RU195786U1 - Нефтеотделитель - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для очистки сточных вод, содержащих взвешенные загрязнения и нефтепродукты, и может быть использована при строительстве новых и реконструкции существующих сооружений очистки сточных вод в нефтеперерабатывающей, нефтедобывающей, нефтехимической, химической, машиностроительной и других отраслях промышленности. Нефтеотделитель включает вертикально ориентированный цилиндрический корпус с верхним и нижним днищами куполообразной формы, установленный в центральной части корпуса, по меньшей мере, один блок тонкослойных модулей из наклонных пластин, образующий вместе с внутренней поверхностью цилиндрической стенки корпуса секции подачи исходной воды, сбора очищенной воды и сбора нефти, где секции подачи исходной воды и сбора очищенной воды ограничены с верхней стороны перекрытиями, а секции сбора нефти ограничены с верхней стороны днищем куполообразной формы, при этом секции подачи исходной воды и сбора очищенной воды снабжены вертикально установленными перфорированными трубопроводами для подвода исходной воды и отвода очищенной воды и перфорированными перегородками, размещенными между упомянутым блоком и трубопроводами, а секции сбора нефти снабжены вертикально установленными направляющими пластинами и патрубком для отвода нефти, и узел отвода шлама в виде перфорированных трубопроводов, установленных с возможностью выведения шлама из тонкослойного блока через цилиндрическую стенку корпуса со стороны секции отвода очищенной воды и патрубка в нижнем днище, где перфорированные трубопроводы выполнены с заглушками, установленными со стороны секции подачи исходной воды. Техническим результатом полезной модели является увеличение эффективности и надежности нефтеотделителя за счет реорганизации системы сбора и удаления шлама. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ.

Полезная модель относится к устройствам для очистки сточных вод, содержащих взвешенные загрязнения и нефтепродукты, и может быть использована при строительстве новых и реконструкции существующих сооружений очистки сточных вод в нефтеперерабатывающей, нефтедобывающей, нефтехимической, химической, машиностроительной и других отраслях промышленности.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ.

В патенте на изобретение RU 2159660 раскрывается тонкослойный отстойник, включающий вертикальный корпус с патрубками входа разделяемой смеси и выхода разделенных фаз и размещенный внутри корпуса пакет тонкослойных элементов для разделения двух несмешивающихся сред разной плотности, в т.ч. для очистки сточных вод от масел и нефтепродуктов. Пакеты тонкослойных элементов в виде усеченных конических обечаек, расположенные основанием книзу, размещены друг над другом вдоль оси аппарата. Конструктивно выделены два пакета тонкослойных элементов: нижний, в котором вода движется от центра к периферии тонкослойных элементов по нисходящей траектории; верхний, в котором вода движется от периферии к центру по восходящей траектории. Между собой пакеты разделены горизонтальной перегородкой. Подача исходной воды (разделяемой смеси) осуществляется снизу по центру нижнего пакета тонкослойных элементов. Далее вода, пройдя по нисходящей траектории вдоль пластин нижнего пакета, поступает вниз для вывода из корпуса аппарата, а выделенные нефтепродукты поднимаются вверх в верхний пакет. В верхнем пакете нефтепродукты движутся по восходящей траектории к центру аппарата и к патрубку вывода нефтепродуктов.

Техническим результатом от использования данного известного изобретения является обеспечение высокой эффективности и универсальности отделения легкой дисперсной фазы от тяжелой.

Однако, к недостаткам изобретения можно отнести невозможность работы с трехфазными жидкостями (нефтепродукт - вода - твердый осадок), коими являются сточные воды в большинстве случаев, так как не предусмотрен вывод третьего продукта, т.е. известный аппарат может работать в режимах разделения нефтепродуктов и воды (в этом случае легкая фаза (нефтепродукт) отводится из верхней части, а тяжелая (вода) - из нижней части корпуса аппарата) или разделения воды и осадка (в этом случае легкая фаза (вода) отводится из верхней части, а тяжелая (осадок) - из нижней части корпуса аппарата).

В авторском свидетельстве SU 1263293 раскрывается техническое решение, относящееся к очистке жидкостей, в т.ч. природных вод, от взвешенных веществ, применимое в промышленных, коммунальных и полевых установках. Вертикальный цилиндро-конический корпус аппарата оснащен тонкослойным модулем в виде ряда усеченных конических обечаек, расположенных основанием кверху, и соединенных в жесткую спираль, установленную с зазором к корпусу аппарата и центральной перфорированной трубе сбора очищенной воды. Ввод воды в аппарат осуществляется по периферии в нижней части корпуса, при этом на подающей трубе предусмотрены сопла, которые придают потоку воды закрученное движение. Далее поток воды поднимается вверх в зазоре между корпусом аппарата и спиралью и поступает в ярусы, образованные витками спирали. Движение воды вдоль поверхности спирали осуществляется в направлении от периферии к центру к перфорированной сборной трубе, по которой очищенная вода отводится из корпуса. Движение взвешенных частиц осуществляется в направлении от периферии к центру. За время движения потока от периферии к центру спирали взвешенные частицы успевают осесть на поверхность спирали и, сползая к центру, упираются в спиральную отбортовку, препятствующую поступлению осадка к перфорированной трубе сбора очищенной воды. За счет заданного изначально вращательного движения воды осадок сползает вдоль спиральной отбортовки в шламосборник аппарата, устроенный в конической части корпуса. Для интенсификации процесса сползания осадка предусматривается вибропривод, соединенный с перфорированной трубой сбора очищенной воды, создающий колебания потока воды.

К недостаткам данного технического решения можно отнести ограниченность применения аппарата ввиду невозможности выделения нефтепродуктов и прочих плавающих загрязнений, встречающихся как в сточных, так и в природных водах. Помимо этого, аппарат имеет ограниченную производительность - при увеличении аппарата в высоту неравномерность нагрузки на тонкослойный модуль будет возрастать из-за отсутствия распределяющих воду устройств, кроме того путь сползания осадка вдоль спиральной отбортовки значительно увеличится, что не обеспечит его своевременное удаление из аппарата, вызвав накопление на спирали и попадание в очищенную воду. Так же аппарат не может работать при высоком давлении воды, что связано с прочностными ограничениями конструкции.

Данные недостатки могут создать определенные технические проблемы при реализации полезной модели.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ.

Задачей полезной модели является устранение присущих известному техническому решению технических проблем, а именно: увеличение эффективности и надежности нефтеотделителя за счет реорганизации системы сбора и удаления осадка.

Поставленная задача решается нефтеотделителем, включающим:

вертикально ориентированный цилиндрический корпус с верхним и нижним днищами куполообразной формы;

установленный в центральной части корпуса по меньшей мере, один блок тонкослойных модулей из наклонных пластин, образующий вместе с внутренней поверхностью цилиндрической стенки корпуса секции подачи исходной воды, сбора очищенной воды и сбора нефти, где секции подачи исходной воды и сбора очищенной воды ограничены с верхней стороны перекрытиями, а секции сбора нефти ограничены с верхней стороны днищем куполообразной формы, при этом секции подачи исходной воды и сбора очищенной воды снабжены вертикально установленными перфорированными трубопроводами для подвода исходной воды и отвода очищенной воды и перфорированными перегородками, размещенными между упомянутым блоком и трубопроводами, а секции сбора нефти снабжены вертикально установленными направляющими пластинами и патрубком для отвода нефти;

узел отвода шлама в виде перфорированных трубопроводов, установленных с возможностью выведения шлама из тонкослойного блока через цилиндрическую стенку корпуса со стороны секции отвода очищенной воды и патрубка в нижнем днище, где перфорированные трубопроводы выполнены с заглушками, установленными со стороны секции подачи исходной воды.

В частных воплощениях полезной модели поставленная задача решается нефтеотделителем, включающим корпус, оснащенный патрубками подвода исходной воды, отвода очищенной воды и отвода шлама, соединенными с соответствующими перфорированными трубопроводами.

В других воплощениях полезной модели поставленная задача решается нефтеотделителем, в котором в центральной части корпуса установлено два блока тонкослойных модулей.

В частных воплощениях нефтеотделителя упомянутый блок тонкослойных модулей разделен по вертикали на ячейки, а перфорированные трубопроводы отвода шлама установлены между ячейками

Блок тонкослойных модулей нефтеотделителя может быть выполнен в виде сварной рамы в форме параллелепипеда с установленными в ней наклонными пластинами под углом к горизонтальной плоскости 55-60°.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг. 1 схематично показан общий вид нефтеотделителя в продольном разрезе А-А.

На фиг. 2 схематично показан общий вид нефтеотделителя сверху.

На фиг. 3 схематично показан вид нефтеотделителя в продольном разрезе Б-Б.

На фиг. 4 схематично показан общий вид нефтеотделителя в поперечном разрезе В-В.

Позиции означают следующее.

1. Корпус

2. Верхнее днище

3. Нижнее днище

4. Блок тонкослойных модулей.

5. Секция подачи исходной воды

6. Секция сбора очищенной воды

7. Перекрытие

8. Секция сбора нефти

9. Трубопровод подвода исходной воды

10. Трубопровод отвода очищенной воды

11. Перегородка в секции подачи исходной воды

12. Перегородка в секции сбора очищенной воды

13. Патрубок отвода нефти

14. Направляющие пластины

15. Трубопроводы узла отвода шлама

16. Ячейки блока тонкослойных модулей

17. Патрубок для отвода шлама и опорожнения нефтеотделителя

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ.

Нефтеотделитель включает вертикально ориентированный цилиндрический корпус (1) с верхним (2) и нижним (3) днищами куполообразной формы. Корпус (1) может быть оснащен патрубками подвода исходной (неочищенной) воды и отвода очищенной воды.

В центральной части корпуса (1) установлен по меньшей мере, один блок тонкослойных модулей (4) с наклонными пластинами. Пластины тонкослойных модулей расположены по перекрестной схеме движения выделяемых нефтепродуктов и шлама относительно движения потока воды.

Процесс осаждения шлама и всплытия нефтепродуктов внутри блока тонкослойных модулей (4) с наклонными пластинами происходит на малом по толщине слое воды. Такая тонкослойная конструкция позволяет быстрее - отстаивать взвесь и нефтепродукты, при этом взвесь будет сползать, а нефтепродукты подниматься по пластинам.

Количество блоков тонкослойных модулей (4) в нефтеотделителе не ограничивается только одним блоком, может быть установлено несколько вертикальных блоков тонкослойных модулей в зависимости от габаритов конструкции.

Блок тонкослойных модулей (4) с наклонными пластинами может быть выполнен в виде сварной рамы (не показана) в форме параллелепипеда, внутри которой размещены наклонные пластины. Угол наклона пластин к горизонтальной плоскости выбирают, как правило, 55-60°, при меньшем угле наклона тонкослойный блок зашламляется.

Блок тонкослойных модулей (4) образует на периферии корпуса (1) секцию подачи исходной воды (5) и секцию сбора очищенной воды (6), ограниченные внутренними стенками корпуса (1) и блоком тонкослойных модулей (4), а с верхней стороны - перекрытиями (7). Перекрытия (7) препятствуют переливу как исходной воды - в пространство под куполом (2), так и выделенных нефтепродуктов из пространства под куполом (2) в секцию сбора очищенной воды.

Секция подачи исходной воды (5), по существу, обладает функциями флокуляционной камеры - в данной секции - мелкие загрязняющие частицы, включая нефтяные, находящиеся во взвешенном состоянии, укрупняются за счет коалесценции или реагентной обработки, что способствует более эффективному удалению в блоке тонкослойных модулей (4).

Блок/блоки тонкослойных модулей (4) вместе с внутренней поверхностью боковой стенки корпуса (1) также образует секции сбора нефти (8), ограниченные внутренней стенкой корпуса (1), блоком тонкослойных модулей (4) и с верхней стороны - верхним днищем (2) куполообразной формы.

Чтобы поддерживать эффективность очистки на высоком уровне, необходимо добиться равномерного распределения воды, обеспечивающего равную скорость воды во всем блоке тонкослойных модулей, что приведет к улучшению эффективности очистки воды и повысит производительность нефтеотделителя.

Для устранения неравномерного распределения воды по площади сечения тонкослойных модулей секции подачи исходной воды (5) и сбора очищенной воды (6) снабжены вертикально установленными перфорированными трубопроводами (9, 10) для подвода исходной воды и отвода очищенной воды, а также перфорированными перегородками (11, 12), которые размещены между блоком тонкослойных модулей (4) и трубопроводами (9, 10).

Трубопровод (9) для подвода исходной воды, соответственно, может быть соединен с патрубком для подвода исходной воды (не показан), а трубопровод(-ы) (10) (количество трубопроводов отвода очищенной воды зависит от производительности нефтеотделителя) отвода очищенной воды может быть соединен с патрубком отвода очищенной воды (не показаны).

Секции сбора нефти (8) соединены с патрубком отвода нефти (13), размещенном в верхнем днище (2). В секциях (8) установлены вертикально ориентированные направляющие пластины (14). Пластины (14) позволяют организовать поток частиц нефтепродуктов, таким образом, что они всплывают вдоль периферийных частей блока тонкослойных модулей (4), т.е. пластины (14) препятствуют вторичному попаданию нефтепродуктов в блоки (4).

Узел отвода шлама выполнен в виде перфорированных трубопроводов (15), установленных с возможностью выведения шлама непосредственно из блока тонкослойных модулей (4) через цилиндрическую стенку корпуса (1) и через патрубок (17) в нижнем днище (3).

Такая возможность может быть реализована, например, следующим образом: могут быть установлены блоки тонкослойных модулей (4), разделенные по вертикали на ячейки (16) (на Фиг. 3 пунктиром условно показаны границы ячеек), при этом перфорированные трубопроводы (15) узла выведения шлама размещаются между ячейками (16), что будет способствовать более полному и равномерному выведению шлама из нефтеотделителя, а также не позволит шламу снова попасть в тонкослойный блок.

Перфорированные трубопроводы (15) снабжены заглушками (не показаны) со стороны секции подачи исходной воды (5) для того, чтобы неочищенная вода из секции (5) не поступала в трубопровод (15).

Для очистки нефтеотделителя в нижнем днище (3) корпуса (1) может быть выполнен дополнительный трубопровод (17) для опорожнения нефтеотделителя, а также для удаления остатков шлама из нижней ячейки - (16) тонкослойного блока (4).

Полезная модель работает следующим образом.

Монтаж установки предусматривает изготовление корпуса (1), блока тонкослойных модулей (4) в виде сварной рамы в форме параллелепипеда с ячейками (16) (на Фиг. 3 пунктиром условно показаны ячейки) наклонных пластин, установку блока (4) в сборе в цилиндрический корпус (1), где рама опирается на боковые стенки корпуса, тем самым, разделяя периферийное пространство корпуса на секции подачи исходной воды (5), секцию сбора очищенной воды (6) и две секции сбора нефти (8), расположенные напротив друг друга. В секции (5) и (6) устанавливают перфорированные трубопроводы (9, 10) и перфорированные перегородки (11, 12), а сверху секции (5, 6) ограничивают перекрытиями (7).

В секциях (8) к корпусу (1) приваривают направляющие пластины (14), а в верхнем днище (2), ограничивающем секции сбора нефти (8) устанавливают патрубок (13) отвода нефти.

Между ячейками (16) блока (4) устанавливают трубопроводы (15), заглушенные со стороны секции (5).

Подачу исходной воды в корпус (1) аппарата проводят по перфорированному трубопроводу (9) с избыточным давлением. Выйдя через отверстия в трубопроводе, вода поступает в секцию подачи исходной воды (5), ограниченную внутренней поверхностью корпуса (1), блоком тонкослойных модулей (4) и перекрытием (7). Через перфорированную перегородку (11), распределяющую поток воды равномерно по сечению блоков тонкослойных модулей (4), вода поступает в блоки тонкослойных модулей (4). Наклонные пластины в блоках расположены по перекрестной схеме движения выделяемых нефтепродуктов и шлама относительно потока воды.

После блоков тонкослойных модулей (4) очищенная вода проходит в секцию сбора очищенной воды (6) и через перфорированную перегородку (12) поступает в трубопровод (10).

Всплывшие в блоках тонкослойных модулей нефтепродукты попадают в секции сбора нефти (8), образованные корпусом (1), блоком тонкослойных модулей (4) и верхним днищем (2) куполообразной формы. Нефть движется вверх вдоль периферийной части корпуса (1), где расположены направляющие пластины (14), препятствующие вторичному попаданию нефтепродуктов в блоки тонкослойных модулей (4). Всплывающие нефтепродукты поступают в верхнюю часть секции (8) - в бункер, расположенный в верхней части корпуса аппарата (1) и ограниченный днищем купольной формы (2). Из бункера нефтепродукты под давлением выводятся через патрубок отвода нефти (13).

Осевший в блоках тонкослойных модулей (4) шлам сползает к перфорированным трубопроводам (15) отведения шлама, установленным между ячейками (16) тонкослойного блока (4) нефтеотделителя. Осадок из нижней ячейки блоков сползает на нижнее днище (3) аппарата, откуда происходит опорожнение нефтеотделителя при помощи трубопровода (17).

Как следует из представленных материалов, заявленный нефтеотделитель позволяет эффективно очистить загрязненную воду от нефтепродуктов и взвешенных веществ за счет реорганизации системы сбора и удаления осадка, а также за счет обеспечения равномерных поступления воды в блок тонкослойных модулей и отвода очищенной воды из него.

Claims (8)

1. Нефтеотделитель, включающий:

вертикально ориентированный цилиндрический корпус с верхним и нижним днищами куполообразной формы;

установленный в центральной части корпуса по меньшей мере один блок тонкослойных модулей из наклонных пластин, образующий вместе с внутренней поверхностью цилиндрической стенки корпуса секции подачи исходной воды, сбора очищенной воды и сбора нефти, где секции подачи исходной воды и сбора очищенной воды ограничены с верхней стороны перекрытиями, а секции сбора нефти ограничены с верхней стороны днищем куполообразной формы, при этом секции подачи исходной воды и сбора очищенной воды снабжены вертикально установленными перфорированными трубопроводами для подвода исходной воды и отвода очищенной воды и перфорированными перегородками, размещенными между упомянутым блоком и трубопроводами, а секции сбора нефти снабжены вертикально установленными направляющими пластинами и патрубком для отвода нефти;

узел отвода шлама в виде перфорированных трубопроводов, установленных с возможностью выведения шлама из тонкослойного блока через цилиндрическую стенку корпуса со стороны секции отвода очищенной воды и патрубка в нижнем днище, где перфорированные трубопроводы выполнены с заглушками, установленными со стороны секции подачи исходной воды.

2. Нефтеотделитель по п. 1, включающий корпус, оснащенный патрубками подвода исходной воды, отвода очищенной воды и отвода шлама, соединенными с соответствующими перфорированными трубопроводами.

3. Нефтеотделитель по п. 1, в котором в центральной части корпуса установлено два блока тонкослойных модулей.

4. Нефтеотделитель по п. 1, в котором упомянутый блок тонкослойных модулей разделен по вертикали на ячейки, а перфорированные трубопроводы отвода шлама установлены между ячейками.

5. Нефтеотделитель по п. 1, в котором блок тонкослойных модулей выполнен в виде сварной рамы в форме параллелепипеда с установленными в ней наклонными пластинами под углом к горизонтальной плоскости 55-60°.

Images