscyclonen van het 30 hierin beschreven type volgens de uitvinding in het scheidingsvat zijn voorzien en waarbij elk van de scheidingscyclonen is gerangschikt met zijn inlaat in het inlaatcompartiment, met zijn lichte fractie uitlaat in het 1 029747 10 lichte-fractie-compartiment en met zijn zware fractie uitlaat in het zware-fractie-compartiment.

Verdere voordelen, kenmerken en details van de uitvinding zullen worden verduidelijkt aan de hand van de 5 navolgende beschrijving van enige voorkeursuitvoeringsvormen daarvan. In de beschrijving wordt verwezen naar de figuren, waarin tonen: figuur 1 een langsdoorsnede van een bekende hydrocycloon; 10 Figuur 2 een aanzicht in perspectief van een in langsrichting opengewerkte eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; figuur 3 een langsdoorsnede van de eerste uitvoeringsvorm; 15 figuur 4 een aanzicht in perspectief van een in langsrichting doorgesneden tweede uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; figuur 5 een dwarsdoorsnede van de tweede uitvoeringsvorm; 20 figuur 6 een in langsrichting opengewerkt aanzicht in perspectief van een voorkeursuitvoeringsvorm van een samenstel volgens de uitvinding; figuur 6A een uitvergroot detail van een van de scheidingscyclonen van het in figuur 5 weergegeven samenstel; 25 figuur 7 een langsdoorsnede van een vierde voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding; figuur 8 een langsdoorsnede van een vijfde voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding; figuur 9 een langsdoorsnede van een stromingslichaam 30 voorzien van een afvoerkanaal volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding; 10P9747 11 figuur 10 een langsdoorsnede van een stromingslichaam voorzien van een afvoerkanaal volgens een nog verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding; figuren 11 en 12 enige gedeeltelijk openwerkte 5 aanzichten in perspectief van een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding; en figuur 13 een gedeeltelijk opengewerkt aanzicht in perspectief van een scheidingsvat waarin een aantal cyclonen volgens de voorkeursuitvoeringsvorm van figuren 11-13 is 10 opgesteld.

In een hydrocycloon van het tangentiële of axiale type wordt het binnen de cycloonruimte binnentredende mengsel respectievelijk door een tangentieel inlaatelement en een "swirl"-element in rotatie gebracht. Wegens het 15 dichtheidsverschil tussen de lichte fase, dat wil zeggen bijvoorbeeld de olie, en de zware fase, dat wil zeggen in dit voorbeeld het water, wordt de olie naar het midden van de cycloon getransporteerd.

In figuur 1 is een voorbeeld gegeven van een 20 omgekeerde-stroming hydrocycloon volgens de stand van de techniek, waarin de roterende kern van de lichte fractie, dat wil zeggen de olielaag, via het afvoerkanaal in het stromingslichaam wordt afgevoerd, terwijl het roterende mengsel in het buitengebied van de cycloon, dat wil zeggen 25 het water, via de wateruitlaat wordt afgevoerd. In een hydrocycloon van het omgekeerde stromingstype wordt de olie plus een onnodig grote hoeveelheid water in de richting van de overstroomuitlaat afgevoerd, terwijl het schone water in de tegenovergestelde richting naar de onderstroomuitlaat 30 wordt gevoerd. In de doorstroomruimte in de cycloon is derhalve een water/olie-grenslaag ("interface") aanwezig, waarin de olie en het water een tegengestelde richting hebben.

1029747 12

In figuur 1 is een drietal situaties weergegeven met verschillende posities van olie/water-grensvlak. In de eerste situatie (A) wordt het gebied, waarin zich hoofdzakelijk de olie bevindt, begrensd door een grensvlak dat de buitenzijde 5 van het stromingslichaam van de cycloon raakt. In deze situatie wordt slechts een deel van de olie via het afvoerkanaal in het stromingslichaam afgevoerd, terwijl de rest in de wateruitvoer terechtkomt. De wateruitvoer is derhalve vervuild met een hoeveelheid olie, hetgeen ongewenst 10 is. In de tweede situatie (B) strekt het grensvlak 2 zich uit in langsrichting van het afvoerkanaal en raakt derhalve het stromingslichaam niet. In deze situatie wordt weliswaar alle olie afgevoerd uit de olie-uitlaatafvoer, maar bevat de olie-uitvoer tevens een grote hoeveelheid water, hetgeen de 15 scheidingsefficiency van de cycloon reduceert. Het is in de praktijk moeilijk, zo niet onmogelijk gebleken om het grensvlak precies zo in te stellen dat er alleen maar olie via het afvoerkanaal wordt afgevoerd, terwijl slechts een minimale hoeveelheid olie in de waterafvoer terechtkomt.

20 Bovendien is gebleken, dat als gevolg van het zogenaamde "Kelvin-Helmholz" fenomeen instabiliteiten optreden. Indien een bewegende laag van twee verschillende typen vloeistoffen aanwezig is, kan deze laag instabiel worden wegens onder meer snelheids- en dichtheidsverschillen 25 tussen beide lagen. Indien deze verschillen te groot zijn, kunnen druppels van de ene vloeistof terechtkomen in de stroming van de andere vloeistof, waardoor de stabiliteit van de grenslaag in grote mate verloren gaat. Voor een hydrocycloon betekent dit dat delen van de reeds gescheiden 30 olie in het water terechtkomen en de cycloon vanuit de wateruitlaat (aan de onderstroomzijde) verlaten. Dit betekent in de praktijk een reductie van de scheidingsefficiency van de cycloon. Doordat in de hierboven genoemde bekende 1029747 13 hydrocycloon in de tweede situatie (B) naast de olie een grote hoeveelheid water meegevoerd wordt naar de olie-uitlaat, treden in de doorstroomruimte van de cycloon als gevolg van de grote volumestroom relatief hoge snelheden op, 5 waardoor een hoog snelheidsverschil tussen de overstroom en onderstroom kan optreden. Dit veroorzaakt de eerder genoemde Kelvin-Helmholtz instabiliteiten met als gevolg een instabiel scheidingsgedrag van de cycloon.

In figuren 2 en 3 is een eerste voorkeursuitvoering 10 van een cycloon 1 volgens de uitvinding weergegeven. Cycloon 1 omvat een cycloonbuis 2 die in de weergegeven uitvoering is opgebouwd uit een relatief smal, naar het rechter uiteinde toe in doorsnede gereduceerd cycloonbuisdeel 3, een relatief breed cycloonbuisdeel 4 en een tussenstuk 5 tussen het 15 cycloonbuisdeel 4 en cycloonbuisdeel 3. In de door de brede cycloonbuisdeel 4 omsloten binnenruimte 7 is een stromingselement 6 aangebracht. Het stromingselement heeft in de weergegeven uitvoering een ronde dwarsdoorsnede, maar dit behoeft niet altijd het geval te zijn. Aan het 20 stromingselement en aan de binnenzijde van het cycloonbuisdeel 4 is een geleidingsvin 8 of zijn meer geleidingsvinnen aangebracht. De geleidingsvin 8 bestaat uit een plaat die zodanig gekromd is dat het via inlaat 10 binnentredende te scheiden vloeistofmengsel (Px) langs de i 25 geleidingsvinnen 8 wordt geleid en daardoor in rotatie worden gebracht (P2) · Als gevolg van de rotatie zullen de relatief zware vloeistoffen, in het voorbeeld van een olie-water-scheider het water, onder invloed van de centrifugale krachten naar een buitengebied aansluitend op de binnenzijde 30 van de cycloonbuis 2 gericht worden, terwijl de relatief lichte vloeistoffen, in het betreffende voorbeeld de olie, in hoofdzaak in het midden van de cycloonbuis gericht worden.

Het grensvlak (G) tussen de olie en het water is in figuur 3 1029747 14 weergegeven. Ter plaatse van de wateruitlaat 11 of stroomafwaarts daarvan alsmede ter plaatse van de olie-uitlaat 15' of stroomafwaarts daarvan zijn drukregeleenheden (niet weergegeven) voorzien waarmee de plaatselijke snelheid 5 en derhalve druk van respectievelijk de onderstroom en de overstroom zijn in te stellen. De drukregeleenheden zorgen hiermee ook voor de positie van het olie-water grensvlak.

De olie wordt via het in het stromingslichaam 6 voorziene afvoerkanaal 12 vanaf de invoeropening 9 tot aan de 10 uitvoeropening 15 getransporteerd (P5,P6). De lichte fractie, die zich ophoudt in het buitengebied aan de binnenzijde van de cycloonbuis 2, wordt al draaiend (P3) in de richting van de zware fase-uitlaat 11 geleid en vanaf de uitlaat 11 af gevoerd (P4) .

15 Zoals in figuren 2 en 3 is weergegeven, is het afvoerkanaal 12 in het stromingslichaam 6 voor het afvoeren van de lichte fractie voorzien van een in hoofdzaak recht gedeelte 14 en een in hoofdzaak conisch gedeelte 13. Het conische gedeelte 13 strekt zich uit vanaf de invoeropening 9 20 van het afvoerkanaal en heeft een in stromingsrichting (P6) afnemende diameter. Als gevolg hiervan kan de positie van het grensvlak (G) tussen de lichte fractie en de zware fractie eenvoudig door bediending van de eerder genoemde drukregeleenheden ingesteld worden, zodat het grensvlak het 25 afvoerkanaal 12 in het genoemde conische gebied 13 raakt.

Door de conische vorm is het risico immers sterk verkleind ! dat het grensvlak parallel zal lopen met het afvoerkanaal 12 en daarom de binnenzijde daarvan niet zou raken, zodat een zware fractie (water) met de lichte fractie (olie) meegevoerd 30 zou worden. Doordat het grensvlak op eenvoudige en efficiënte wijze zodanig ingesteld kan worden dat dit raakt op een willekeurig punt van het afvoerkanaal 12, wordt voorkomen lichte fractie (bijv. olie) in de onderstroomuitlaat 11 1029747

15 I

terecht komt of dat zware fractie (bijv. water) in substantiële hoeveelheden terechtkomt in de overstroomuitlaat 15.

Figuren 4 en 5 tonen een tweede voorkeursuitvoering 5 van de uitvinding. In deze figuren geven dezelfde referenties dezelfde of soortgelijke onderdelen aan als die van de eerste uitvoeringsvorm. In plaats van het axiaal toevoeren van het te scheiden mengsel via een inlaat 10 en het vervolgens in rotatie brengen van het binnenstromende mengsel door dit te 10 leiden langs één of meer stationaire geleidingsvinnen 8, wordt het binnentredende mengsel via één of meer tangentiële inlaten 16 in de aan één uiteinde met eindwand 17 afgesloten cycloonbuis binnengebracht (P7) . De inlaatopeningen 16 vormen, een combinatie met het gekromde binnenoppervlak van 15 de cycloonbuis 2, een tangentieel inlaatelement, waarmee het binnentredende vloeistofmengsel in rotatie wordt gebracht.

Wanneer de het vloeistofmengsel eenmaal in rotatie is gebracht, treedt een soortgelijk proces op als eerder is beschreven. De relatief zware fractie (bijvoorbeeld het 20 water) van het mengsel wordt in het buitengebied nabij de binnenzijde van de cycloonbuis 2 gestuurd, terwijl de relatief lichte fractie de olie van het mengsel in een centraal gebied terechtkomt. Ook in deze uitvoeringsvorm is het door het conische deel van het afvoerkanaal gemakkelijker 25 om met behulp van het eerder genoemde drukregeleenheden het grensvlak (G) tussen de zware fractie en de lichte fractie het binnenoppervlak van het conische deel 13 van het afvoerkanaal 12 te laten raken, zodat niet alleen alle lichte fractie wordt afgevoerd vanuit de lichte fractie 15, maar 30 tevens via dezelfde lichte fractie-uitlaat 15 geen of nagenoeg geen zware fractie wordt afgevoerd.

In figuren 6 en 6A is een derde voorkeursuitvoering van de uitvinding weergegeven. In deze uitvoeringsvorm is een 1029747 16 aantal in hoofdzaak parallelle cyclonen 25 van het hierin beschreven type, aangebracht in een horizontaal (of schuin of verticaal) opgesteld scheidingsvat 20. Het scheidingsvat 20 is voorzien van een eerste aansluitstomp 21, via welke het te 5 scheiden mengsel aangevoerd (PM) kan worden. Het scheidingsvat 20 is tevens voorzien van een lichte fractie uitlaatstomp 22, langs welke de lichte fractie afgevoerd (PL) kan worden. Ten slotte is aan de rechterzijde van het scheidingsvat 20 een zware fractie afvoerstomp 23 voorzien 10 voor het af voeren (P„) van de zware fractie. De aansluitstompen 22 zijn voorzien van respectievelijke drukregeleenheden 30,31, waarmee het debiet (volume per tijdseenheid) van het daarlangs stromende mengsel ingesteld kan worden. Een drukregeleenheid 30,31 bestaat bijvoorbeeld 15 uit een in een leiding geplaatste verstelbare klep, waarmee afhankelijk van de stand van de klep door de betreffende leiding meer of minder vloeistof per tijdseenheid kan stromen. Door instelling van elk van de regeleenheden 30,31 is de opgesplitste stroming tussen de overstroomuitlaat 22 en 20 de onderstroomuitlaat 23 naar believen in te stellen, bijvoorbeeld zodanig dat een specifieke differentiële drukverhouding ("differential pressure ratio (DPR)") tot stand kan worden gebracht.

In het vat 20 is een drietal compartimenten te 25 onderscheiden doordat de cyclonen 25 zijn aangebracht in een eerste scheidingswand 23 en een tweede scheidingswand 24. Tussen de eerste scheidingswand 23 en de tweede scheidingswand 24 is een inlaatcompartiment I gedefinieerd, terwijl aan de rechterzijde van de tweede scheidingswand 24 30 is een zware fractie-uitlaatcompartiment (III) gedefinieerd, terwijl aan de linkerzijde van de eerste scheidingswand 23 een lichte fractie-uitlaatcompartiment (II) is gedefinieerd. De cyclonen 25 strekken zich uit bij de scheidingswanden 1029747 17 23,24, en wel zodanig dat de via de inlaat 21 binnentredende vloeistoffen slechts beide uitlaatcompartimenten II, III kan bereiken via één of meer van de cyclonen 25. In de weergegeven uitvoeringsvorm zijn de cyclonen 25 uitgevoerd in 5 de vorm van de in figuren 4 en 5 getoonde uitvoering, welke is voorzien van een tangentiële inlaat en van een conusvormig deel 13 van het afvoerkanaal 12, zoals meer in detail in de uitvergroting van figuur 6A is weergegeven. Het via de inlaat 21 binnentredende (PM) te scheiden mengsel komt via 10 elk van de tangentiële inlaatopeningen 16 terecht in de cyclonen 25 (P7), waarna op de eerder beschreven wijze een scheiding plaatsvindt tussen de zware fractie en de lichte fractie. De lichte fractie wordt via afvoerkanaal 12 afgevoerd en komt terecht (P8) in het lichte fractie-15 uitvoercompartiment II. De zware fractie vervolgt zijn weg in de richting van de tweede scheidingswand 24 en komt uiteindelijk terecht (P9) in het zware fractie-uitlaatcompartiment III. In de weergegeven uitvoering kan volstaan worden met een enkele drukregeleenheid 30 voor de 20 overstroomuitlaat 22 en een enkele drukregeleenheid 31 voor de onderstroomuitlaateenheid. In andere uitvoeringen, zoals eerder beschreven zijn en hierna beschreven zullen worden, kan elk van de scheidingscyclonen voorzien zijn van een eigen overstroomregeleenheid.

25 In figuur 7 is een derde voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding weergegeven. In deze voorkeursuitvoeringsvorm geven dezelfde referentienummers dezelfde of soortgelijke onderdelen aan als in de eerder beschreven uitvoeringen. In een cycloonbuis 31 wordt een te scheiden mengsel op axiale 30 wijze (P10) aangevoerd en door middel van één of meer aan een stromingselement 32 voorziene "swirl"-elementen 34 in draaiing gebracht. Het in draaiing gebrachte mengsel (Pu) komt terecht in een doorstroomruimte 43. De doorstroomruimte 1029747

_____________ J

18 43 vormt een kanaal van een willekeurige vorm, bijvoorbeeld cilindrisch, divergerend, convergerend of een combinatie van divergerend en convergerend. In de weergegeven uitvoeringsvorm is een eerst convergerende, dan divergerende 5 vorm verschaft door in de cycloonbuis 31 een verder stromingselement 35 aan te brengen. Onder invloed van de rotatie van het aangevoerde mengsel, wordt de zware fractie buitenwaarts geslingerd en komt deze terecht in het buitengebied nabij de binnenwanden van de cycloonbuis 31. De 10 zware fractie wordt afgevoerd (Pi2) via een ringvormig afvoerkanaal 44 in de richting van de zware fractie-uitlaat.

In de weergegeven uitvoeringsvorm zijn in het afvoerkanaal 44 één of meer antiswirl-elementen 39 aangebracht, die bij voorkeur één of meer geleidingsvinnen omvatten. Deze 15 geleidingsvinnen hebben een op zodanige wijze in de stromingsrichting afnemende kromming, dat de mate van rotatie van het daarlangs stromende mengsel wordt verminderd teneinde enige mate van druk terug te winnen. De lichte fractie, die in de eerder beschreven uitvoeringsvormen van richting 20 veranderde en via een afvoerkanaal in het stromingslichaam werd afgevoerd, wordt volgens deze uitvoeringsvorm afgevoerd zonder een omkering van de transportrichting. De lichte fractie komt terecht in een lichte fractie-afvoerkanaal 37 van een stromingslichaam 36 dat centraal in de cycloonbuis 31 25 is aangebracht. De afvoerbuis 37 is voorzien van een conisch deel 38, zodat, op soortgelijke wijze als eerder beschreven is, het grensvlak tussen de zware fractie en de lichte fractie eenvoudig zodanig het binnenoppervlak van het conische gedeelte 38 kan raken, dat enerzijds alle of 30 nagenoeg alle lichte fractie wordt afgevoerd, terwijl geen of nagenoeg geen zware fractie wordt meegevoerd en via het lichte f ractie-afvoerkanaal 37 wordt afgevoerd (P13) .

1029747

__I

19

In figuur 8 is een verdere voorkeursuitvoeringsvorm weergegeven die in grote lijnen overeenkomt met de in figuur 6 weergegeven uitvoering. Een nadere uitleg van de werking van deze uitvoeringsvorm wordt hier dan ook voor zover 5 identiek aan die van de uitvoeringsvorm van figuur 6 weggelaten. In de in figuur 8 weergegeven uitvoeringsvorm is een centrale staaf 40 aan het kegelvormige uiteinde 33 van het stromingselement 32 bevestigd. In een weergegeven uitvoeringsvorm strekt de staaf zich parallel aan de 10 cycloonbuis en aan de in het stromingslichaam 36 voorziene afvoerkanaal 37 uit. Door de staaf 40 centraal in de

cycloonbuis aan te brengen, wordt de roterende beweging van I

de lichte fractie in de richting van het afvoerkanaal 37 stabieler, hetgeen de scheidingsefficiency van de cycloon ten 15 goede komt.

In de weergegeven uitvoeringsvorm is de staaf 40 over een afstand L (figuur 7) aangebracht, waarbij L zodanig groot is dat het uiteinde van de staaf verder het afvoerkanaal in steekt dan het gebied waarin zich het conisch gedeelte van 20 het afvoerkanaal bevindt. In een andere, niet weergegeven uitvoeringsvorm strekt de centrale staaf 40 zich minder ver uit, bijvoorbeeld slechts tot voor de monding 9 van het afvoerkanaal 37. In beide situaties zorgt de centrale staaf 40 voor een meer stabiel transport van de lichte fase in de 25 richting van en door het afvoerkanaal 37.

In de hiervoor beschreven voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding is het afvoerkanaal van de lichte fractie uitgevoerd met een in de stromingsrichting (bijvoorbeeld P6) afnemende dwarsdoorsnede, doordat het afvoerkanaal 12 30 voorzien is van een conisch gedeelte 13. Het gedeelte van het afvoerkanaal waarin de dwarsdoorsnede afneemt, behoeft echter niet conus-vormig te zijn en behoeft tevens niet een 1029747 20 constante afname van de dwarsdoorsnede met zich mee te brengen.

In figuur 9 is bijvoorbeeld een uitvoering weergegeven, waarin het gekromde deel 46 van het afvoerkanaal 5 12 vanaf de intree-mond 49 van het afvoerkanaal 12 een toenemende kromming heeft. Ook in deze uitvoeringsvorm kunnen de voordelen van de uitvinding tot stand worden gebracht.

In figuur 10 is een andere voorkeursuitvoeringsvorm weergegeven, waarin het deel 44 van het afvoerkanaal 12, 10 waarin in de stromingsrichting een afnemende diameter gedefinieerd is, een kanaaldeel voorzien waarin de kromming in transportrichting (P6) afneemt. Ook in deze uitvoeringsvorm kunnen de voordelen van de uitvinding bereikt worden.

15 In figuren 11 en 12 is een verdere voorkeurs uitvoeringsvorm van de uitvinding weergegeven. In deze uitvoering zijn twee axiale cyclonen achter elkaar geplaatst, zodat de scheiding in twee trappen plaatsvindt. In een eerste trap van de tweetrapscycloon 50 zorgt een eerste cycloon 47 20 van het meestroomtype voor een eerste scheiding van het aangevoerde mengsel, terwijl in een tweede trap een tweede cycloon 48 van het tegenstroomtype voor een verdere scheiding van het mengsel zorgdraagt. Het mengsel stroomt de eerste cycloon 47 binnen (P15) en wordt, op soortgelijke wijze als 25 beschreven is in verband met de in figuur 7 weergegeven uitvoering, via op een stromingselement 51 aangebrachte geleidingsvinnen 52 in rotatie gebracht.

De eerste cycloon 47 is van het meestroomtype, hetgeen betekent dat de roterende lichte fractie wordt 30 afgevoerd via een afvoerkanaal 54 dat voorzien is in een stroomafwaarts van het stromingselement 51 voorzien stromingslichaam 53. De zware fractie wordt afgevoerd via een doorstroomruirnte tussen de buitenmantel 55 van de cycloon en 1029747 t · 21 het stromingslichaam 53. Het stromingslichaam 53 is met behulp van een opstaande flens 56 gekoppeld met de buitenmantel 55 van de cycloon. In de flens 56 zijn cirkelvormige openingen 57 voorzien waarlangs de aangevoerde 5 zware fractie geleid kan worden (P16) in de richting van de tweede cycloon 48. De lichte fractie wordt, zoals eerder is ! vermeld, af gevoerd (P17) via het afvoerkanaal 54, waarvan de intreemond 58 en de uittreemond 59 getoond zijn. Het afvoerkanaal 54 is derhalve zodanig gevormd, dat de lichte 10 fractie intern wordt afgebogen en zijwaarts de cycloon kan verlaten via de uitstroomopening 59.

De via openingen 57 wegstromende zware fractie komt terecht in de doorstroomruimte van de tweede cycloon 48 (P17).

De tweede cycloon 48 is van het tegenstroomtype, waarbij de 15 stromingsrichting van de lichte fractie, op soortgelijke wijze als het geval is in de in figuur 2 weergegeven uitvoering, omgekeerd wordt. De cycloon 48 omvat een geïntegreerd stromingslichaam/stromingselement 61 waarop geleidingsvinnen 62 zijn aangebracht en waarin een 20 afvoerkanaal 64 Is voorzien. Deze geleidingsvinnen brengen de van de eerste cycloon 47 afkomstige zware fractie in rotatie, waardoor de aangevoerde zware fractie wederom wordt gescheiden in een relatief lichte en een relatief zware fractie. Zoals hierboven reeds is vermeld, is de tweede 25 cycloon 48 is van het tegenstroomtype, zodat de zware fractie zijn weg naar het uiteinde van de tweede cycloon vervolgt (P18) , terwijl de lichte fractie via een in het stromingselement 61 voorzien afvoerkanaal 64 wordt afgevoerd.

Het afvoerkanaal 64 is hierbij zodanig uitgevoerd, dat dit 30 zich in het stromingslichaam 61 uitstrekt en vervolgens door één of meer van de scheidingsvinnen 62. In de figuren is het zich in geleidingsvinnen 62 uitstrekkend deel 65 van het afvoerkanaal weergegeven. Het afvoerkanaal 64 is voorzien van 1029747 _ 22 een uitmonding 69 waarlangs de afgescheiden lichte fractie de cycloon 52 verlaat.

In figuur 13 is een uitvoering van een scheidingsvat weergegeven in een soortgelijke configuratie als in verband 5 met figuur 6 reeds besproken is. In deze uitvoeringsvorm is een aantal tweetrapscyclonen 50 in een scheidingsvat 70 aangebracht. Het scheidingsvat is voorzien van een drietal wanden 71,72 en 72 die respectievelijk gekoppeld zijn aan koppeldeel 74,75 en 76 van de dubbele cycloon 50. Aldus is 10 het scheidingsvat opgedeeld in een eerste compartiment I, een tweede compartiment II en een derde compartiment III en een vierde compartiment IV. Het te scheiden mengsel wordt aangevoerd (P20) via een mengselaanvoer 75. Aangezien het mengsel onder hoge druk wordt aangevoerd, komt dit terecht in 15 het eerste compartiment I en verspreidt dit zich over de in het scheidingsvat 70 aangebrachte cyclonen 50. De vanuit de eerste cycloon 51 afgescheiden lichte fractie (bijvoorbeeld olie) wordt via uitmonding 59 afgevoerd en komt terecht in het tweede compartiment II. De via de tweede cycloon 62 20 afgescheiden lichte fractie komt via de uitmonding 69 van het afvoerkanaal 64 terecht in het derde compartiment III. De overgebleven zware fractie (bijvoorbeeld water) komt terecht in het vierde compartiment IV en kan aldaar via een uitlaat 76 worden afgevoerd. De lichte fractie in het tweede 25 compartiment II en het derde compartiment III worden via lichte fractie-uitlaten 77, respectievelijk 78 afgevoerd.

Stel bijvoorbeeld dat een mengsel van 20% olie in water wordt aangevoerd in het eerste compartiment I, dan wordt in de eerste meestroomscheidingscycloon 51 een deel van 30 de olie afgescheiden. Dit deel komt in het tweede compartiment II terecht. Het resterende mengsel, dat nu nog maar circa 1% olie bevat, wordt vervolgends gescheiden in de tweede cycloon van het tegenstroomtype. De afgescheiden olie 1029747 23 komt terecht in het derde compartiment III, terwijl het resterende mengsel, dat nog maar circa 0,1% olie bevat, in het vierde compartiment IV terechtkomt. In praktische gevallen wordt het via de uitlaat 76 van het vierde 5 compartiment IV uitstromende mengsel van zware fractie met een zeer kleine hoeveelheid lichte fractie nog langs een verdere, externe hydrocycloon geleid. Bij een water/olie-scheider betekent dit dat het uiteindelijk resulterende water een zodanige zuiverheid heeft, dat dit direct in het 10 oppervlaktewater geloosd kan worden zonder een belasting voor het milieu te vormen.

Alhoewel de eerste en tweede scheidingscycloon 47,48 een afvoerkanaal 54,64 bezitten, waarvan een gedeelte een afnemende doorsnede heeft, zijn er echter ook uitvoeringen 15 denkbaar, waarin beide afvoerkanalen een andersvormige, bijvoorbeeld een constante (zoals cilindrische) doorsnede hebben. De uitvoering waarin één of beide afvoerkanalen een kanaaldeel hebben met een in hoofdzaak afnemende doorsnede heeft echter de voorkeur.

20 Hierboven is de uitvinding uiteengezet aan de hand van de beschrijving van een voorbeeld waarin het binnentredende mengsel een mengsel van twee vloeistoffen is, namelijk olie en water. Het moge voor de vakman duidelijk zijn dat de onderhavige uitvinding tevens toepasbaar is op 25 een willekeurig ander mengsel van een of meer vloeistoffen, een mengsel van een of meer gassen of een mengsel van gassen.

De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot de hierin beschreven voorkeursuitvoeringsvormen daarvan. De gevraagde rechten worden veeleer bepaald door de navolgende 30 conclusies, binnen de strekking waarvan velerlei modificaties denkbaar zijn.

1029747 _

Claims

1. Scheidingscycloon voor het scheiden van een 5 mengsel van vloeistoffen en/of gassen in een zware fractie met een of meer vloeistoffen en/of gassen van een relatief hoge soortelijke massa en een lichte fractie met een of meer vloeistoffen en/of gassen van een relatief lage soortelijke massa, de cycloon omvattende: 10. een cycloonbuis waarin een doorstroomruimte gedefinieerd is, waarbij de cycloonbuis voorzien is van een inlaat voor het invoeren van een mengsel van ten minste twee verschillende vloeistoffen en/of gassen, een zware fractie uitlaat voor het uitvoeren van de gescheiden zware fractie 15 van het mengsel en een lichte fractie uitlaat voor het uitvoeren van de gescheiden lichte fractie van het mengsel; - een rotatie-opwekeenheid voor het in rotatie brengen van het mengsel; - een in hoofdzaak concentrisch in de cycloonbuis 20 aangebracht stromingslichaam, in welk lichaam een op de lichte fractie afvoer aangesloten lichte fractie afvoerkanaal is voorzien, waarbij het afvoerkanaal in stromingsrichting over tenminste een gedeelte van de lengte daarvan een in hoofdzaak afnemende doorsnede heeft.

2. Scheidingscycloon volgens conclusie 1, waarbij het genoemde kanaalgedeelte in stromingrichting een in hoofdzaak gelijkmatig afnemende doorsnede heeft.

3. Scheidingscycloon volgens conclusie 2, waarbij het , genoemde kanaalgedeelte een in hoofdzaak conische vorm heeft.

4. Scheidingscycloon volgens conclusie 1, waarbij het genoemde kanaalgedeelte in stromingsrichting een progressief afnemende doorsnede heeft. 1073747_

5. Scheidingscycloon volgens conclusie 1, waarbij het kanaalgedeelte in stromingsrichting een degressief afnemende doorsnede heeft.

6. Scheidingscycloon volgens een van de voorgaande 5 conclusies, waarbij het kanaalgedeelte nabij de instroomopening van het afvoerkanaal voorzien is.

7. Scheidingscycloon volgens conclusie 6, waarbij het kanaalgedeelte aansluit op de instroomopening van het afvoerkanaal.

8. Scheidingscycloon volgens een van de voorgaande conclusies, waarin de rotatie-opwekeenheid een of meer geleidingsvinnen omvatten langs welke geleidingsvinnen het binnenstromende mengsel te leiden is.

9. Scheidingscycloon volgens een van de conclusies 15 1-7, waarin de rotatie-opwekeenheid een tangentieel inlaatelement omvatten.

10. Scheidingscycloon volgens conclusie 8, waarin de rotatie-opwekeenheid een in hoofdzaak concentrisch in de doorstroomruimte voorzien stromingselement alsmede een of 20 meer tussen de cycloonbuis en het stromingselement aangebrachte geleidingsvinnen omvatten.

11. Scheidingscycloon volgens conclusie 10, waarin het stromingslichaam en het stromingselement geïntegreerd zijn.

12. Scheidingscycloon volgens conclusie 10, waarbij het stromingslichaam stroomafwaarts op enige afstand ten opzichte van het stromingselement in de doorstroomruimte gepositioneerd is.

13. Scheidingscycloon volgens een van de voorgaande 30 conclusies, waarbij tussen de binnenzijde van de cycloonbuis en de buitenzijde van het stromingslichaam een op de zware fractie uitlaat aangesloten doorlaat gedefinieerd is. 1 029747_

14. Scheidingscycloon volgens conclusie 13, waarbij in de doorlaat een of meer rotatie-reduceereenheden zijn voorzien voor het reduceren van de rotatie van de daarlangs stromende zware fractie.

15. Scheidingscycloon volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij in het afvoerkanaal een of meer rotatie-reduceereenheden zijn voorzien voor het reduceren van de rotatie van de daarlangs stromende lichte fractie.

16. Scheidingscycloon volgens conclusie 12, 10 omvattende een tussen het eerste en tweede stromingslichaam aangebracht en zich concentrisch ten opzichte van het afvoerkanaal uitstrekkend langgerekt element, bij voorkeur een staaf, voor het stabiliseren van de roterende lichte fractie.

17. Scheidingscycloon volgens conclusie 16, waarbij het langgerekte element zich uitstrekt tot in het afvoerkanaal, bij voorkeur tot voorbij het genoemde kanaalgedeelte.

18. Scheidingscycloon volgens een van de voorgaande 20 conclusies, welke is aangepast voor het scheiden van het binnenkomende mengsel in een hoofdzakelijk water bevattende zware fractie en een hoofdzakelijk olie bevattende lichte fractie.

19. Scheidingscycloon volgens een van de voorgaande 25 conclusies, waarin het stromingselement een in hoofdzaak conisch gevormd uiteinde heeft.

20. Scheidingscycloon volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het lichte fractie afvoerkanaal zodanig is gevormd dat het grensvlak tussen de zware fractie en 30 lichte fractie de binnenzijde van het lichte fractie afvoerkanaal raakt.

21. Scheidingscycloon volgens een van de voorgaande conclusies, omvattende een eerste, op de zware fractie 1029747 uitlaat aangesloten drukregelelement en een tweede, op de lichte fractie uitlaat aangesloten drukregelelement voor het instellen van de stroomsnelheid van respectievelijk de uit te voeren zware fractie en lichte fractie.

22. Scheidingscycloon volgens conclusie 21, omvattende besturingsmiddelen voor het besturen van de drukregelelementen.

23. Scheidingscycloon volgens een van de voorgaande conclusies, waarin het afvoerkanaal zich uitstrekt door het 10 stromingslichaam en door ten minste een van de op het strominglichaam voorziene geleidingsvinnen.

24. Scheidingscycloon volgens een van de voorgaande conclusies, omvattende twee achter elkaar gekoppelde scheidingscyclonen, waarbij de gescheiden zware fractie van 15 de eerste scheidingscycloon in de tweede scheidingscycloon wordt gevoerd voor verdere scheiding in een zware en een lichte fractie.

25. Scheidingscycloon voor het scheiden van een mengsel van vloeistoffen en/of gassen in een zware fractie 20 met een of meer vloeistoffen en/of gassen van een relatief hoge soortelijke massa en een lichte fractie met een of meer vloeistoffen en/of gassen van een relatief lage soortelijke massa, de cycloon omvattende: - een cycloonbuis waarin een doorstroomruimte 25 gedefinieerd is, waarbij de cycloonbuis voorzien is van een inlaat voor het invoeren van een mengsel van ten minste twee verschillende vloeistoffen en/of gassen, een zware fractie uitlaat voor het uitvoeren van de gescheiden zware fractie van het mengsel, een eerste lichte fractie uitlaat voor het 30 uitvoeren van een eerste deel van de gescheiden lichte fractie van het mengsel en een tweede lichte fractie uitlaat voor het uitvoeren van een tweede deel van de gescheiden lichte fractie van het mengsel; _10 2 9 747 - een van een of meer geleidingsvinnen voorzien eerste stromingselement voor het in draaiing brengen van het binnentredende mengsel; - een in hoofdzaak concentrisch in de cycloonbuis 5 aangebracht eerste stromingslichaam, in welk lichaam een op de eerste lichte fractie uitlaat aangesloten lichte fractie afvoerkanaal is voorzien; - een van een of meer geleidingsvinnen voorzien in hoofdzaak concentrisch in de cycloonbuis aangebracht tweede 10 stromingslichaam waarlangs de zware fractie geleid wordt, waarbij een afvoerkanaal is voorzien in het tweede stromingslichaam en ten minste een van de geleidingsvinnen voor het afvoeren van de van de aangevoerde zware fractie gescheiden lichte fractie naar de tweede lichte fractie 15 uitlaat.

26. Scheidingscycloon volgens conclusie 25, omvattende twee achter elkaar opgestelde scheidingscyclonen volgens een van de conclusies 1-24.

27. Werkwijze voor het scheiden van een mengsel van 20 vloeistoffen en/of gassen in een zware fractie met een of meer vloeistoffen en/of gassen van een relatief hoge soortelijke massa en een lichte fractie met een of meer vloeistoffen en/of gassen van een relatief lage soortelijke massa, de werkwijze omvattende: 25. het via een inlaat leiden van het te scheiden mengsel door een in een cycloonbuis gedefinieerde doorstroomruimte; - het opwekken van rotatie van het door de doorstroomruimte stromende mengsel voor het scheiden van het 30 mengsel in de zware fractie en lichte fractie; - het leiden van de zware fractie naar een zware fractie uitlaat; ! 1029747 - het zodanig leiden van de lichte fractie door een afvoerkanaal in een in hoofdzaak concentrisch in de cycloonbuis aangebracht stromingslichaam, dat het grensvlak tussen de zware fractie en lichte fractie de binnenzijde van 5 het lichte fractie afvoerkanaal raakt.

28. Werkwijze volgens conclusie 27, waarin een scheidingscycloon volgens een van de conclusies 1-24 wordt toegepast.

29. Werkwijze volgens conclusie 27 of 28, omvattende 10 het scheiden van een binnenkomend olie/water mengsel in een hoofdzakelijk water bevattende zware fractie en een hoofdzakelijk olie bevattende lichte fractie.

30. Gebruik van de scheidingscycloon volgens een van de conclusies 1-26.

31. Samenstel voor het scheiden van een mengsel van vloeistoffen en/of gassen in een zware fractie met een of meer vloeistoffen en/of gassen van een relatief hoge soortelijke massa en een lichte fractie met een of meer vloeistoffen en/of gassen van een relatief lage soortelijke 20 massa, het samenstel omvattende: | - een scheidingsvat voorzien van scheidingswanden | voor het onderverdelen van de binnenruimte van het scheidingsvat in een inlaatcompartiment, een zware fractie compartiment en een lichte fractie compartiment, waarbij het 25 scheidingsvat is voorzien van een inlaatelement voor de toevoer van het te scheiden mengsel naar het inlaatcompartiment, een lichte fractie uitlaatelement voor de afvoer van lichte fractie vanuit het lichte fractie compartiment en een zware fractie uitlaatelement voor de 30 afvoer van zware fractie uit het zware fractie compartiment; - een aantal aan beide scheidingswanden aangebrachte scheidingscyclonen volgens een van de voorgaande conclusies 1-22, waarbij elk van de scheidingscyclonen is gerangschikt 1029747 _ met zijn inlaat in het inlaatcompartiment, met zijn lichte fractie uitlaat in het lichte-fractie-compartiment en met zijn zware fractie uitlaat in het zware-fractie-compartiment.

32. Samenstel voor het scheiden van een mengsel van 5 vloeistoffen en/of gassen in een zware fractie met een of meer vloeistoffen en/of gassen van een relatief hoge soortelijke massa en een lichte fractie met een of meer vloeistoffen en/of gassen van een relatief lage soortelijke massa, het samenstel omvattende: 10. een scheidingsvat voorzien van scheidingswanden voor het onderverdelen van de binnenruimte van het scheidingsvat in een inlaatcompartiment, een zware fractie compartiment, een eerste lichte fractie compartiment en een tweede lichte fractie compartiment, waarbij het scheidingsvat 15 is voorzien van een inlaatelement voor de toevoer van het te scheiden mengsel naar het inlaatcompartiment, een eerste en j tweede lichte fractie uitlaatelement voor de afvoer van J lichte fractie vanuit respectievelijk het eerste en tweede j lichte fractie compartiment en een zware fractie 20 uitlaatelement voor de afvoer van zware fractie uit het zware fractie compartiment; - een aantal aan beide scheidingswanden aangebrachte scheidingscyclonen volgens een 23-26, waarbij elk van de scheidingscyclonen is gerangschikt met zijn inlaat in het 25 inlaatcompartiment, met zijn eerste lichte fractie uitlaat in het eerste lichte-fractie-compartiment, met zijn tweede lichte fractie uitlaat in het tweede lichte fractie compartiment en met zijn zware fractie uitlaat in het zware-fractie-compartiment .

33. Samenstel volgens conclusie 32 of 33, waarbij een eerste en tweede drukregelelement respectievelijk zijn aangebracht aan de zware fractie uitlaatelement en lichte fractie uitlaatelement van het scheidingsvat. 1029747