RU186784U1 - Coalescing element for the separation of water-oil mixture - Google Patents
Coalescing element for the separation of water-oil mixture Download PDFInfo
- Publication number
- RU186784U1 RU186784U1 RU2018126795U RU2018126795U RU186784U1 RU 186784 U1 RU186784 U1 RU 186784U1 RU 2018126795 U RU2018126795 U RU 2018126795U RU 2018126795 U RU2018126795 U RU 2018126795U RU 186784 U1 RU186784 U1 RU 186784U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coalescing
- fluid flow
- elements
- phase
- coalescence
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
- B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
Abstract
Полезной моделью предлагается коалесцирующий элемент для использования в устройствах очистки вод от нефтепродуктов.A useful model is a coalescing element for use in water purification devices from petroleum products.
Применение коалесцирующих устройств, собранных из предлагаемых элементов, позволяет получить следующие технические результаты и преимущества по сравнению с другими коалесцерами:The use of coalescing devices assembled from the proposed elements, allows to obtain the following technical results and advantages compared to other coalescers:
снизить гидравлическое сопротивление потоку жидкости, вызываемое излишними изгибами поперечного профиля элемента;reduce hydraulic resistance to fluid flow caused by excessive bending of the transverse profile of the element;
обеспечить устойчивость процесса формирования и сбора коалесцентной фазы применением ребер, расположенных поперек элемента и спрямляющих поток жидкости, и образующие зоны коалесценции;ensure the stability of the process of formation and collection of the coalescence phase by using ribs located across the element and straightening the fluid flow, and forming coalescence zones;
улучшить сборочно-эксплуатационные условия для коалесцирующих элементов применением дистанционно-центрирующий элементов/выступов;to improve the assembly and operating conditions for coalescing elements using remote-centering elements / protrusions;
создание условий для дополнительного сбора и формирования коалесцентной фазы;creation of conditions for additional collection and formation of a coalescent phase;
повысить устойчивость потока жидкости уменьшением его турбулентности, применением разных углов наклона боковых сторон элемента, на входе и выходе потока.1 з.п. ф-лы, 5 ил.to increase the stability of the fluid flow by reducing its turbulence, by applying different angles of inclination of the lateral sides of the element, at the inlet and outlet of the flow. f-ly, 5 ill.
Description
Описание полезной моделиUtility Model Description
Полезная модель относится к коалесцирующим элементам, применяемым в устройствах очистки различных вод от нефтепродуктов, в частности к коалесцерам, производящим отделение частиц нефти от попутной воды в системах сбора и подготовки, и в системах поддержания пластового давления (ППД).The utility model relates to coalescing elements used in devices for purifying various waters from oil products, in particular to coalescers that separate oil particles from associated water in collection and preparation systems, and in reservoir pressure maintenance systems.
В настоящее время в нефтедобывающей промышленности, для подготовки попутно-добываемой пластовой воды в системе сбора нефти, газа и воды, применяются различные фильтры-коалесцеры. Например, согласно патентам RU / 116 147, C10G 33/06, 20.05.2012/, и RU /117 096, B01D 17/00, 20.06.2012/. В данных устройствах применяются большеразмерные плоские параллельные пластины и большеразмерные гофрированные пластины.At present, in the oil industry, various coalescers are used to prepare associated produced water in the oil, gas and water collection system. For example, according to the patents RU / 116 147, C10G 33/06, 05.20.2012 /, and RU / 117 096, B01D 17/00, 20.06.2012 /. These devices use large-sized flat parallel plates and large-sized corrugated plates.
Известны коалесцирующие устройства, в которых применяются наборы или пакеты, собранные из малогабаритных отдельных коалесцирующих элементов.Coalescing devices are known in which sets or packages assembled from small-sized individual coalescing elements are used.
Так известен способ разделения водонефтяной смеси по патенту /US 4897206, BO1D 23/24, 30.01.1990/, включающий подачу смеси на М-образный элемент и отвод нефтепродукта через кольцо, соединяющее симметричные половины М-образного элемента. Вода при этом отводится через два ниже расположенных отверстия, каждое из которых находится в симметричных половинах М-образного элемента.So there is a known method of separating a water-oil mixture according to the patent / US 4897206, BO1D 23/24, 01/30/1990 /, including supplying the mixture to the M-shaped element and the removal of oil through a ring connecting the symmetrical halves of the M-shaped element. Water is diverted through two lower holes located, each of which is located in the symmetrical halves of the M-shaped element.
Способ и устройство по данному патенту недостаточно эффективны, так как каждый М-образный элемент способа имеет отверстия для отвода не только нефтепродукта, но и для отвода воды.The method and device according to this patent is not effective enough, since each M-shaped element of the method has openings for the drainage of not only the oil product, but also for the drainage of water.
Прототипом заявляемого элемента является М-образный элемент для разделения эмульсии по патенту RU /2 618 857, BO1D 17/02, 11.05.2017/, в котором симметричные половины М-образного элемента соединены между собой кольцом для отвода дисперсной фазы, и в котором отверстие для отвода дисперсной фазы выполнено в виде кольцевого выступа, а симметричные половины М-образного элемента выполнены цельными.The prototype of the claimed element is an M-shaped element for separating the emulsion according to patent RU / 2 618 857, BO1D 17/02, 05/11/2017 /, in which the symmetrical halves of the M-shaped element are interconnected by a ring to remove the dispersed phase, and in which the hole for the removal of the dispersed phase is made in the form of an annular protrusion, and the symmetrical halves of the M-shaped element are made integral.
Недостатками прототипа является следующее.The disadvantages of the prototype is the following.
V-образная впадина в верхней полке образует дополнительное сопротивление потоку жидкости, и может приводить к его турбулизации, что будет нарушать процесс коалесцирования.The V-shaped hollow in the upper flange forms additional resistance to the fluid flow, and can lead to its turbulization, which will disrupt the coalescence process.
Симметричность М-образного элемента прототипа для ряда режимов потока жидкости является недостатком в части повышенного гидравлического сопротивления и в возможности турбулизации потока нефтеводяной смеси. Турбулизация потока приводит к обратному эффекту – перемешиванию нефтеводяной смеси и созданию устойчивых эмульсий, которые могут возникнуть при определенном соотношении нефти и воды. Для устранения этого недостатка целесообразны наклоны боковых сторон элемента под разными углами. На практике, сторона на выходе потока должна иметь меньший наклон к горизонтали.The symmetry of the M-shaped element of the prototype for a number of fluid flow modes is a drawback in terms of increased hydraulic resistance and the possibility of turbulization of the oil-water mixture flow. Turbulization of the flow leads to the opposite effect - mixing the oil-water mixture and the creation of stable emulsions, which can occur with a certain ratio of oil and water. To eliminate this drawback, it is advisable to tilt the sides of the element at different angles. In practice, the side at the outlet of the flow should have a smaller slope to the horizontal.
Также в прототипе может быть неустойчивость процесса формирования и сбора коалесцентной фазы, по всей длине профиля элемента особенно при режимах потоках жидкости близких к турбулентному. Причиной тому отсутствие отдельных, не связанных друг с другом, зон коалесценции. Этому недостатку способствует отсутствие ребер, расположенных поперек элемента и спрямляющих поток жидкости.Also, in the prototype there may be instability of the process of formation and collection of the coalescence phase along the entire length of the element profile, especially when the fluid flows are close to turbulent. The reason for this is the lack of separate, not connected with each other, zones of coalescence. This disadvantage contributes to the absence of ribs located across the element and directing the flow of fluid.
Сборочно-эксплуатационным недостатком элементов у прототипа является отсутствие дистанционно-центрирующих элементов/выступов – что будет приводить к неточности сборки-укладки коалесцирующих элементов в пакет.The assembly-operational drawback of the elements of the prototype is the lack of remotely-centering elements / protrusions - which will lead to inaccuracies in the assembly-laying of coalescing elements in a package.
Также недостатком прототипа является отсутствие достаточного количества и необходимого профиля канавок/углублений для сбора и формирования коалесцентной фазы под верхней полкой.Another disadvantage of the prototype is the lack of a sufficient number and the necessary profile of the grooves / recesses for collecting and forming a coalescent phase under the upper shelf.
Задачи, решаемые предлагаемой полезной моделью, заключается в следующем.The problems solved by the proposed utility model are as follows.
Снижение гидравлического сопротивления потоку жидкости, вызываемого излишними изгибами поперечного профиля элемента.Reduced hydraulic resistance to fluid flow caused by excessive bending of the transverse profile of the element.
Повышение устойчивости потока жидкости – уменьшение его турбулентности, применением разных углов наклона боковых сторон элемента, на входе и выходе потока.Increasing the stability of the fluid flow - reducing its turbulence, using different angles of inclination of the side of the element at the inlet and outlet of the flow.
Обеспечение устойчивого процесса формирования и сбора коалесцентной фазы применением ребер, упорядочивающих и спрямляющих поток жидкости и образующих зоны коалесценции.Ensuring a stable process of formation and collection of the coalescence phase using ribs that streamline and straighten the fluid flow and form coalescence zones.
Обеспечение сборочно-эксплуатационных условий для коалесцирующих элементов применением дистанционно-центрирующий элементов/выступов.Providing assembly and operating conditions for coalescing elements using remote-centering elements / protrusions.
Также задачей, решаемой предлагаемой полезной моделью, является создание условий для дополнительного сбора и формирования коалесцентной фазы.Also, the problem solved by the proposed utility model is the creation of conditions for additional collection and formation of the coalescence phase.
Поставленная задача решается тем, что коалесцирующий элемент для разделения водонефтяной смеси, имеющий отверстия для отвода коалесцентной фазы, выполненные в виде кольцевого выступа, отличается тем, что элемент выполнен П-образной формы с боковыми сторонами, наклоненными к вертикали под углом β, где 5<β< 85 градусов, причем углы наклона боковых сторон и их длины могут быть разными, и для стабилизации потока жидкости между отверстиями и по краям элемента выполнены ребра, располагаемые вдоль организованного потока жидкости и образующие зоны колесценции, а для сборки-укладки коалесцирующих элементов в пакет на верхней грани горизонтальной полки выполнены дистанционно-центрирующие ступенчатые выступы/втулки, и для стыковки с ними на нижней грани горизонтальной полки выполнены выступы/втулки со ступенчатыми отверстиями.The problem is solved in that the coalescing element for separating the oil-water mixture having holes for the removal of the coalescent phase, made in the form of an annular protrusion, characterized in that the element is made in a U-shape with the sides inclined to the vertical at an angle β, where 5 < β <85 degrees, and the angles of inclination of the sides and their lengths can be different, and to stabilize the fluid flow between the holes and along the edges of the element, ribs are arranged along the organized fluid flow and forming zones coalescent age, and for assembling and laying coalescing elements in the package on the upper face of horizontal shelves made remotely-centering stepped ledges / bushing, and for joining them to the lower face of the horizontal leg provided with protrusions / sleeves with stepped holes.
Также поставленная задача решается тем, что на верхней горизонтальной полке элемента выполнено одно или более углубление для дополнительного сбора и формирования коалесцентной фазы.Also, the problem is solved by the fact that on the upper horizontal shelf of the element one or more recesses are made for additional collection and formation of a coalescent phase.
Предлагаемый коалесцирующий элемент и его работа иллюстрируются на фиг. 1-5.The proposed coalescing element and its operation are illustrated in FIG. 1-5.
На фигурах показано:The figures show:
1 - П-образный коалесцирующий элемент;1 - U-shaped coalescing element;
2 - отверстие для отвода косалесцентой фазы;2 - hole for the removal of the cosalescent phase;
3 – зоны коалесценции отделенной нефти;3 - coalescence zones of separated oil;
4 - ребра;4 - ribs;
5 - кольцевые выступы отверстий;5 - annular protrusions of the holes;
6 - β1 – угол наклона боковой стороны на входе жидкости в коалесцирующие элементы;6 - β 1 - the angle of inclination of the side at the fluid inlet to the coalescing elements;
7 - β2 – угол наклона боковой стороны на выходе жидкости из коалесцирующих элементов;7 - β 2 - the angle of inclination of the side at the outlet of the liquid from the coalescing elements;
8 - L1 – длина боковой стороны на входе жидкости в коалесцирующие элементы;8 - L 1 is the length of the side at the fluid inlet to the coalescing elements;
9 - L2 – длина боковой стороны на выходе жидкости из коалесцирующих элементов;9 - L 2 - the length of the side at the outlet of the liquid from the coalescing elements;
10 - центрирующие ступенчатые выступы на верхней грани горизонтальной полки;10 - centering stepped protrusions on the upper edge of the horizontal shelf;
11 - центрирующие ступенчатые отверстия на нижней грани горизонтальной полки;11 - centering stepped holes on the lower edge of the horizontal shelf;
12 – углубления.12 - recesses.
На фиг.1 показан поперечный разрез коалесцирующего П-образного элемента 1 с применением разных углов наклона боковых сторон элемента. Где β1 и β2 углы наклона боковых сторон. Причем для снижения гидравлического сопротивления потоку жидкости и предупреждения турбулизации потока β2 > β1.Figure 1 shows a cross section of a coalescing U-shaped element 1 using different angles of inclination of the sides of the element. Where β 1 and β 2 are the angles of inclination of the sides. Moreover, to reduce hydraulic resistance to fluid flow and prevent turbulization of the flow β 2 > β 1 .
На фиг.2 показан пакет П-образных элементов 1, производящий коалесценцию (отделение) нефти от воды. Отделенные частицы нефти собираются под горизонтальной полкой в зоне коалесценции 3.Figure 2 shows a package of U-shaped elements 1, producing coalescence (separation) of oil from water. Separated oil particles are collected under a horizontal shelf in coalescence zone 3.
На фиг.3 на продольном разрезе коалесцирующего элемента показано как благодаря ребрам 4, организуются данные зоны коалесценции 3. Ребра выполнены вдоль потока жидкости ребра, благодаря своей высоте, также выполняют функции спрямления (ламинизации) потока.In Fig. 3, a longitudinal section of the coalescing element shows how, thanks to the ribs 4, these coalescence zones 3 are organized. The ribs are made along the fluid flow. The ribs, due to their height, also perform the functions of straightening (laminating) the flow.
На фиг.4 на продольном разрезе коалесцирующего элемента показаны на верхней грани горизонтальной полки дистанционно-центрирующие ступенчатые выступы 10, а на нижней грани горизонтальной полки показаны ступенчатые втулки 11 с отверстиями. При этом сборка пакета коалесцирующих элементов, и их нахождение в потоке жидкости становится устойчивым, благодаря вхождению выступов 10 в ступенчатые отверстия 11.In Fig. 4, in a longitudinal section of a coalescing element, distance-centering step ledges 10 are shown on the upper face of the horizontal shelf, and step bushings 11 with holes are shown on the lower face of the horizontal shelf. In this case, the assembly of the package of coalescing elements, and their presence in the fluid flow becomes stable due to the entry of the protrusions 10 into the stepped openings 11.
На фиг. 5, на поперечном разрезе коалесцирующего элемента, показаны дополнительные углубления 12 для дополнительного сбора и формирования коалесцентной фазы в зонах 3. Дополнительных углублений может быть одно или более, количеством определяемых шириной горизонтальной полки. Размеры (ширина) полки в свою очередь определяется режимами коалесцирования, в частности в зависимости от скорости потока жидкости. При больших скоростях потока целесообразно большее количество дополнительных углублений, которые увеличивают вероятность улавливания и коалесцирования частиц нефтепродуктов.In FIG. 5, in cross section of the coalescing element, additional recesses 12 are shown for additional collection and formation of a coalescent phase in zones 3. There can be one or more additional recesses, the number determined by the width of the horizontal shelf. The dimensions (width) of the shelf, in turn, is determined by the coalescence modes, in particular, depending on the fluid flow rate. At high flow rates, a larger number of additional recesses is advisable, which increase the likelihood of trapping and coalescing oil particles.
Применение заявляемой полезной модели позволяет получить следующие технические результаты и преимущества по сравнению с прототипом:The use of the claimed utility model allows to obtain the following technical results and advantages compared to the prototype:
снизить гидравлическое сопротивления потоку жидкости, вызываемое излишними изгибами поперечного профиля элемента;reduce hydraulic resistance to fluid flow caused by excessive bending of the transverse profile of the element;
обеспечить устойчивость процесса формирования и сбора коалесцентной фазы применением ребер, упорядочивающих и спрямляющих поток жидкости и образующих зоны коалесценции;to ensure the stability of the process of formation and collection of the coalescence phase using ribs that streamline and straighten the fluid flow and form coalescence zones;
улучшить сборочно-эксплуатационные условия для коалесцирующих элементов применением дистанционно-центрирующий элементов/выступов;to improve the assembly and operating conditions for coalescing elements using remote-centering elements / protrusions;
создание условий для дополнительного сбора и формирования коалесцентной фазы;creation of conditions for additional collection and formation of a coalescence phase;
повысить устойчивость потока жидкости уменьшением его турбулентности, применением разных углов наклона боковых сторон элемента, на входе и выходе потока.to increase the stability of the fluid flow by reducing its turbulence, using different angles of inclination of the lateral sides of the element, at the inlet and outlet of the flow.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018126795U RU186784U1 (en) | 2018-07-20 | 2018-07-20 | Coalescing element for the separation of water-oil mixture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018126795U RU186784U1 (en) | 2018-07-20 | 2018-07-20 | Coalescing element for the separation of water-oil mixture |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU186784U1 true RU186784U1 (en) | 2019-02-01 |
Family
ID=65270054
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018126795U RU186784U1 (en) | 2018-07-20 | 2018-07-20 | Coalescing element for the separation of water-oil mixture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU186784U1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4897206A (en) * | 1988-11-30 | 1990-01-30 | Facet Quantek, Inc. | Bidirectionally corrugated plate separator for fluid mixtures |
RU2618857C1 (en) * | 2016-05-18 | 2017-05-11 | Марат Хатимович Газизов | Method and coalescent element for separation of emulsion |
-
2018
- 2018-07-20 RU RU2018126795U patent/RU186784U1/en active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4897206A (en) * | 1988-11-30 | 1990-01-30 | Facet Quantek, Inc. | Bidirectionally corrugated plate separator for fluid mixtures |
RU2618857C1 (en) * | 2016-05-18 | 2017-05-11 | Марат Хатимович Газизов | Method and coalescent element for separation of emulsion |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1106294A (en) | Separating oil-water mixtures | |
DE602004012420T2 (en) | GAS / LIQUID SEPARATOR | |
DE69532329T2 (en) | SEPARATION DEVICE AND SEPARATION METHOD | |
RU2570867C2 (en) | Device for coalescent mix separation containing two fluid phases, partially mutually immiscible and with different specific density | |
EP3038725A1 (en) | Gas flotation tank | |
US2784953A (en) | Means for contacting fluids | |
AU1940688A (en) | Vapor-liquid contact device and method | |
RU186784U1 (en) | Coalescing element for the separation of water-oil mixture | |
US9630126B1 (en) | High efficiency fluid separation device | |
EP3185984B1 (en) | Phase separator using pressure differential | |
CA1204915A (en) | Extraction zone tray | |
US5340470A (en) | Phase separator apparatus | |
US3664093A (en) | Separator vessel having multiple parallel separator plates | |
RU2618857C1 (en) | Method and coalescent element for separation of emulsion | |
US2820700A (en) | Fluid contacting apparatus | |
RU26440U1 (en) | THREE PHASE SEPARATOR | |
GB2050185A (en) | Liquid purification device | |
US20180127288A1 (en) | Gas flotation tank | |
RU125483U1 (en) | THREE PHASE SEPARATOR | |
RU196274U1 (en) | Three-phase oil separator | |
SU1607864A1 (en) | Apparatus for dehydration of petroleum | |
RU2574622C1 (en) | Settling tank to separate nonuniform system gas (steam)-liquid with low concentration of disperse gas (steam) phase in liquid phase | |
RU2209961C1 (en) | Method of well production separation and device for method embodiment | |
KR20190125720A (en) | Vane Separator for Multi-phase Fluids in Oil and Gas Fields | |
CN115650463A (en) | Laminar flow separation device and oil-water mixed liquid treatment equipment |