RU2393926C1 - Hydraulic cyclone - Google Patents

Hydraulic cyclone Download PDF

Info

Publication number
RU2393926C1
RU2393926C1 RU2009102430/15A RU2009102430A RU2393926C1 RU 2393926 C1 RU2393926 C1 RU 2393926C1 RU 2009102430/15 A RU2009102430/15 A RU 2009102430/15A RU 2009102430 A RU2009102430 A RU 2009102430A RU 2393926 C1 RU2393926 C1 RU 2393926C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
nozzle
intake pipe
cone
jet pump
Prior art date
Application number
RU2009102430/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Федор Семенович Собачкин (RU)
Федор Семенович Собачкин
Константин Алексеевич Собачкин (RU)
Константин Алексеевич Собачкин
Алексей Федорович Собачкин (RU)
Алексей Федорович Собачкин
Original Assignee
Федор Семенович Собачкин
Константин Алексеевич Собачкин
Алексей Федорович Собачкин
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 Федор Семенович Собачкин, Константин Алексеевич Собачкин, Алексей Федорович Собачкин filed Critical Федор Семенович Собачкин
Priority to RU2009102430/15A priority Critical patent/RU2393926C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2393926C1 publication Critical patent/RU2393926C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to cleaning of oil fed into jet pump as working body. Proposed hydraulic cyclone comprises housing with inlet tangential branch pipe and intake pipe provided with nozzle with openings. There is a hole made at housing bottom perpendicular to axis. Note here that hydraulic cyclone is provided with cylinder-cone fitted in said hole and locked by settling pipe. Intake pipe communicates with jet pump while intake pipe openings represent slots arranged along pipe generating line, slot width not exceeding nozzle diametre and total area of all slots exceeding that of intake pipe by more than two times. Intake pipe nozzle is covered by cone fitted with its top downward and taper angle mating that of cylinder-cone.
EFFECT: higher efficiency.
2 dwg

Description

Гидроциклон предназначен преимущественно для очистки нефти, поступающей в качестве рабочего тела в струйный насос.The hydrocyclone is intended primarily for the purification of oil entering the jet pump as a working fluid.

Известен циклон для очистки запыленного воздуха или газа, в котором имеется тангенциальный ввод, внутренняя выводная труба с расширяющимся книзу коническим корпусом. В нижней части циклона установлена вставка-отражатель с центральным отверстием и пылеприемным бункером, см. а.с.148023, кл. В04С 05/00.Known cyclone for cleaning dusty air or gas, in which there is a tangential inlet, an inner outlet pipe with a conical body expanding downward. In the lower part of the cyclone there is a reflector insert with a central hole and a dust hopper, see A.S. 148023, class. B04C 05/00.

Основным недостатком является следующее. При входе потока в трубу с расширяющимся книзу корпусом из-за увеличения площади проходного сечения происходит резкое падение скорости вращения потока и, как следствие, изменение направления его движения на противоположное (вверх). Таким образом, осадок будет засасываться в выводную трубу.The main disadvantage is the following. When the flow enters the pipe with the casing expanding downward, due to the increase in the flow area, there is a sharp drop in the speed of rotation of the flow and, as a result, the direction of its movement is reversed (up). Thus, the sediment will be sucked into the discharge pipe.

Известен также гидроциклон преимущественно для осветления воды источников водоснабжения, корпус которого выполнен в виде открытого сверху цилиндра, переходящего в нижней части в конус, на внутренней поверхности которого образована винтовая нарезка. В верхней части корпус снабжен винтовой лопастью. С целью принудительного удаления осадка в нижней части смонтирован эжектор, см. 325994, кл. В04С 5/00.A hydrocyclone is also known mainly for clarifying the water of water sources, the casing of which is made in the form of a cylinder open at the top and passing into a cone in the lower part, on the inner surface of which a screw thread is formed. In the upper part of the body is equipped with a screw blade. For the purpose of forced removal of sediment, an ejector is mounted in the lower part, see 325994, cl. B04C 5/00.

Основным недостатком является то, что нужен открытый водоем и установить такой гидроциклон в трубе невозможно, например, в трубе (диаметром не более 100 мм) подвода рабочей жидкости к струйному насосу, размещенному в скважине. Известный гидроциклон работает под воздействием насосного вакуума.The main disadvantage is that you need an open reservoir and it is impossible to install such a hydrocyclone in a pipe, for example, in a pipe (with a diameter of not more than 100 mm) for supplying a working fluid to a jet pump placed in a well. Known hydrocyclone operates under the influence of a pump vacuum.

Известен также гидроциклон для очистки запыленного газа сухим способом, см. №1217488, кл. В04С 5/12.Also known is a hydrocyclone for cleaning dusty gas in a dry way, see No. 1217488, class. B04C 5/12.

Гидроциклон содержит конус, верхний входной тангенциальный патрубок и осевую выхлопную трубу, нижнее пылевыпускное отверстие, входной участок выхлопной трубы снабжен зубчатым насадком, ширина зубьев которого уменьшается по направлению к пылевыпускному отверстию. Насадок снабжен установленными вертикально внутри насадка планками, наклоненными в сторону вращения потока, и кольцом, установленным на входе в насадок с перекрытием нижних концов планок.The hydrocyclone contains a cone, an upper tangential inlet pipe and an axial exhaust pipe, a lower dust outlet, the inlet of the exhaust pipe is equipped with a gear nozzle, the width of the teeth of which decreases towards the dust outlet. The nozzles are equipped with planks installed vertically inside the nozzle, tilted in the direction of flow rotation, and a ring installed at the entrance to the nozzles with overlapping of the lower ends of the strips.

К недостаткам известного решения можно отнести следующее.The disadvantages of the known solutions include the following.

Частицы пыли, поступившие внутрь насадка, вылетят в выхлопную трубу. Встречный поток газа в выхлопной трубе не позволит частицам пыли опуститься вниз и вылететь в нижние окна, т.к. в кольцевом пространстве давление выше и движение частиц из зоны низкого давления в более высокое невозможно. Дополнительная закрутка с помощью направляющих планок не выведет частицы через окна, расположенные по положению ниже основному потоку из кольца. Все частицы будут увлечены основным потоком и уйдут в выхлопную трубу.Dust particles entering the nozzle will fly into the exhaust pipe. The oncoming gas flow in the exhaust pipe will not allow dust particles to fall down and fly out into the lower windows, as in the annular space, the pressure is higher and the movement of particles from the low pressure zone to a higher one is impossible. Additional twist with the help of the guide bars will not lead particles out of the windows located at a position below the main stream from the ring. All particles will be carried away by the main stream and go into the exhaust pipe.

Наличие кольца, смонтированного на концах зубьев, сводит на нет всю очистку, поскольку довольно крупная пыль может быть увлечена в выхлопную трубу, так же и через нижние окна, которые стали очень широкими из-за отогнутости планок (согласно рисунку).The presence of a ring mounted at the ends of the teeth negates all cleaning, since rather large dust can be carried into the exhaust pipe, as well as through the lower windows, which became very wide due to the bending of the trims (according to the figure).

Ниже кольца будет вспучивание потока, т.к. резко увеличивается площадь сечения и, как следствие, унос пыли в выхлопную трубу.Below the ring there will be expansion of the flow, as the cross-sectional area sharply increases and, as a result, dust entrainment into the exhaust pipe.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение работоспособности струйного насоса, опущенного в нефтяную скважину. Поскольку в струйном насосе сопло имеет отверстие очень малого размера (не более 3-х миллиметров), то всякое тело (например, сварочный горох, окалина, песок и др.), оказавшиеся в трубе подвода, забивают отверстие сопла и насос не работает.The task of the invention is to ensure the operability of a jet pump lowered into an oil well. Since the nozzle in the jet pump has a very small hole (no more than 3 millimeters), then any body (for example, welding peas, scale, sand, etc.) caught in the supply pipe clog the nozzle hole and the pump does not work.

Поставленная задача решается следующим образом.The problem is solved as follows.

Между входным фланцем фонтанной арматуры и трубой подачи жидкости (на чертеже показано штрихпунктирной линией) устанавливается гидроциклон, причем в габаритах фланцевого соединения. Чем ближе к фонтанной арматуре установлен гидроциклон, тем лучше, так как меньшее количество мусора может попасть в струйный насос. Гидроциклон снабжен цилиндроконусом, установленным в отверстии корпуса, перпендикулярно оси. Причем цилиндроконус зафиксирован трубой-отстойником, направленным вниз, а в ней размещена приемная труба с окнами в виде щелей, расположенных вдоль ее образующей, с шириной не более диаметра сопла и площадью всех щелей, превышающей площадь приемной трубы более чем в 2 раза. При этом насадок приемной трубы снизу закрыт конусом, установленным вершиной вниз, с углом конусности, совпадающей с конусностью цилиндроконуса. Это делает движение жидкости безвихревым. Каждая щель имеет гидросопротивление, и чтобы сохранить равномерное движение жидкости в подводящей части входа в приемную трубу, скорость движения жидкости должна быть как можно меньше.Between the inlet flange of the fountain fittings and the fluid supply pipe (shown by the dot-dash line in the drawing), a hydrocyclone is installed, moreover in the dimensions of the flange connection. The closer the hydrocyclone is installed to the fountain, the better, since less trash can enter the jet pump. The hydrocyclone is equipped with a cylinder cone installed in the opening of the housing, perpendicular to the axis. Moreover, the cylinder cone is fixed by a settling pipe directed downward, and a receiving pipe is placed in it with windows in the form of slots located along its generatrix, with a width of not more than the diameter of the nozzle and an area of all slots exceeding the area of the receiving pipe by more than 2 times. In this case, the nozzle of the receiving pipe is closed from below by a cone mounted with its top downward, with a taper angle that coincides with the taper of the cylinder cone. This makes the fluid motion vortex free. Each slit has a hydraulic resistance, and in order to maintain uniform fluid motion in the inlet part of the inlet to the intake pipe, the fluid velocity should be as low as possible.

Частицы размером больше чем щель не будут прижаты к щели и забивать ее, а будут уноситься в трубу-отстойник потоком в кольцевом пространстве.Particles larger than the gap will not be pressed against the gap and clog it, but will be carried away into the settling pipe by a stream in the annular space.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показана общая схема установки гидроциклона.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General diagram of the installation of a hydrocyclone.

На фиг.2 показана сноска «I» гидроциклона с фиг.1 в разрезе (для наглядности).Figure 2 shows a footnote "I" of the hydrocyclone of figure 1 in section (for clarity).

Гидроциклон состоит из корпуса 1. Перпендикулярно оси корпуса выполнено отверстие 2 для размещения цилиндроконуса 3 и трубы-отстойника 4. Тангенциально отверстию 2 выполнен ввод 5. Приемная труба 6 имеет насадок 7, в котором выполнены щели 8, а снизу закрыта конусом 9.The hydrocyclone consists of a housing 1. A hole 2 is made perpendicular to the axis of the housing to accommodate a cylinder cone 3 and a settling pipe 4. Entrance 5 is tangential to the hole 2. The intake pipe 6 has nozzles 7, in which slots 8 are made, and is closed by a cone 9 from the bottom.

Труба-отстойник 4 должен быть направлен вниз.The settling pipe 4 should be directed downward.

Гидроциклон работает следующим образом. Рабочая жидкость (нефть) под давлением порядка 15 МПа поступает к тангенциальному вводу 5 и в цилиндрической части отверстия 2 закручивается. Тяжелые частицы за счет центробежных сил прижимаются к стенке цилиндроконуса 3, а за счет гравитации опускаются вниз в трубу-отстойник 4, откуда периодически удаляются известным способом.The hydrocyclone works as follows. The working fluid (oil) under a pressure of about 15 MPa enters the tangential inlet 5 and twists in the cylindrical part of the hole 2. Heavy particles due to centrifugal forces are pressed against the wall of the cylinder cone 3, and due to gravity they are lowered down into the settling pipe 4, from where they are periodically removed in a known manner.

Очищенная нефть поступает через щели 8 в приемную трубу 6 и далее к струйному насосу (не показан).The refined oil flows through slots 8 into the intake pipe 6 and then to the jet pump (not shown).

Приемная труба 6 снизу закрыта конусом 9 вершиной вниз с углом конусности, совпадающей с конусностью цилиндроконуса 3. Конус 9 устраняет вихреобразование перед щелью 8.The intake pipe 6 is closed from below by a cone 9 with its top downward with a taper angle that coincides with the taper of the cylinder cone 3. The cone 9 eliminates vortex formation in front of the slit 8.

Попадание частиц размером большим чем ширина щели исключается.Particles larger than the gap width are excluded.

Предлагаемое изобретение позволяет избежать больших экономических потерь, связанных с демонтажем и монтажом колонны труб, для очистки сопла струйного насоса. Глубина погружения струйного насоса может быть несколько километров. Отсюда цена одной сварочной горошины, застрявшей в сопле, очень велика, т.к. может вывести всю систему.The present invention avoids large economic losses associated with the dismantling and installation of the pipe string for cleaning the nozzle of the jet pump. The immersion depth of the jet pump can be several kilometers. Hence, the price of one welding pea, stuck in the nozzle, is very high, because can output the whole system.

Глубокие, низкодебитные и наклонные скважины могут быть выкачены только струйным насосом.Deep, low production and deviated wells can only be pumped out by a jet pump.

Потребность в струйных насосах все возрастает.The need for jet pumps is increasing.

Claims (1)

Гидроциклон, содержащий корпус с входным тангенциальным вводом и приемной трубой, снабженной насадком с окнами, отличающийся тем, что в нижей части корпуса перпендикулярно оси выполнено отверстие, при этом гидроциклон снабжен цилиндроконусом, установленным в указанном отверстии и зафиксированным трубой-отстойником, причем приемная труба сообщается со струйным насосом, а окна приемной трубы выполнены в виде щелей, расположенных вдоль ее образующей, с шириной не более диаметра сопла и площадью всех щелей, превышающей площадь приемной трубы больше чем в 2 раза, при этом насадок приемной трубы снизу закрыт конусом, установленным вершиной вниз, с углом конусности, совпадающей с конусностью цилиндроконуса. A hydrocyclone comprising a housing with a tangential inlet input and a receiving pipe provided with a nozzle with windows, characterized in that an opening is made in the lower part of the housing perpendicular to the axis, while the hydrocyclone is equipped with a cylinder cone installed in the specified hole and fixed by a settling pipe, the receiving pipe communicating with a jet pump, and the windows of the receiving pipe are made in the form of slots located along its generatrix, with a width of not more than the diameter of the nozzle and an area of all slots exceeding the area of the receiving pipe would be more than 2 times, the nozzle receiving tube bottom closed cone mounted top down, with a taper angle that coincides with the conicity tsilindrokonusa.
RU2009102430/15A 2009-01-26 2009-01-26 Hydraulic cyclone RU2393926C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009102430/15A RU2393926C1 (en) 2009-01-26 2009-01-26 Hydraulic cyclone

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009102430/15A RU2393926C1 (en) 2009-01-26 2009-01-26 Hydraulic cyclone

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2393926C1 true RU2393926C1 (en) 2010-07-10

Family

ID=42684598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009102430/15A RU2393926C1 (en) 2009-01-26 2009-01-26 Hydraulic cyclone

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2393926C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111318381A (en) * 2020-02-14 2020-06-23 东北石油大学 Automatic telescopic multistage oily cyclone separation device that gathers of back taper

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111318381A (en) * 2020-02-14 2020-06-23 东北石油大学 Automatic telescopic multistage oily cyclone separation device that gathers of back taper

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7404492B2 (en) Separation of fibre pulp suspensions containing relatively heavy contaminants
US6167960B1 (en) Protection of downwell pumps from sand entrained in pumped fluids
AU2008350168A1 (en) Gas-liquid separator
CN208320080U (en) A kind of hydrocyclone
RU2393926C1 (en) Hydraulic cyclone
AU2017260663A2 (en) Cyclone and dip tube for separating a gas
CN203362134U (en) Sand-preventing gas-preventing desilting device
RU2559277C1 (en) Mechanical impurities separator for fluid
RU163125U1 (en) GAS SAND ANCHOR FOR WELLS WITH LARGE DEBIT
RU79618U1 (en) GAS SAND SEPARATOR OF SUBMERSIBLE Borehole PUMP FOR OIL PRODUCTION
RU136367U1 (en) HYDROCYCLONE
RU114718U1 (en) Borehole Gas Sand Separator
RU65965U1 (en) DEVICE FOR GAS AND SAND SEPARATION WHEN LIQUID IS PUMPED FROM A WELL WITH A SUBMERSIBLE ELECTRIC CENTRIFUGAL PUMP
RU181492U1 (en) Device to prevent sand from entering the pump intake
RU108104U1 (en) Borehole Fluid Cleaning Device
RU200365U1 (en) BOREHOLE GAS SAND SEPARATOR
RU2587204C1 (en) Submersible mechanical impurity separator
CN220705905U (en) Sand-proof oil pump with sand washing separation function
RU153445U1 (en) MECHANICAL IMPURITY SEPARATOR
RU2326236C2 (en) Ratio separator of gas at oil recovery
RU2624655C1 (en) Bubble-vortex device of wet dust control
RU2186252C1 (en) Submersible electric pump solid particles and gas separator
RU219222U1 (en) HIGH EFFICIENCY HYDROCYCLONE
RU59143U1 (en) Sand separator
CN210815781U (en) Centrifugal volute gypsum cyclone

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110127