Устройство для двухступенчатой сепарации нефтесодержащих вод

Устройство для двухступенчатой сепарации нефтесодержащих вод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических е еспублин (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06 06.72 (21) 1793790/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) 11риоритет! (5Ц К. Кл. В 0 1д I7/02

Государственный комитет

Воввтв Министров СССР

an делам изоорвтений и открытий (43) Опубликовано 25.12.75, Бюллетень Яе 47 (53) УДУ 628.334.3(088,8) (45) Дата опубликования описания О3.03.76 (72) Авторы изобретения

О. В. Каменев и Б. А. Александров (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУХСТУПЕНЧАТОЙ СЕПАРАЦИИ.

НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ВОД

Изобретение предназначено для очистки судовых льяльных и балластных вод, загрязненных нефтепродуктами.

Известны двухступенчатые сепарационные устройства, включающие перекачивающий орган (насос), патрубки подвода и отвода очищенной и очищаемой воды, камеру отстоя нефтесодержащих вод, камеру, содержащую коалесцирующие элементы, нефтесборники и электромагнитную аппаратуру. 10

Камера отстоя в таких устройствах находится на напорном трубопроводе перекачивающего органа (насоса), и частицы неф ти благодаря завихрениям в перекачивающем органе разбиваются на мелкие части- 1в цы, образуя тонкодисперсную эмульсию, ко торую невозможно разделить обычным от стоем. Вследствие этого большая часть нефти, которая могла бы отделиться в пер вой камере каскадного отстоя, поступает в 20 коалесцирующие элементы (патроны), ухудшает условия их работы, снижает качество очистки, уменьшает период их эксплуатации, требует тщательного контроля за их работой и вызывает частые выводы из эксплуатации М

2, всего устройства для замены или очистки коалесцируюших патронов, С целью повышения эффективности сепарации в предложенном устройстве внутри камеры отстоя установлен жалюзийный каплеукрупнитель, над которым размещена наклонная перегородка, разделяющая камеры между србой, а на трубопроводе отвода нефти в нефтесборник установлена расширительная емкость с датчиком уровня.

Кроме того, патрубок приема нефтесодержашей воды соединен с патрубком подачи этой воды в камеру отстоя через невозвратно-эапорный клапан и через электро.магнитный клапан со всасывающим патрубком перекачивающего органа, а напорный и всасывающий патрубки перекачивающего органа соединены через электромагнитные клапаны соответственно с патрубками подвода и отвода очищаемой и очищенной воды из камеры отстоя.

На чертеже показана принципиальная схема устройства, продольный разрез.

Устройство содержит перекачивающий орган, например центробежный насос 1, 496036 присоединенный приемным патрубком 2 череа электромагнитный клапан 3 к выпускному отверстию 4 камеры отстоя 5 и через электромагнитный клапан 6» к всасываюшей трубе 7, а напорным патрубком

8 к ни кней части 9 камеры, содержашей коалесцируюшие элементы и через электромагнитный клапан 10 - к тройнику 11 у впускного отверстия 12 камеры 5, к которому через невозвратно-запорный клапан 13 10 присоединена всасываюшая труба 7.

Камера отстоя 5 и камера 14, содер-жашая коалесцируюшие элементы, заключены в одном кожухе, причем камера отстоя отделена от камеры, содержашей коалесци- 15 руюшие элементы, сплошным наклонным сводом 15, поднимаюшимся в сторону оТ водного канала 16 и являюшимся днишем камеры, содержашей коалесцируюшие элементы. На стыке горизонтальной и верти- ®О кальной частей отводного канала установлен расширитель 17, в котором находится датчик уровня 18, а вертикальный конец отводного канала заканчивается нефтесборником 19, в верхней части последнего рас- положен датчик уровня 20. На патрубке 2 1. над нефтесборником 19 установлен электромагнитный клапан .22, соединенный с пат рубком 23 отвода отсепарированной нефти.

В нижней части камеры отстоя 5 рас« положены соединенные соответственно с впускным 12 и выпускным 4 отверстиями впускной 24 и выпускной 25 шелевые Тобразные коллекторы с прорезями. Во впускном коллекторе 24 прорези направлены вверх, 5 а в выпускном,25 вниз, к днишу. Эти коллекторы отделены один от другого Г-образной перегородкой, вертикальная часть кото- рой 26 выполнена сплошной, а горизонталь40 ная — из жалюзийной решетки 27, причем жалюзи установлены наклонно от вертикали в сторону от отводного канала 16 и своими верхними гранями 28 перекрывают нижние грани 29, образуя между собой наклонные шели 30.

Свод 31 имеет отверстия, закрытые съемными коалесцируюшими элементами 32, основание которых обхвачено горизонтально установленным кольцевым шелевым коллекбО тором ЗЗ со шелями, направленными вниз, к своду 31. Коллектор соединен с патрубком 34 слива очищенной воды, на котором расположен подпружиненный клапан 35.

Камера 14 через отверстие в ее верхнем днише 36 соединена каналом 37 с нефтесборником 38, в верхней части которого установлен датчик уровня 39, а в нижней части - датчи уровня 40. На патрубке 41 над нефтесборником 38 находиъ.4 ся электромагнитный клапан 42, соединенный с патрубком 23 отвода отсепарированной нефти.

Электромагнитные клапаны (3, 6, 10, 22 и 42) и датчики уровня (18, 20, 39 и 40) являются элементами элетроцепи, схема которой на чертеже не показана.

Описанное устройство работает следуюшим образом.

Устройство перед первичным запуском заполняется водой. Для этого вначале при открытых клапанах 6, 10 и 22 и при закрытых клапанах 3, 13, 35 и 42 насос l заполняет водой камеру отстоя 5, отводной канал 16, расширитель 17, нефтесборник 1.9 и патрубок 21, вытесняя иэ них воздух: через открытый клапан 22.

После появления воды из патрубка 23 закрывают клапан 22 и открывают клапан 42. При этом насос 1 заполняет водой нижнюю часть 9 камеры 14, содержашей коалесцируюшие элементы 32, камеру 14, канал 37 нефтесборник 38 и патрубок 41, вытесняя из них воздух. После появления из патрубка 23 воды закрывают клапан 42

Продолжаюший работать насос 1 при этом создает в камере 14 избыточное давление, которым открывается подпружиненный клапан 35, и врда начинает сливаться из камеры 14 через коллектор 33 и патрубок

34 за борт, что является признаком полного заполнения устройства водой, Затем насос останавливают, а электромагнитные клапаны переводят на автоматический режим работы, при котором управление откры-тием и закрытием электромагнитных клапанов 3, 6, 10, 22 и 42 осушествляют импульсы от датчиков уровня 18, 20, 39 и 40 в зависимости от среды, окружаюшей последние. Предусмотрено, что при погружении датчиков уровни в морскую воду импульс от них открывает клапан 3 и закрывает клапаны 6, 10, 22 и 42, и устройство готово к работе, При сепарации нефтесодержаших вод насос 1 откачивает из камеры отстоя 5 воду через выпускной коллектор 25, сп верстие 4, клапан 3 и патрубок 2, создавая в ней вакуум. При этом открывает ся невозвратно-запорный клапан 13, и атмосферным давлением нефтесодержашие воды по всасываюшей трубе 7 через открытый клапан 13, тройник 11 и впускной коллектор 24 поступают в камеру 5, прохода через шели во впускном щелевом коллекторе 24 и шели 30 в жалюзийной решетке 27.

Впускной шелевой Т-образный коллектор

24 и жалюзийная решетка 27 изменяют

496036 скорость и направление движения и созда ют равномерное протекание нефтесодержаших вод по всему сечению камеры 5, что способствует интенсивному отделению крупных капель нефти от воды, причем жалю ! зийная решетка 27 способствует налипа-, нию на нее мелких частиц нефти и укрупнению их до размеров, обеспечиваюших плавучесть этих частиц, отрыв их от жалюзийной решетки и всплытие под свод 15— этому помогает выделяюшийся при вакууме из нефтесодержащих вод воздух.

Свод 15 обеспечивает подтекание пузырьков выделившегося воздуха и отделившейся нефти к отводному каналу 16, по которому через расширитель 17 они поступают в нефтесборник 19, вытесняя находяшуюся в нем воду назад в камеру 5.

Выпускной щелевой Т-образный коллектор 25 с направленными вниз прорезями позволяет насосу 1 откачивать из находяшейся за перегородкой 26 зоны наиболее очишенную в камере 5 воду равномерно по всему сечению и препятствует захвату отделившихся нефтепродуктов, Частично очишенную воду насос нагнетает в нижнюю часть 9 камеры 14, ггродавливает через коалесцируюшие элементы 32, где оставшиеся после отстоя в камере 5 мельчайшие частицы нефти укрупняются, в камеру 14, где укрупнившиеся частицы всплывают в верхнюю часть, и далее по каналу 37. в нефтесборник 38, эамешая в нем воду. При этом очищенная вода опускается к коллектору 33, Насос 1 во второй отстойной камере 14 создает избыточное давление, которым открывается подпружиненный клапан 35 на патрубке 34 кольцевого шелевого коллектора 33 с направленными вниз прорезями.

Этим дрстигается равномерный слив из второй отстойной камеры 14 очишенной воды и предотврашается захват отделившейся в этой камере нефти.

После заполнения нефтесборника 38 нефтью или воздухом до уровня, при котором датчик 10 окажется погруженным в нефть или в воздух, импульс от него о крывает клапан 42, Давление в нефтесборнике 38, канале 37 и во второй отстойной камере упадет, клапан 35 под действием своей пружины закроется, и нагнетаемая насосом 1 вода начнет вытеснять иэ нефтесборника 38 через патрубок 41 и клапан 42 собранную нефть по патрубку 23 в судовую сборную емкость. Когда датчик уровня 39 окажется погруженным в воду, 1 ..1 импульс от него закроет клапан 42, давле40

Формула изобретения

1. Устройство для двухступенчатой сепарации нефтесодержаших вод, включаюшее перекачиваюший насос, патрубки подвода и отвода очишаемой и очищенной воды, камеру отстоя нефтесодержащих вод, камеру, содержашую коалесцируюшие элементы, нефтесборники и электромагнитную аппаратуру, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности сепарации, внутри камеры отстоя установлен жалюзийный каплеукрупнитель„ над которым размешена наклонная перегородка, разделяюшая:камеры между собой, а на трубопроводе отвода нефти в нефтесборник установлена расширительная емкость с датчиком уровня.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что патрубок приема нефтесодержашей воды соединен с патрубком подачи ее в камеру отстоя через невозврат-6 ние в камере 14 повысится и откроет кла пан 35 для слива очишенной воды, После заполнения нефтесборника 19, вер» тикальной части отводного канала 16 и расширителя 17. нефтью или воздухом до уровня датчика 18, импульс от последнего включает электроцепь автоматики, причем электромагнитные клапаны 6, 10 и 22 от крываются, а клапан 3 закрывается. Перед ключаюший насос 1 приемным патрубком2 соединяется со всасываюшей трубой 7, а напорный патрубок 8 - с тройником 11. Поступаюшая в первую камеру каскадного отстоя 5 вода через патрубок 21 и открытый клапан 22 вытесняет иэ отводного канала

16, расширителя 17 и нефтесборника 19 собранную нефть по патрубку 23 в судовую емкость.

При этом в камере 14 понизится дав20 ление, что вызовет закрытие подпружиненного клапана 35, и слив очишенной воды прекратится.

Когда вода, вытесняюшая отсепарирс ванную в камере отстоя 5 нефть, достигнет

25 уровня датчика 20, импульс от него закроет клапаны 6, 10 и 22 и откроет клапан 3. Насос 1 в камере отстоя 5 опять создаст вакуум, под действием которого нефтесодержашие воды смогут поступать на первую ступень сепарации, минуя насос 1, и очищаться в ней от основной массы содержашейся в ней нефти, а в коалесцируюших патронах 32 и камере 14 создаст давление, которым открывается клапан 35 для слива очишенной воды, и начинается новый цикл сепарации.

486036

Составитель ЕАгеева

Техред И.Карандашова корректор Г .Г ревцова

Редактор

Заказ фф" Изд. )4 /Q+ Тираж 782 Подписное

Ц11ИИ11И I îñóäàðñòâåíâîãî комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г 59, Бережковская наб., 24 но-запорный клапан и через электромагнит ный клапан со всасываюшим патрубком перекачиваюшего органа, а напорный и всасываюший патрубки перекачиваюшего органа соединены через электромагнитные клапаны соответственно с патрубками подвода и m вода очишаемой и очишенной воды из камеры отстоя.