RU2004131100A

RU2004131100A - Способ разделения многофазных сред и устройство для его осуществления

Info

Publication number: RU2004131100A
Application number: RU2004131100/15A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Алексеевич Беспалов (RU); Анатолий Алексеевич Беспалов; Светлана Анатольевна Власенко (RU); Светлана Анатольевна Власенко; Анна Анатольевна Медведева (RU); Анна Анатольевна Медведева
Original assignee: Анатолий Алексеевич Беспалов (RU); Анатолий Алексеевич Беспалов
Priority date: 2004-10-25
Filing date: 2004-10-25
Publication date: 2006-04-10
Also published as: RU2297267C2

Claims

1. Способ разделения многофазных сред, преимущественно "жидкость+жидкость+газ+взвешенные вещества+механические примеси", включающий создание вихревого потока подаваемой под давлением очищаемой среды, последующее центробежное разделение сред с удалением легких фракций за счет создания отрицательного градиента давления по оси центробежного сепаратора в направлении, обратным поступательному перемещению очищаемой среды, и прямоточным выведением более тяжелых по отношению к несущей среде фракций, отличающийся тем, что первоначально образуют поток смеси со значением числа Рейнольдса (Re) не ниже 10⁵ по несущей среде и производят многостадийное разделение смеси с созданием на каждой стадии вихревого потока в прямоточном линейном трубопроводе и последовательным центробежным разделением сред, преимущественно в порядке по убыванию плотностей разделяемых сред, при этом на первой стадии разделения сред "жидкость+газ" вихревой поток образуют длиной 2-10 диаметров камеры сепарации и удаляют противотоком газовую фракцию, затем осуществляют принудительное выпрямление и торможение вихревого потока с образованием в приосевой части потока свободного канала, на стадии разделения сред "жидкость+жидкость" вихревой поток образуют длиной 80-100 диаметров камеры сепарации и удаляют противотоком легкие фракции, затем осуществляют торможение потока, при этом на стадии разделения смеси "жидкость+жидкость" за 3-5 с до создания вихревого потока при концентрации в воде масляной фракции более 50 мг/л, вводят соответствующий деэмульгатор, а при концентрации менее 50 мг/л - вводят электролит, на стадии разделения равноплотных сред за 3-5 с до создания вихревого потока вводят сорбент плотностью большей, чем удаляемая среда, а на стадии разделения разноплотных сред взвешенные вещества либо механические примеси удаляют прямотоком через кольцевую щель камеры сепарации, при этом кратность многостадийного разделения смеси осуществляют до требуемых значений параметров каждой среды.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на стадии разделения смеси "жидкость+взвешенные вещества и/или механические примеси" с содержанием поверхностно-активных веществ (ПАВ) за 3-5 с до создания вихревого потока вводят электролит.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве электролита вводят 5-7%-ный раствор сернокислого железа или 5-7%-ный раствор сернокислого алюминия или 7%-ный раствор сернокислого цинка.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сорбента вводят раствор извести в концентрации до 5 мас.%, при этом доза раствора составляет 50-300 мг/л.

5. Устройство для разделения многофазных сред, включающее корпус, узел создания вихревого потока подаваемой в корпус из трубопровода загрязненной жидкости, трубопровод удаления более легкой фазы и трубопровод очищенной жидкости, отличающееся тем, что узел создания вихревого потока выполнен в виде неподвижно установленного в корпусе полого центрального тела с закручивающими лопастями, жестко связанными со стенками корпуса, а полость центрального тела, направленная открытым концом в сторону подачи смеси, связана с трубопроводом удаления более легкой фазы, при этом корпус связан с камерой сепарации, выполненной в виде трубы.

6. Устройство для разделения многофазных сред по п.8, отличающееся тем, что проекция закручивающих лопастей на плоскость, перпендикулярную оси потока, может перекрывать, по крайней мере, сечение канала в зоне узла создания вихревого потока.

7. Устройство для разделения многофазных сред по п.8, отличающееся тем, что полость центрального тела узла создания вихревого потока может быть связана с трубопроводом удаления загрязнений посредством радиальных каналов.

8. Устройство для разделения многофазных сред по п.8, отличающееся тем, что полость центрального тела узла создания вихревого потока может быть связана с трубопроводом удаления загрязнений посредством осевого трубчатого канала.

9. Устройство для разделения многофазных сред по п.8, отличающееся тем, что в случае разделения сжимаемой среды (жидкость-газ) за узлом создания вихревого потока на расстоянии длиной 2-10 диаметров камеры сепарации перед диффузором размещается узел принудительного выпрямления потока очищенной жидкости, выполненный в виде неподвижных, связанных со стенками трубопровода лопаток, направление изгиба которых противоположно лопаткам узла создания вихревого потока, при этом в приосевой зоне между лопастями образован свободный канал.

10. Устройство для разделения многофазных сред по п.8, отличающееся тем, что в случае разделения разноплотных сред (жидкость-взвешенные вещества и/или механические примеси) за узлом создания вихревого потока на расстоянии 0,5-5,0 диаметра камеры сепарации размещается узел удаления более тяжелой фазы, выполненный в виде коллектора с кольцевой щелью, образованной между проточным каналом камеры сепарации и трубопроводом очищенной жидкости.

11. Устройство для разделения многофазные сред по п.8, отличающееся тем, что в случае разделения несжимаемых, сред (жидкость-жидкость) длина камеры сепарации составляет 80-100 ее диаметров.

12. Устройство для разделения многофазных сред по п.8, отличающееся тем, что в случае многостадийного разделения за камерой сепарации может быть размещен диффузор.