RU64102U1

RU64102U1 - HYDROCYCLONE

Info

Publication number: RU64102U1
Application number: RU2006143934/22U
Authority: RU
Inventors: Ринат Анварович Габдрахманов; Дмитрий Владимирович Гуськов; Рим Салихович Губаев; Марат Фагимович Асадуллин; Артур Илмасович Мингазов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2006-12-11
Filing date: 2006-12-11
Publication date: 2007-06-27

Abstract

Предложение относится к устройствам для разделения смеси на тяжелые и легкие фракции и может быть использовано в нефтегазодобывающей и нефтехимической промышленности. Гидроциклон содержит корпус с цилиндрической и конической частями, тангенциальный ввод, сливной патрубок для вывода легкого продукта с фильтрующим элементом различной пористости, наружная поверхность которого снабжена сплошной ворсистой цилиндрической поверхностью, образованной игольчатыми элементами, а также разгрузочный штуцер вывода тяжелого продукта. Сверху в цилиндрическую часть корпуса установлена втулка, снабженная симметричными сквозными соплами, расположенными под острыми углами наклона между собой их осей, при этом между втулкой и цилиндрической частью корпуса, к которой присоединен тангенциальный ввод образована напорная камера в виде кольцевой полости. Предлагаемый гидроциклон за счет увеличения линейной скорости разделяемых фракций при входе в корпус устройства позволяет произвести более глубокую сепарацию смеси тяжелой и легкой фракций, а это повышает эффективность работы гидроциклона. 1 ил. на 1 л.The proposal relates to devices for separating the mixture into heavy and light fractions and can be used in the oil and gas and petrochemical industries. The hydrocyclone contains a housing with cylindrical and conical parts, a tangential inlet, a drain pipe for outputting a light product with a filter element of different porosity, the outer surface of which is provided with a continuous fleecy cylindrical surface formed by needle elements, as well as a discharge outlet for withdrawing a heavy product. A sleeve is installed on top of the cylindrical part of the casing, equipped with symmetrical through nozzles located at acute angles of inclination between their axes, while a pressure chamber in the form of an annular cavity is formed between the bushing and the cylindrical part of the casing to which the tangential inlet is connected. The proposed hydrocyclone due to an increase in the linear velocity of the separated fractions at the entrance to the device body allows for a deeper separation of the mixture of heavy and light fractions, and this increases the efficiency of the hydrocyclone. 1 ill. for 1 liter

Description

Предложение относится к устройствам для разделения смеси на тяжелые и легкие фракции и может быть использовано в нефтегазодобывающей и нефтехимической промышленности.The proposal relates to devices for separating the mixture into heavy and light fractions and can be used in the oil and gas and petrochemical industries.

Известен гидроциклон (патент RU №2097142, МПК 7 В04С 5/12, 9/00, опубл. в бюл. №33 От 27.11.1997 г.), содержащий корпус, наконечник сливного патрубка с отражающей поверхностью, образующая которой представляет ломаную линию с возрастающим углом наклона к оси вращения потока, а входной участок внутренней поверхности наконечника выполнен тороидальной формы.Known hydrocyclone (patent RU No. 2097142, IPC 7 B04C 5/12, 9/00, published in Bulletin No. 33 dated November 27, 1997) containing a housing, a tip of a drain pipe with a reflective surface, the generatrix of which is a broken line with increasing angle of inclination to the axis of rotation of the flow, and the input section of the inner surface of the tip is made of a toroidal shape.

Недостатками конструкции данного устройства являются:The disadvantages of the design of this device are:

- во-первых, сложность изготовления, связанная с изготовлением отражающей поверхности и наконечника тороидальной формы;- firstly, the complexity of manufacturing associated with the manufacture of the reflective surface and the tip of a toroidal shape;

- во-вторых, не достигается глубокая сепарация смеси тяжелой и легкой фракций и качество разделяемых фаз.- secondly, a deep separation of the mixture of heavy and light fractions and the quality of the separated phases are not achieved.

Наиболее близким по технической сущности является гидроциклон (патент RU №2180272, МПК 7 В04С 5/12, 9/00, опубл. в бюл. №7 от 10.03.2002 г.), содержащий тангенциальный ввод, сливной патрубок для вывода легкого продукта и разгрузочный штуцер вывода тяжелого продукта, при этом сливной патрубок гидроциклона снабжен фильтрующим элементом различной пористости, наружная поверхность которого снабжена сплошной ворсистой цилиндрической поверхностью, образованной игольчатыми элементами.The closest in technical essence is a hydrocyclone (patent RU No. 2180272, IPC 7 B04C 5/12, 9/00, published in Bulletin No. 7 of 03/10/2002), containing a tangential input, a drain pipe for outputting a light product and a discharge outlet for withdrawing a heavy product, while the drain pipe of the hydrocyclone is equipped with a filter element of various porosity, the outer surface of which is provided with a continuous fleecy cylindrical surface formed by needle elements.

Недостатком конструкции данного устройства является то, что сепарации происходит за счет поверхности контакта фильтрующего элемента с сепарируемыми фракциями, а это не обеспечивает достаточно глубокой сепарации смеси тяжелой и легкой фракций и снижает эффективность работы гидроциклона;The disadvantage of the design of this device is that the separation occurs due to the contact surface of the filter element with the separated fractions, and this does not provide a sufficiently deep separation of the mixture of heavy and light fractions and reduces the efficiency of the hydrocyclone;

Технической задачей полезной модели является повышение эффективности работы гидроциклона путем глубокой сепарации смеси тяжелой и легкой фракций за счет увеличения линейной скорости разделяемых фракций при входе в корпус устройства.The technical task of the utility model is to increase the efficiency of the hydrocyclone by deep separation of the mixture of heavy and light fractions by increasing the linear speed of the separated fractions at the entrance to the device body.

Поставленная техническая задача решается гидроциклоном, содержащим корпус с цилиндрической и конической частями, тангенциальный ввод, сливной патрубок для вывода легкого продукта с фильтрующим элементом различной пористости, наружная поверхность The stated technical problem is solved by a hydrocyclone containing a housing with a cylindrical and conical parts, a tangential input, a drain pipe for outputting a light product with a filter element of different porosity, the outer surface

которого снабжена сплошной ворсистой цилиндрической поверхностью, образованной игольчатыми элементами, а также разгрузочный штуцер вывода тяжелого продуктаwhich is equipped with a continuous fleecy cylindrical surface formed by needle elements, as well as a discharge outlet for withdrawing a heavy product

Новым является то, что сверху в цилиндрическую часть корпуса установлена втулка, снабженная симметричными сквозными соплами, расположенными под острыми углами наклона между собой их oceй, при этом между втулкой и цилиндрической частью корпуса, к которой присоединен тангенциальный ввод образована напорная камера в виде кольцевой полости.What is new is that a sleeve is installed on top of the cylindrical part of the casing, equipped with symmetrical through nozzles located at acute angles of inclination between them, and a pressure chamber in the form of an annular cavity is formed between the bushing and the cylindrical part of the casing to which the tangential inlet is connected.

На фигуре схематично изображен предлагаемый гидроциклон.The figure schematically shows the proposed hydrocyclone.

Гидроциклон содержит корпус 1 с цилиндрической 2 и конической 3 частями, тангенциальный ввод 4, сливной патрубок для вывода легкого продукта 5 с фильтрующим элементом 6 различной пористости, наружная поверхность которого снабжена сплошной ворсистой цилиндрической поверхностью, образованной игольчатыми элементами (на фиг не показано), а также разгрузочный штуцер вывода тяжелого продукта 7.The hydrocyclone contains a housing 1 with a cylindrical 2 and conical 3 parts, a tangential inlet 4, a drain pipe for outputting a light product 5 with a filter element 6 of various porosities, the outer surface of which is provided with a continuous fleecy cylindrical surface formed by needle elements (not shown in FIG.), And also discharge unloading outlet for heavy product 7.

Сверху в цилиндрическую часть 2 корпуса 1 установлена втулка 8, снабженная симметричными сквозными соплами 9, расположенными под острыми углами наклона между собой их осей, при этом между втулкой 8 и цилиндрической частью 2 корпуса 1, к которой присоединен тангенциальный ввод 4 образована напорная камера 10 в виде кольцевой полости.A sleeve 8 is installed on top of the cylindrical part 2 of the housing 1, equipped with symmetrical through nozzles 9 located at acute angles between their axes, while a pressure chamber 10 is formed between the sleeve 8 and the cylindrical part 2 of the housing 1, to which the tangential inlet 4 is connected the form of an annular cavity.

Гидроциклон работает следующим образом.The hydrocyclone works as follows.

Смесь, например, продукция нефтяных скважин после предварительного отбора газов под давлением поступает через тангенциальный ввод 4 в напорную камеру 10 в виде кольцевой полости гидроциклона, откуда продукция под напором распределяется в симметрично размещенные сквозные сопла 9'; ... 9″′; ... 9ⁿ втулки 8, расположенные под острыми углами наклона между собой их осей. Исходная смесь, сквозь сквозные сопла 9 в виде скоростных струй нагнетаются в цилиндрическую часть 2 корпуса 1 гидроциклона, где струйные потоки соударяются под острым углом и сливаются с образованием суммарного вектора скорости, направленного близко по касательной к цилиндрической части 2 корпуса 1, при этом струйные потоки получают значительное ускорение. Это обеспечивает увеличение центробежного эффекта разделяемых тяжелой и легкой фракций внутри корпуса 2 гидроциклона и как следствие повышение эффективности работы гидроциклона. Смесь интенсивно закручивается сначала в цилиндрической 2, а затем в конической 3 частях корпуса 1, при этом тяжелые фракции смеси под действием центробежных сил отбрасываются к периферии, то есть к внутренним стенкам цилиндрической 2 и конической 3 частей корпуса 1, а легкая фракция смеси концентрируется в центре вращения потока. A mixture, for example, of oil well production after preliminary selection of gases under pressure enters through a tangential inlet 4 into the pressure chamber 10 in the form of an annular cavity of a hydrocyclone, from where the pressure product is distributed into symmetrically placed through nozzles 9 '; ... 9"'; ... 9 ⁿ bushings 8, located at acute angles of inclination between their axes. The initial mixture, through the through nozzles 9 in the form of high-speed jets, is pumped into the cylindrical part 2 of the hydrocyclone body 1, where the jet flows collide at an acute angle and merge with the formation of the total velocity vector directed close to the tangent to the cylindrical part 2 of the housing 1, while the jet flows get significant acceleration. This provides an increase in the centrifugal effect of the separated heavy and light fractions inside the body 2 of the hydrocyclone and, as a result, an increase in the efficiency of the hydrocyclone. The mixture is intensively twisted first in a cylindrical 2, and then in a conical 3 parts of the housing 1, while the heavy fractions of the mixture under the action of centrifugal forces are discarded to the periphery, that is, to the inner walls of the cylindrical 2 and conical 3 parts of the housing 1, and the light fraction of the mixture is concentrated in the center of rotation of the stream.

За счет обратного тока смеси легкая фракция поступает через фильтрующий элемент 6 в сливной патрубок для вывода легкого продукта 5 и далее - на установку подготовки газа.Due to the reverse flow of the mixture, the light fraction passes through the filter element 6 into the drain pipe to output the light product 5 and then to the gas treatment unit.

В фильтрующем элементе 6 различной пористости, наружная поверхность которого снабжена сплошной ворсистой цилиндрической поверхностью, образованной игольчатыми элементами осуществляется отделение частиц. Последние коагулируют, достигают критической величины по массе и под действием центробежных сил срываются, отбрасываются на коническую часть 3 корпуса 1 гидроциклона и выводятся через разгрузочный штуцер вывода тяжелого продукта 7.In the filter element 6 of various porosities, the outer surface of which is provided with a continuous fleecy cylindrical surface formed by needle elements, particles are separated. The latter coagulate, reach a critical mass value and, under the action of centrifugal forces, break down, are thrown to the conical part 3 of the hydrocyclone body 1 and are discharged through the discharge outlet of the heavy product 7.

Предлагаемый гидроциклон за счет увеличения линейной скорости разделяемых фракций при входе в корпус устройства позволяет произвести более глубокую сепарацию смеси тяжелой и легкой фракций, а это повышает эффективность работы гидроциклона.The proposed hydrocyclone due to an increase in the linear velocity of the separated fractions at the entrance to the device body allows for a deeper separation of the mixture of heavy and light fractions, and this increases the efficiency of the hydrocyclone.

Claims

A hydrocyclone comprising a housing with cylindrical and conical parts, a tangential inlet, a drain pipe for outputting a light product with a filter element of different porosity, the outer surface of which is provided with a continuous fleecy cylindrical surface formed by needle elements, as well as a discharge outlet for withdrawing a heavy product, characterized in that a sleeve is installed on top of the cylindrical part of the housing, equipped with symmetrical through nozzles located at sharp angles of inclination between oh their axes, wherein between the sleeve and the cylindrical body part, to which a tangential inlet, the pressure chamber is formed as an annular cavity.