RU194860U1 - HYDROCYCLONE TYPE DEVICE FOR SEPARATION OF EMULSIONS - Google Patents

HYDROCYCLONE TYPE DEVICE FOR SEPARATION OF EMULSIONS Download PDF

Info

Publication number
RU194860U1
RU194860U1 RU2019129897U RU2019129897U RU194860U1 RU 194860 U1 RU194860 U1 RU 194860U1 RU 2019129897 U RU2019129897 U RU 2019129897U RU 2019129897 U RU2019129897 U RU 2019129897U RU 194860 U1 RU194860 U1 RU 194860U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
emulsion
head section
emulsions
working cavity
separation
Prior art date
Application number
RU2019129897U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Кирилл Назифович Гарипов
Альберт Ильдусович Шайдуллин
Михаил Владимирович Кравцов
Original Assignee
Акционерное общество "Акционерная компания ОЗНА"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Акционерная компания ОЗНА" filed Critical Акционерное общество "Акционерная компания ОЗНА"
Priority to RU2019129897U priority Critical patent/RU194860U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU194860U1 publication Critical patent/RU194860U1/en

Links

Images

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
    • B01D17/0217—Separation of non-miscible liquids by centrifugal force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/02—Construction of inlets by which the vortex flow is generated, e.g. tangential admission, the fluid flow being forced to follow a downward path by spirally wound bulkheads, or with slightly downwardly-directed tangential admission
    • B04C5/04—Tangential inlets

Abstract

Полезная модель относится к циклонному устройству для разделения эмульсий, состоящих, по крайней мере, из двух компонентов жидкой среды с разными плотностями, и может найти применение в нефтегазовой промышленности, а также в системах очистки технических и сточных вод различных областей промышленности.Устройство гидроциклонного типа для разделения эмульсий с одного конца содержит головную секцию, выполненную с возможностью подачи эмульсии в рабочую полость посредством не менее четырех впускных тангенциальных отверстий, равномерно распределенных по окружности в цилиндрической части головной секции. Отношение диаметра впускных отверстий к диаметру рабочей полости в цилиндрической части головной секции составляет от 1/10 до 3/50 включительно. Также в головной секции размещен выходной канал для менее плотного компонента эмульсии. На втором конце устройство имеет цилиндрическую секцию и выход для более плотного компонента эмульсии. Площадь поперечного сечения устройства уменьшается от одного конца ко второму.Заявляемое устройство позволяет увеличить скорость образования завихрения эмульсионного потока и стабилизировать структуру внутреннего вихря с пониженным числом Рейнольдса, что в свое время ведет к повышению эффективности разделения многокомпонентных эмульсий. 2 ил.The utility model relates to a cyclone device for separating emulsions consisting of at least two components of a liquid medium with different densities, and can be used in the oil and gas industry, as well as in systems for treating industrial and waste water in various industries. separation of emulsions from one end contains a head section configured to feed the emulsion into the working cavity by at least four tangential inlets, uniformly EFINITIONS circumferentially in the cylindrical portion of the head section. The ratio of the diameter of the inlets to the diameter of the working cavity in the cylindrical part of the head section is from 1/10 to 3/50 inclusive. Also in the head section there is an output channel for the less dense component of the emulsion. At the second end, the device has a cylindrical section and an outlet for a denser component of the emulsion. The cross-sectional area of the device decreases from one end to the second. The inventive device allows to increase the rate of formation of vortex formation of the emulsion flow and to stabilize the structure of the internal vortex with a reduced Reynolds number, which in turn leads to an increase in the separation efficiency of multicomponent emulsions. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к циклонному устройству для разделения многокомпонентных жидких сред (эмульсий), состоящих, по крайней мере, из двух компонентов жидкой среды с разными плотностями, и может найти применение в нефтегазовой промышленности, а также в системах очистки технических и сточных вод различных областей промышленности. В частности, но не исключительно, полезная модель относится к циклонному устройству для разделения двух несмешиваемых жидкостей, таких как нефть и вода.The utility model relates to a cyclone device for separating multicomponent liquid media (emulsions), consisting of at least two components of a liquid medium with different densities, and can be used in the oil and gas industry, as well as in systems for treating industrial and waste water in various industries . In particular, but not exclusively, a utility model relates to a cyclone device for separating two immiscible liquids, such as oil and water.

Известно фильтрационное устройство [RU 2450846, МПК B01D 29/00, B01D 36/00, опубл. 20.05.2012], предназначенное для отделения загрязнений от потока текучей среды с помощью фильтрующего элемента. Фильтрационное устройство для отделения загрязнений от потока текучей среды включает фильтрующий элемент, помещенный в корпус фильтра, причем корпус имеет камеру завихрения, благодаря которой подлежащий фильтрации поток текучей среды по меньшей мере частично обтекает фильтрующий элемент в вихревом потоке. Камера завихрения образована коническим расширением корпуса фильтра в направлении одного из двух концов корпуса, а впуск для нефильтрованной среды проникает в корпус фильтра несоосно продольной оси фильтрующего элемента. Коническое расширение корпуса фильтра в области камеры завихрения переходит в цилиндрическую часть корпуса или в часть корпуса с меньшим коническим уклоном. Фильтрующий элемент выполнен сужающимся на конус от камеры завихрения к свободному концу.A known filtering device [RU 2450846, IPC B01D 29/00, B01D 36/00, publ. 05/20/2012], designed to separate contaminants from the fluid flow using a filter element. The filtration device for separating contaminants from the fluid stream includes a filter element placed in the filter housing, the housing having a swirl chamber, due to which the fluid stream to be filtered at least partially flows around the filter element in a vortex stream. The swirl chamber is formed by the conical extension of the filter housing in the direction of one of the two ends of the housing, and the inlet for unfiltered medium penetrates into the filter housing not aligned with the longitudinal axis of the filter element. The conical expansion of the filter housing in the region of the swirl chamber passes into the cylindrical part of the housing or into the housing part with a smaller conical slope. The filter element is made tapering to a cone from the swirl chamber to the free end.

Также известен гидроциклон [RU 74315, МПК В04С 5/12, опубл. 27.06.2008], содержащий корпус, цилиндрическая часть которого соединена с верхним и нижним переводниками, между которыми последовательно размещены конические секции, соединенные между собой центрирующими кольцами, тангенциально встроенный входной патрубок, осевой сливной патрубок для жидкой фазы и разгрузочный патрубок для твердых частиц.Also known hydrocyclone [RU 74315, IPC B04C 5/12, publ. 06/27/2008], comprising a housing, the cylindrical part of which is connected to the upper and lower sub, between which conical sections are connected in series, connected by centering rings, a tangentially integrated inlet pipe, an axial drain pipe for the liquid phase and an discharge pipe for solid particles.

Недостатком приведенных известных аналогов является ограниченность их функциональных возможностей - они предназначены для отделения только твердых частиц из потока текучей среды.The disadvantage of the above known analogues is the limited functionality of them - they are designed to separate only solid particles from the fluid stream.

Наиболее близким аналогом для предлагаемой полезной модели является устройство для разделения многофазной смеси [US 5009785 (А), МПК B01D 17/02; В04С 3/00, 3/04, 5/00, 5/28, опубл. 23.04.1991], представляющее собой устройство для отделения многофазных жидких смесей или, по меньшей мере, частичного отделения более плотного жидкого компонента смеси от его менее плотного жидкого компонента. Внешний корпус имеет полость, впускной канал, через который смесь подается в устройство, первый выпускной канал, из которого выходит менее плотный жидкий компонент, и второй выпускной канал, из которого выходит более плотный жидкий компонент. Циклонный сепаратор расположен внутри полости и имеет множество циклонных разделительных секций, причем каждая секция имеет первичную часть, один конец которой имеет больший размер поперечного сечения, чем другой ее конец, и имеет входное отверстие для подачи, выходное отверстие для перелива на конце разделительной секции с большим размером поперечного сечения и выходным отверстием для потока на другом конце, а также крышкой для одного конца полости.The closest analogue to the proposed utility model is a device for separating a multiphase mixture [US 5009785 (A), IPC B01D 17/02; B04C 3/00, 3/04, 5/00, 5/28, publ. 04/23/1991], which is a device for separating multiphase liquid mixtures or at least partially separating a denser liquid component of the mixture from its less dense liquid component. The outer casing has a cavity, an inlet channel through which the mixture is supplied to the device, a first outlet channel from which the less dense liquid component exits, and a second outlet channel from which the more dense liquid component exits. The cyclone separator is located inside the cavity and has many cyclone separation sections, each section having a primary part, one end of which has a larger cross-sectional dimension than its other end, and has an inlet for supply, an outlet for overflow at the end of the separation section with a large the size of the cross section and the outlet for flow at the other end, as well as a lid for one end of the cavity.

Основным недостатком данного технического решения является то, что наличие в каждой циклонной разделительной секции одного входного отверстия ведет к нестабильности образования в такой секции центрального вихря и нестабильности самой структуры вихря. При этом возрастает число Рейнольдса, являющегося критерием уровня турбулентности, что снижает эффективность разделения многокомпонентной жидкой среды.The main disadvantage of this technical solution is that the presence of one inlet in each cyclone separation section leads to the instability of the formation of a central vortex in such a section and the instability of the vortex structure itself. At the same time, the Reynolds number, which is a criterion of the level of turbulence, increases, which reduces the efficiency of separation of a multicomponent liquid medium.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение эффективности разделения многокомпонентных эмульсий, снижение энергозатрат на указанный процесс сепарации.The problem to which the claimed utility model is directed is to increase the separation efficiency of multicomponent emulsions, reduce energy consumption for the specified separation process.

Данная задача решается за счет того, что предлагаемое устройство гидроциклонного типа для разделения эмульсий с одного конца содержит головную секцию, выполненную с возможностью подачи эмульсии в тангенциальном направлении в рабочую полость и с выходным каналом для менее плотного компонента эмульсии, на втором конце имеет выход для более плотного компонента эмульсии; площадь поперечного сечения устройства уменьшается от одного конца ко второму концу. Особенностью устройства является то, что подача эмульсии в рабочую полость происходит посредством не менее четырех впускных тангенциальных отверстий, равномерно распределенных по окружности в цилиндрической части головной секции, причем отношение диаметра впускных отверстий к диаметру рабочей полости в цилиндрической части головной секции составляет от 1/10 до 3/50 включительно.This problem is solved due to the fact that the proposed hydrocyclone type device for separating emulsions from one end contains a head section configured to feed the emulsion in the tangential direction into the working cavity and with an outlet channel for a less dense component of the emulsion, has an outlet for more dense component of the emulsion; The cross-sectional area of the device decreases from one end to the second end. A feature of the device is that the emulsion is fed into the working cavity by means of at least four tangential inlet openings uniformly distributed around the circumference in the cylindrical part of the head section, and the ratio of the diameter of the inlet openings to the diameter of the working cavity in the cylindrical part of the head section is from 1/10 to 3/50 inclusive.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение скорости образования завихрения эмульсионного потока и стабилизация структуры внутреннего вихря с пониженным числом Рейнольдса.The technical result provided by the given set of features is to increase the rate of formation of turbulence of the emulsion flow and stabilize the structure of the internal vortex with a reduced Reynolds number.

Предпочтительный вариант осуществления полезной модели показан на фиг. 1-2, где на фиг. 1 приведен эскиз устройства для разделения эмульсий с шестью впускными отверстиями, на фиг. 2 - увеличенное поперечное сечение устройства, проходящее через впускные отверстия в области головной секции.A preferred embodiment of the utility model is shown in FIG. 1-2, where in FIG. 1 is a sketch of a device for separating emulsions with six inlets, FIG. 2 is an enlarged cross-section of the device passing through the inlet openings in the region of the head section.

Устройство гидроциклонного типа для разделения эмульсий содержит последовательно примыкающие элементы: головную секцию 1, коническую секцию 2 и цилиндрическую секцию 3. Головная секция 1 снабжена в цилиндрической части впускными тангенциальными отверстиями 4 для подачи эмульсии в рабочую полость устройства, равномерно распределенными по окружности, причем их общее количество составляет не менее четырех отверстий, а отношение диаметра впускных отверстий к диаметру рабочей полости в цилиндрической части головной секции составляет от 1/10 до 3/50 включительно. Конец цилиндрической секции 3 является выходом 5 для более плотного компонента эмульсии, выходной канал 6 для менее плотного компонента эмульсии размещен в головной секции 1.The device of the hydrocyclone type for separating emulsions contains successively adjacent elements: a head section 1, a conical section 2 and a cylindrical section 3. The head section 1 is provided in the cylindrical part with tangential inlets 4 for supplying the emulsion to the working cavity of the device, uniformly distributed around the circumference, and their common the number is at least four holes, and the ratio of the diameter of the inlets to the diameter of the working cavity in the cylindrical part of the head section is from 1/10 up to 3/50 inclusive. The end of the cylindrical section 3 is the exit 5 for the denser component of the emulsion, the output channel 6 for the less dense component of the emulsion is placed in the head section 1.

Устройство гидроциклонного типа для разделения эмульсий работает следующим образом.A device of a hydrocyclone type for separating emulsions works as follows.

Разделяемая эмульсия тангенциально поступает в цилиндрическую часть головной секции 1 посредством не менее четырех впускных отверстий 4, равномерно распределенных по окружности, и приобретает интенсивное вращательное движение, происходит завихрение эмульсионного потока. В головной секции 1 за счет образования вихря происходит процесс разделения эмульсии под действием центробежной силы. При разделении компонент эмульсии с большей плотностью движется от оси 7 устройства к его стенкам, по спиральной траектории проходит коническую секцию 2, цилиндрическую секцию 3 и через выход 5 удаляется из устройства, в то время как компонент эмульсии с меньшей плотностью концентрируется в центре устройства вдоль оси 7 и движется тонкой струей в сторону головной секции 1, удаляется из устройства через выходной канал 6. Коническая секция 2 и цилиндрическая секция 3 поддерживают стабильность вихря и заявленную эффективность работы устройства.The separable emulsion tangentially enters the cylindrical part of the head section 1 by means of at least four inlet openings 4, evenly distributed around the circumference, and acquires intense rotational movement, emulsion flow swirls. In the head section 1 due to the formation of a vortex, the process of separation of the emulsion under the action of centrifugal force occurs. When separating the components of the emulsion with a higher density moves from the axis 7 of the device to its walls, the conical section 2 passes along the spiral path, the cylindrical section 3 and is removed from the device through the outlet 5, while the component of the emulsion with a lower density is concentrated in the center of the device along the axis 7 and moves with a thin stream towards the head section 1, is removed from the device through the output channel 6. The conical section 2 and the cylindrical section 3 maintain the stability of the vortex and the claimed efficiency of the device .

Поступление эмульсии в предлагаемое устройство посредством не менее четырех равномерно распределенных по окружности впускных тангенциальных отверстий при отношении диаметра впускных отверстий к диаметру рабочей полости в цилиндрической части головной секции, составляющем от 1/10 до 3/50 включительно, обеспечивает движение эмульсии с небольшой осевой скоростью, позволяющей сформировать большее количество витков по длине устройства в процессе движения эмульсии по спиральной траектории. Таким образом, заявляемое устройство позволяет увеличить скорость образования завихрения эмульсионного потока и стабилизировать структуру внутреннего вихря с пониженным числом Рейнольдса, что в свое время ведет к повышению эффективности разделения многокомпонентных эмульсий.The receipt of the emulsion in the proposed device through at least four uniformly distributed around the circumference of the tangential inlet openings with a ratio of the diameter of the inlet openings to the diameter of the working cavity in the cylindrical part of the head section, comprising from 1/10 to 3/50 inclusive, ensures the movement of the emulsion with a small axial speed, allowing to form a larger number of turns along the length of the device during the movement of the emulsion along a spiral path. Thus, the claimed device allows to increase the rate of formation of vortex formation of the emulsion flow and to stabilize the structure of the internal vortex with a reduced Reynolds number, which in turn leads to an increase in the separation efficiency of multicomponent emulsions.

Claims (1)

Устройство гидроциклонного типа для разделения эмульсий, с одного конца содержащее головную секцию, выполненную с возможностью подачи эмульсии в тангенциальном направлении в рабочую полость и с выходным каналом для менее плотного компонента эмульсии, на втором конце имеющее выход для более плотного компонента эмульсии; площадь поперечного сечения устройства уменьшается от одного конца ко второму концу, отличающееся тем, что подача эмульсии в рабочую полость происходит посредством не менее четырех впускных тангенциальных отверстий, равномерно распределенных по окружности в цилиндрической части головной секции, причем отношение диаметра впускных отверстий к диаметру рабочей полости в цилиндрической части головной секции составляет от 1/10 до 3/50 включительно.A device of a hydrocyclone type for separating emulsions, containing at one end a head section configured to supply the emulsion in a tangential direction to the working cavity and with an outlet channel for a less dense component of the emulsion, at the second end having an outlet for a denser component of the emulsion; the cross-sectional area of the device decreases from one end to the second end, characterized in that the emulsion is fed into the working cavity by at least four tangential inlets uniformly distributed around the circumference in the cylindrical part of the head section, and the ratio of the diameter of the inlet openings to the diameter of the working cavity in the cylindrical part of the head section is from 1/10 to 3/50 inclusive.
RU2019129897U 2019-09-23 2019-09-23 HYDROCYCLONE TYPE DEVICE FOR SEPARATION OF EMULSIONS RU194860U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019129897U RU194860U1 (en) 2019-09-23 2019-09-23 HYDROCYCLONE TYPE DEVICE FOR SEPARATION OF EMULSIONS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019129897U RU194860U1 (en) 2019-09-23 2019-09-23 HYDROCYCLONE TYPE DEVICE FOR SEPARATION OF EMULSIONS

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018146781 Previously-Filed-Application 2018-12-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU194860U1 true RU194860U1 (en) 2019-12-25

Family

ID=69022626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019129897U RU194860U1 (en) 2019-09-23 2019-09-23 HYDROCYCLONE TYPE DEVICE FOR SEPARATION OF EMULSIONS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU194860U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU221348U1 (en) * 2023-07-26 2023-11-01 Общество с ограниченной ответственностью «Славнефть-Красноярскнефтегаз» Hydrocyclone apparatus

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4175036A (en) * 1977-07-18 1979-11-20 Ab Celleco Hydrocyclone separator
US5009785A (en) * 1985-04-23 1991-04-23 Conoco Specialty Products Inc. System and apparatus for the separation of multi-phase mixture
RU2124403C1 (en) * 1991-03-28 1999-01-10 Кодье Separator of particles in circulation of liquid with double effect of extraction, method and device for biological purification of liquid
RU2535309C1 (en) * 2011-04-19 2014-12-10 СИМЕНС ПиЭлСи Cyclone with set of inlet channels

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4175036A (en) * 1977-07-18 1979-11-20 Ab Celleco Hydrocyclone separator
US5009785A (en) * 1985-04-23 1991-04-23 Conoco Specialty Products Inc. System and apparatus for the separation of multi-phase mixture
RU2124403C1 (en) * 1991-03-28 1999-01-10 Кодье Separator of particles in circulation of liquid with double effect of extraction, method and device for biological purification of liquid
RU2535309C1 (en) * 2011-04-19 2014-12-10 СИМЕНС ПиЭлСи Cyclone with set of inlet channels

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2808739C1 (en) * 2022-09-29 2023-12-04 Общество с ограниченной ответственностью "ОЙЛТИМ Инжиниринг" In-line vortex-type separator with control system based on neural network and mobile pre-water discharge unit
RU221348U1 (en) * 2023-07-26 2023-11-01 Общество с ограниченной ответственностью «Славнефть-Красноярскнефтегаз» Hydrocyclone apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK2106297T4 (en) DEVICE AND PROCEDURE FOR SEPARATION OF A LIQUID MIXTURE WITH A STATIONARY CYCLON
KR890000527B1 (en) Cyclone separators
US3391787A (en) Porous cone cleaner
US6596170B2 (en) Long free vortex cylindrical telescopic separation chamber cyclone apparatus
SU1540650A3 (en) Apparatus for separating solid and liquid
AU2006280554B2 (en) Hydrocyclone
EP0368849B1 (en) Cyclone separator
US3433362A (en) Cyclone purifier
JPS6318447Y2 (en)
FI73760B (en) SEPARATOR FOER SEPARATION AV EN BLANDNING AV EN CELLULOSAMASSASUSPENSION OCH GROVA, TUNGA PARTIKLAR.
AU2013218343A1 (en) Method for reducing the content of fine material in FGD gypsum
US4855066A (en) Hydrocyclone
RU194860U1 (en) HYDROCYCLONE TYPE DEVICE FOR SEPARATION OF EMULSIONS
US9073064B2 (en) Cyclonic separation system comprising gas injection means and method for separating a fluid mixture
SE507905C2 (en) Device for sieving pulp suspensions
RU2797666C1 (en) Zlochevsky centrifuge for separation of impurities from aero-hydroflow
SU691206A1 (en) Combination hydrocyclone
RU2060791C1 (en) Gas-centrifugal suspension separator
SU484013A1 (en) Three products hydrocyclone
RU2794725C1 (en) Centrifugal vortex separator
RU2357786C2 (en) Method for liquid separation from gas
SU969319A1 (en) Apparatus for separating suspension
RU2064326C1 (en) Separator
SU1286297A1 (en) Apparatus for separating media in oncoming vortex flows
RU2187356C1 (en) Liquid cleaning filter