Отстойник патент

Использование: в отстойниках с периодической промывкой наносов. Сущность изобретения: наносы, отложившиеся в камере 5 отстойника, промываются пуском воды из сифонного устройства 8 в предварительно опорожненную камеру 5, для чего перед промывом поднимают затвор 4 на канале 7 для подачи промывного расхода и затвор 9 промывной галереи 12, и затворы 3 и 11 отпускают. Заряжают сифонное устройство 8, по которому струи поступают в камеру 5, разрыхляют отложившиеся там наносы, которые затем удаляют по промывной галерее 12. 3 ил.

Рисунки к патенту РФ 2049851

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано для промывки отстойников.

Отстойники представляют собой расширенные и углубленные бассейны, в которых обеспечивается движение воды с малыми и равномерно расширенные и углубленные бассейны, в которых обеспечивается движение воды с малыми и равномерно распределенными в поперечном сечении скоростями, вследствие чего происходит осаждение донных и взвешенных наносов. Одним из основных вопросов промывки отстойников является рациональное решение задачи использования кинетической энергии промывных потоков, обеспечивающих минимальное время промыва и промывной расход.

Известны сооружения, в которых в пределах криволинейного подводящего русла под действием поперечной циркуляции происходит перераспределение транспортируемых наносов по крупности.

Однако все эти конструкции не дают возможности сократить время промывки и минимальные затраты воды.

Известно гидротехническое сооружение в котором промывка отстойника осуществляется с помощью передвижного сифонного устройства.

Недостатки прототипа следующие: эта конструкция применяется для всасывания пульпы; эта конструкция применяется в отстойниках непериодического действия; это не позволяет взмучиванию наносов.

Целью изобретения является ликвидация всех перечисленных недостатков; обеспечение интенсивного взмучивания наносов по всей длине отстойника; уменьшение времени промывки; обеспечение интенсивного взмучивания наносов при кольматации; уменьшение затрат воды на промывку; уменьшение промывки при больших фракциях с минимальными расходами.

Поставленная цель достигается тем, что торцы стенки отстойника обеспечены рельсами. Над камерой установлена движущаяся струйная система. Особенность такой конструкции отстойника заключается в следующем: торцы основной и разделительной стенки снабжены рельсами; струйная система расположена на тележке передвигающаяся по рельсам; вода на струйную систему подается с помощью сифонных устройств из промывного канала; промывной канал располагается между камерами; сифонное устройство обеспечено системой зарядки, промывка камеры начинается с конца и продолжается до начала камеры с помощью передвижения системы.

На фиг.1 изображен предлагаемый отстойник; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.2.

Отстойник содержит подводящий канал 1 для подачи воды на отстойник, аванкамеру 2 для подвода воды к камерам отстойника и распределения ее между ними, входной затвор 3, через который вода поступает в отстойник, входной затвор 4 промывного канала, через который пропускается промывной расход, камеру 5 для осаждения наносов, рельсы 6 для движения устройств, промывной 7 канал для подачи промывного расхода на устройство, сифонное устройство 8 с движущейся и зарядочной системой, промывные затворы 9, промывной затвор 10 для промывки подводящего канала, входной затвор 11, через который вода выходит из отстойника, промывные галереи 12, через которые удаляются наносы, собирательный канал 13 и отводящий магистральный канал 14, по которому осветленная вода подается потребителю.

Отстойник работает следующим образом.

Наносы, отложившиеся в камере отстойника, промываются пуском воды из сифонного устройства 8, в предварительно опорожненную камеру. При этом промывной расход подается к подводящему каналу 7. Для этого перед промывом при рабочем положении камеры 5 поднимается затвор 4 и промывной расход подается в канал 7 и с помощью заряжающих сифонное устройство 8. После этого полностью опускаются затворы 3 и 11 и поднимается затвор 9 промывника.

Далее происходит опорожнение камеры 5 и промывной расход сливается через сифонное, струйное устройство 8 в опорожненную камеру. Промывка камеры начинается с конца камеры и при этом устройство передвигается по рельсам 6, уложенным на торце стенки с помощью механизма, размещенного на нем.

Таким образом, происходит интенсивное взмучивание наносов с помощью сливающих струй и далее пульпа течет в сторону промывной галеpеи. 12. При заилении подводящего канала 7 его можно промывать, открывая затворы 4 и 10, пропуском воды.

Предварительный расчет предлагаемого варианта сделан для реконструкции головного отстойника Самур-Апшеронского канала с расходом 56 м 3 .

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

ОТСТОЙНИК, включающий аванкамеру, камеры для осаждения наносов с затворами и сифонное устройство с входным патрубком для промывки камер, установленное с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль камер, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности промывки за счет интенсификации взмучивания наносов, он снабжен каналом для подачи промывного расхода и промывными галереями с расположенными в их входной части затворами, при этом канал для подачи промывного расхода расположен между камерами, входной патрубок сифонного устройства размещен в канале для подачи промывного расхода, а выходная часть сифонного устройства выполнена в виде вертикальных труб, расположенных в ряд поперек камеры для осаждения наносов.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве очистного сооружения при заборе воды для хозяйственных нужд. Отстойник содержит входной шлюз-регулятор, рабочую камеру, выходной шлюз-регулятор с промывной галереей и подпорный шандорный водослив, который установлен в выходном шлюзе-регуляторе перед рабочим затвором, а за рабочим затвором в пазу, предусмотренном для аварийного затвора, установлена водобойная стенка. Подпорный шандорный водослив может быть установлен вертикально или с наклоном и являться быстротоком. Изобретение обеспечивает повышение эффективности очистки забираемой воды благодаря подпорному шандорному водосливу, который позволяет забирать воду из верхних более осветленных слоев потока в отстойнике. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Рисунки к патенту РФ 2323294

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве отстойника для осветления воды в хозяйственных нуждах.

Известен фронтальный речной водозабор с периодической промывкой [1], содержащий отстойник с периодической промывкой. Недостатками данного технического решения являются:

— сложность конструкции, вызванная наличием большого количества различных элементов;

— недостаточная эффективность осветления потока;

— предлагаемое техническое решение не является эффективным и экономичным.

Наиболее близким техническим решением является отстойник, содержащий входной шлюз-регулятор, рабочую камеру, выходной шлюз-регулятор с промывной камерой [2]. Недостатками данного технического решения являются:

— недостаточная эффективность осветления потока;

— относительная неэкономичность технического решения.

Цель изобретения. Повышение эффективности осветления потока и экономичности конструкции отстойника.

Поставленная цель достигается тем, что поток воды входит в аванкамеру и постепенно, равномерно расширяется и поступает во входной шлюз-регулятор (фиг.1). Во входном шлюзе-регуляторе имеется паз для аварийно-ремонтного затвора, а также установлен рабочий затвор (фиг.2). Во время работы отстойника рабочий затвор полностью открыт. Далее вода поступает в рабочую камеру, геометрические размеры которой рассчитаны на скорость, благоприятную для осаждения частиц расчетной фракции. Расчет размеров рабочей камеры ведут на расход, поступающий в отводящий канал Qкан . Расход одной камеры зависит от принятого количества камер , где n — количество рабочих камер-отстойников. При принятой средней продольной скорости 0,2-0,3 м/с во время осаждения наносов живое сечение всех камер будет .

Для прямоугольного сечения ширина при заданной средней глубине Hср будет . Длина рабочей камеры определяется по формуле: , где k — числовой коэффициент, принимаемый в пределах 1,3-1,5; — гидравлическая крупность расчетных фракций наносов, подлежащих осаждению.

По мере протекания потока частицы под действием собственного веса осаждаются в мертвом объеме рабочей камеры. Для промывки осевших наносов после заполнения мертвого объема на выходном шлюзе-регуляторе имеется промывная галерея.

На выходном шлюзе-регуляторе имеется рабочий затвор, который во время работы полностью открыт. Перед рабочим затвором имеется паз, в который вставляются шандоры (фиг.5) и собирается подпорная шандорная стенка (фиг.4). За рабочим затвором имеется паз для аварийно-ремонтного затвора, в который вставляются шандоры и собирается водобойная стенка. В результате подпора, созданного водобойной подпорной стенкой, происходит сопряжение по типу надвинутого гидравлического прыжка и эффективное гашение энергии подающего с водослива потока воды.

Установка подпорного шандорного щита позволяет забирать воду с верхних более осветленных слоев, тем самым повышается эффективность осветления потока. Количество поступления наносов в отводящую сеть можно регулировать высотой подпорного шандорного щита, количеством установленных шандоров (фиг.5).

В случае заиления каналов наносами можно путем промывки переосветленным потоком очищать каналы от наносов.

Для уменьшения давления падающего потока воды подпорный шандорный водослив может быть установлен под наклоном и являться быстротоком (фиг.3). Высота подпорного шандорного водослива, собираемого из шандоров, определяется в зависимости от необходимой степени осветления воды. За выходным шлюзом-регулятором имеется низовой сопрягающий участок. Осветленная вода поступает в отводящий канал.

Читайте так же:  Интеллектуальная собственность и ее роль в инновационной деятельности

На фиг.1 изображен продольный разрез отстойника; на фиг.2 — план отстойника; на фиг.3 выходной шлюз-регулятор с подпорной шандорной наклонной стенкой; на фиг.4 — выходной шлюз-регулятор с подпорной шандорной вертикальной стенкой; на фиг.5 — шандоры, аксонометрия.

Отстойник состоит из аванкамеры 1, к которой примыкает входной шлюз-регулятор 2. Во входном шлюзе-регуляторе 2 предусмотрен паз 3 для аварийного затвора и рабочий затвор 4. Осветление воды происходит в рабочей камере 5, которая примыкает к выходному шлюзу-регулятору 6 с промывной галереей 7. На выходном шлюзе-регуляторе 6 предусмотрен рабочий затвор 8 и паз 9 для аварийного затвора, в который вставляется водобойная стенка 10. Перед рабочим затвором 8 имеется паз 11 для подпорной шандорной стенки, в который вставляются шандоры 12. Отстаивание наносов происходит в мертвом объеме 13 рабочей камеры 5. Выходной шлюз-регулятор 6 примыкает к низовому сопрягающему участку 14.

Отстойник работает следующим образом. Поток воды входит в аванкамеру 1 и постепенно, равномерно расширяется и поступает во входной шлюз-регулятор 2 (фиг.1). Во входном шлюзе-регуляторе 2 имеется паз 3 для аварийно-ремонтного затвора, а также установлен рабочий затвор 4 (фиг.2). Во время работы отстойника рабочий затвор 4 полностью открыт. Далее вода поступает в рабочую камеру 5, геометрические размеры, которой рассчитаны на скорость, благоприятную для осаждения частиц расчетной фракции. По мере протекания потока частицы под действием собственного веса осаждаются в мертвом объеме 13 рабочей камеры 5. Для промывки осевших наносов, после заполнения мертвого объема 13, на выходном шлюзе-регуляторе 6 имеется промывная галерея 7.

На выходном шлюзе-регуляторе 6 имеется рабочий затвор 8, который во время работы полностью открыт. Перед рабочим затвором 8 имеется паз 11, в который вставляются шандоры 12 (фиг.5) и собирается подпорная шандорная стенка (фиг.4). За рабочим затвором имеется паз 9 для аварийно-ремонтного затвора, в который вставляются шандоры 12 и собирается водобойная стенка 10. В результате подпора, созданного водобойной подпорной стенкой 10, происходит сопряжение по типу надвинутого гидравлического прыжка и эффективное гашение энергии падающего с водослива потока воды.

Установка подпорного шандорного щита позволяет забирать воду с верхних более осветленных слоев, тем самым повышается эффективность осветления потока. Количество поступления наносов в отводящую сеть можно регулировать высотой подпорного шандорного щита, количеством установленных шандоров 12 (фиг.5).

В случае заиления каналов наносами можно путем промывки переосветленным потоком очищать каналы от наносов.

Для уменьшения давления падающего потока воды подпорный шандорный водослив может быть установлен под наклоном и являться быстротоком (фиг.3). Высота подпорного шандорного водослива, собираемого из шандоров 12, определяется в зависимости от необходимой степени осветления воды. За выходным шлюзом-регулятором 6 имеется низовой сопрягающий участок 14.

Предлагаемое техническое решение повысит стабильность и качество очистки воды, поступающей потребителю, и является более экономичным по сравнению с вариантом обычных отстойников.

Устройство подпорного шандорного щита позволяет собирать воду с верхних слоев потока воды, которая является более осветленной, и тем самым в случае заиления каналов наносами можно путем промывки потоком очищать каналы от наносов.

Затраты на строительство или реконструкцию такого варианта водозаборного сооружения незначительны и быстро окупаются.

1. Патент РФ №2272100 МКИ Е02В 8/02, Е02В 9/04. Фронтальный речной водозабор с периодической промывкой / Ламердонов З.Г.; Заяв. 04.08.2004; опубл. 20.03.2006, Бюл. №8 (Аналог).

2. А.С. СССР №332163, МПК Е02В 8/02. Отстойник для осаждения наносов / Дульнев В.Б. (СССР); Заяв. 25.11.69; опубл. 18.05.1972, Бюл. №10 (прототип).

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Отстойник, содержащий входной шлюз-регулятор, рабочую камеру, выходной шлюз-регулятор с промывной галереей и подпорный шандорный водослив, отличающийся тем, что подпорный шандорный водослив установлен в выходном шлюзе-регуляторе перед рабочим затвором, а за рабочим затвором в пазу, предусмотренном для аварийного затвора, установлена водобойная стенка.

2. Отстойник по п.1, отличающийся тем, что подпорный шандорный водослив установлен вертикально.

3. Отстойник по п.1, отличающийся тем, что подпорный шандорный водослив установлен с наклоном и является быстротоком.

расширяющийся отстойник

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве очистного сооружения при заборе воды для хозяйственных нужд. Расширяющийся отстойник содержит входной шлюз-регулятор, рабочую камеру, выходной шлюз-регулятор с промывной галереей и подпорный водослив. Ширина рабочей камеры постепенно увеличивается по направлению движения потока. Подпорный водослив выполнен раздвижным и установлен на входе выходного шлюза-регулятора перед рабочим затвором, а за рабочим затвором в пазу, предусмотренном для аварийного затвора, установлена водобойная стенка. Раздвижной подпорный водослив может быть установлен вертикально или с наклоном и являться быстротоком. Изобретение обеспечивает повышение эффективности очистки забираемой воды благодаря раздвижному подпорному водосливу, который позволяет забирать воду из верхних более осветленных слоев потока в отстойнике. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Рисунки к патенту РФ 2322547

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве отстойника для осветления воды в хозяйственных нуждах.

Известен фронтальный речной водозабор с периодической промывкой [1], содержащий отстойник с периодической промывкой. Недостатками данного технического решения являются

— сложность конструкции, вызванная наличием большого количества различных элементов;

— недостаточная эффективность осветления потока;

— предлагаемое техническое решение не является эффективным и экономичным.

Наиболее близким техническим решением является отстойник, содержащий входной шлюз-регулятор, рабочую камеру, выходной шлюз-регулятор с промывной камерой [2].

Недостатками данного технического решения являются

— недостаточная эффективность осветления потока;

— относительная неэкономичность технического решения.

Цель изобретения — повышение эффективности осветления потока и экономичности конструкции отстойника.

Поставленная цель достигается тем, что поток воды входит в аванкамеру и постепенно равномерно расширяется и поступает во входной шлюз-регулятор (фиг.1). На входном шлюзе-регуляторе имеется паз для аварийно-ремонтного затвора, а также установлен рабочий затвор (фиг.2). Во время работы отстойника рабочий затвор полностью открыт. Далее вода поступает в рабочую камеру, геометрические размеры которой рассчитаны на скорость, благоприятную для осаждения частиц расчетной фракции. Ширина рабочей камеры по направлению движения потока постепенно увеличивается, что приводит к заметному снижению скорости протекания потока. Снижение скорости протекания потока благоприятно сказывается на осаждении наносов, содержащихся в воде. Расчет размеров рабочей камеры на входе и выходе ведут на расход, поступающий в отводящий канал Qкан. Расход одной камеры зависит от принятого количества камер

где n — количество рабочих камер отстойника. При принятой средней продольной скорости 0,1-0,2 м/с во время осаждения наносов живое сечение всех камер будет

Так, расчетная скорость потока на входе может приниматься 0,2 м/с, а на выходе 0,1 м/с.

Для прямоугольного сечения ширина при заданной глубине Нср будет

Длина рабочей камеры определяется по формуле

где k — числовой коэффициент, принимаемый в пределах 1,3-1,5; — гидравлическая крупность расчетных фракций наносов, подлежащих осаждению.

По мере протекания потока частицы под действием собственного веса осаждаются в мертвом объеме рабочей камеры. Для промывки осевших наносов, после заполнения мертвого объема, на выходном шлюзе-регуляторе имеется промывная галерея.

На выходном шлюзе-регуляторе имеется рабочий затвор, который во время работы полностью открыт. Перед рабочим затвором имеется паз, в который вставляется раздвижной подпорный водослив (фиг.3). За рабочим затвором имеется паз для аварийно-ремонтного затвора, в который вставляются шандры и собирается водобойная стенка. Высота водобойной стенки определяется из условия гашения энергии падающего водного потока по типу надвинутого гидравлического прыжка. В результате подпора, созданного водобойной подпорной стенкой, происходит сопряжение по типу надвинутого гидравлического прыжка и эффективное гашение энергии падающего с водослива потока воды.

Установка раздвижного подпорного водослива позволяет забирать воду с верхних, более осветленных слоев, тем самым повышается эффективность осветления потока. Количество поступления наносов в отводящую сеть можно регулировать высотой раздвижного подпорного водослива (фиг.5).

В случае заиливания каналов наносами, можно путем промывки переосветленным потоком очищать каналы от наносов.

Для уменьшения давления падающего потока воды раздвижной подпорный водослив может быть установлен под наклоном и являться быстротоком (фиг.4). Высота раздвижного подпорного водослива определяется в зависимости от необходимой степени осветления воды. За выходным шлюзом-регулятором имеется низовой сопрягающий участок. Осветленная вода поступает в отводящий канал.

Раздвижной подпорный водослив состоит из нижнего затвора и верхнего затвора, которые имеют отверстия. Для полного подъема раздвижного подпорного водослива в отверстия вставляются болты для соединения нижнего затвора и верхнего затвора (фиг.5).

На фиг.1 изображен продольный разрез расширяющегося отстойника с наклонным вертикальным раздвижным подпорным водосливом; на фиг.2 — план расширяющегося отстойника; на фиг.3 — выходной шлюз-регулятор с вертикальным раздвижным подпорным водосливом; на фиг.4 — вертикальный раздвижной подпорный водослив в рабочем положении; на фиг.5 — вертикальный раздвижной подпорный водослив в соединенном и приподнятом положении.

Читайте так же:  Работать удаленно юристом

Отстойник состоит из аванкамеры 1, к которой примыкает входной шлюз-регулятор 2. Во входном шлюзе-регуляторе 2 предусмотрен паз 3 для аварийного затвора и рабочий затвор 4. Осветление воды происходит в расширяющейся рабочей камере 5, которая примыкает к выходному шлюзу-регулятору 6 с промывной галереей 7. На выходном шлюзе-регуляторе 6 предусмотрен рабочий затвор 8 и паз 9 для аварийного затвора, в который вставляется водобойная стенка 10. На входе входного шлюза-регулятора 6 имеется паз 11, в который вставляется раздвижной подпорный водослив 12. Отстаивание наносов происходит в мертвом объеме 13 рабочей камеры 5. Выходной шлюз-регулятор 6 примыкает к низовому сопрягающему участку 14. Раздвижной подпорный водослив 12 состоит из нижнего затвора 15 и верхнего затвора 16, которые имеют отверстия 17. В отверстия 17 вставляются болты 18 для соединения нижнего затвора 16 и верхнего затвора 17.

Расширяющийся отстойник работает следующим образом.

Поток воды входит в аванкамеру 1 и постепенно равномерно расширяется и поступает во входной шлюз-регулятор 2 (фиг.1). Во входном шлюзе-регуляторе 2 имеется паз 3 для аварийно-ремонтного затвора, а также установлен рабочий затвор 4 (фиг.2). Во время работы отстойника рабочий затвор 4 полностью открыт. Далее вода поступает в расширяющуюся рабочую камеру 5, геометрические размеры которой рассчитаны на скорость, благоприятную для осаждения частиц наносов расчетной фракции. По мере достижения потока воды к раздвижному подпорному водосливу 12 скорость потока воды уменьшается, а наносы под действием собственного веса осаждаются в мертвом объеме 13 расширяющейся рабочей камеры 5. Для промывки осевших наносов, после заполнения мертвого объема 13, на выходном шлюзе-регуляторе 6 имеется промывная галерея 7. Ширина раздвижного подпорного водослива 12 определяется из условия пропуска расчетного расхода. Расчетным расходом является расход магистрального канала.

На выходном шлюзе-регуляторе 6 имеется рабочий затвор 8, который во время работы полностью открыт. Перед рабочим затвором 8 имеется паз 11, в который вставляется раздвижной подпорный водослив 12 (фиг.3). За рабочим затвором имеется паз 9 для аварийно-ремонтного затвора, в который вставляются шандры и собирается водобойная стенка 10. В результате подпора, созданного водобойной подпорной стенкой 10, происходит сопряжение по типу надвинутого гидравлического прыжка и эффективное гашение энергии падающего с водослива потока воды.

Установка раздвижного подпорного водослива 12 позволяет забирать воду с верхних, более осветленных слоев, тем самым повышается эффективность осветления потока. Количество поступления наносов в отводящую сеть можно регулировать высотой раздвижного подпорного водослива 12 (фиг.4).

В случае заиливания каналов наносами, можно путем промывки переосветленным потоком очищать каналы от наносов.

Для уменьшения давления падающего потока воды раздвижной подпорный водослив 12 может быть установлен под наклоном и являться быстротоком (фиг.1, 2). Высота раздвижного подпорного водослива 12 определяется в зависимости от необходимой степени осветления воды. За выходным шлюзом-регулятором 6 имеется низовой сопрягающий участок 14.

Раздвижной подпорный водослив 12 состоит из нижнего затвора 15 и верхнего затвора 16, которые имеют отверстия 17. Для полного подъема раздвижного подпорного водослива 12 в отверстия 17 вставляются болты 18 для соединения нижнего затвора 16 и верхнего затвора 17 (фиг.5).

Предлагаемое техническое решение повысит стабильность и качество очистки воды, поступающей потребителю, и является более экономичным по сравнению с вариантом обычных отстойников.

Устройство раздвижного подпорного водослива позволяет собирать воду с верхних слоев потока воды, которая является более осветленной и тем самым, в случае заиливания каналов наносами, можно путем промывки потоком очищать каналы от наносов.

Затраты на строительство или реконструкцию такого варианта водозаборного сооружения незначительны и быстро окупаются.

1. Патент Российской Федерации №2272100, МКИ Е02В 8/02, Е02В 9/04. Фронтальный речной водозабор с периодической промывкой / Ламердонов З.Г.; Заявл. 04.08.2004; опубл. 20.03.2006, Бюл. №8 (Аналог).

2. АС СССР №332163, МПК Е02В 8/02. Отстойник для осаждения наносов/ Дульнев В.Б., (СССР); Заявл. 25.11.69; опубл. 18.05.1972, Бюл. №10 (Прототип).

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Расширяющийся отстойник, содержащий входной шлюз-регулятор, рабочую камеру, выходной шлюз-регулятор с промывной галереей и подпорный водослив, отличающийся тем, что ширина рабочей камеры постепенно увеличивается по направлению движения потока, подпорный водослив выполнен раздвижным и установлен на входе выходного шлюза-регулятора перед рабочим затвором, а за рабочим затвором в пазу, предусмотренном для аварийного затвора, установлена водобойная стенка.

2. Отстойник по п.1, отличающийся тем, что раздвижной подпорный водослив установлен вертикально.

3. Отстойник по п.1, отличающийся тем, что раздвижной подпорный водослив установлен с наклоном и является быстротоком.

Горизонтальный цилиндрический отстойник

Владельцы патента RU 2284844:

Изобретение относится к аппаратам для разделения гетерофазной смеси и может быть использовано в нефтехимии, нефтепереработке. Отстойник содержит корпус, в котором размещены распределительное устройство и разделительное устройство. Разделительное устройство выполнено в виде соприкасающихся секций параллельных профилированных пластин. Секции расположены вдоль оси отстойника, а пластины в секциях расположены на стержнях, на которых установлены дистанционные элементы для разделения пластин, и размещены перекрестно относительно пластин смежной секции. Технический результат состоит в повышении эффективности разделения смеси. 3 ил.

Изобретение относится к аппаратам для разделения гетерофазной смеси и может быть использовано в области нефтехимии, нефтепереработки.

Известен горизонтальный цилиндрический отстойник, установленный с наклоном к горизонтали, включающий корпус, снабженный патрубками ввода сырья и вывода разделенных жидкостей, в котором размещены распределительное устройство и разделительное устройство, включающее продольные консольные пластины, см. Рабинович Г.Г. и др. Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки. Справочник. М.: Химия, 1979, с.494, рис.VIII-2б.

Недостатками указанного отстойника является длительность процесса разделения, низкие степень и качество разделения неоднородных жидкостей вследствие его наклонного расположения, консольного выполнения пластин и их размещения.

Наиболее близким по технической сущности является горизонтальный цилиндрический отстойник, включающий корпус, снабженный патрубками ввода гетерофазной смеси и вывода продуктов разделения, в котором размещены распределительное устройство и разделительное устройство, включающее продольные пластины, последние размещены по обе стороны от центральной оси отстойника с наклоном к центру и укреплены на решетчатом каркасе, представляющим собой, по меньшей мере, два правильных многоугольника, соединенных стержнями, при этом каждый многоугольник снабжен параллельно установленными перегородками, верхние концы полок закреплены на стержнях, а нижние — на перегородках, см. RU Патент 2145513, МПК7 B 01 D 21/02, 2000.

Недостатками указанного отстойника является ненадежность конструкции вследствие возможности прогибания пластин в центральной части аппарата, для предотвращения которого необходима установка дополнительных многоугольников, что усложняет конструкцию. Кроме того, конструкция отстойника не предотвращает унос разделяемых компонентов основным потоком, движущимся вдоль оси аппарата, а центральный канал не позволяет увеличить полезный объем отстойника свыше 75%, что снижает его эффективность.

Задачей изобретения является упрощение конструкции отстойника и повышение эффективности разделения гетерофазных систем.

Техническая задача решается тем, что горизонтальный цилиндрический отстойник, включающий корпус, снабженный патрубками ввода гетерофазной смеси и вывода продуктов разделения, в котором размещены распределительное устройство и разделительное устройство, включающее продольные наклонные пластины, в котором разделительное устройство выполнено в виде соприкасающихся секций параллельных профилированных пластин, при этом секции смещены одна относительно другой вдоль оси отстойника, а пластины в секциях расположены на стержнях, на которых установлены дистанционные элементы для разделения пластин, и размещены перекрестно относительно пластин смежной секции.

Решение технической задачи позволяет упростить конструкцию отстойника, увеличить его полезный объем свыше 80%, снизить унос выделенных фаз основным потоком, и тем самым повысить эффективность разделения гетерофазных систем.

Горизонтальный цилиндрический отстойник (см. фиг.1 и 2) содержит корпус 1, снабженный патрубками ввода гетерофазной смеси 2 и вывода продуктов разделения 3 и 4, в котором размещены распределительное устройство 5 и разделительное устройство 6, включающее продольные наклонные пластины 7, в котором разделительное устройство выполнено в виде соприкасающихся секций 8 параллельных профилированных пластин, при этом секции смещены одна относительно другой вдоль оси отстойника, а пластины в секциях расположены на стержнях 9, на которых установлены дистанционные элементы 10 для разделения пластин, а пластины в каждой секции размещены перекрестно относительно пластин смежной секции.

Предлагаемый горизонтальный цилиндрический отстойник работает следующим образом.

Гетерофазная смесь, например водоуглеводородная, подается по патрубку 2 корпуса 1 и попадает в успокоительную зону 13, а затем через распределительное устройство 5 в первую секцию 8 разделительного устройства 6, затем во вторую и т.д. Секции выполнены в виде правильных многоугольных призм с параллельно установленными профилированными пластинами 7. Число углов основания призм определяет угол наклона пластин по отношению к вертикали (8 углов — 45°, 6 углов — 60°). По мере прохождения вдоль секций гетерофазная смесь отстаивается, при этом выделенные фазы под действием сил гравитации стекают в углубления профилированных пластин 7, что снижает унос выделенных фаз основным потоком гетерофазной смеси, движущимся вдоль оси аппарата. Пластины в секциях 8 расположены на стержнях 9 (см. фиг.3) и разделены между собой дистанционными элементами 10 для обеспечения параллельности пластин в секции. Число стержней и соответственно дистанционных элементов выбирается исходя из геометрических размеров секции из условия предотвращения прогиба пластин и обеспечения жесткости конструкции. Секции 8 расположены встык одна за другой вдоль оси отстойника, при этом профилированные пластины в смежных секциях расположены перекрестно, это предотвращает образование циркуляционных вихрей и взаимное проникновение пластин смежных секций. Выделенные фазы скапливаются в полостях 11, 12 и отводятся через патрубки 3 и 4.

Читайте так же:  Лазаревское органы опеки

Таким образом, заявляемая конструкция изобретения позволяет упростить конструкцию отстойника, увеличивая его полезный объем свыше 80%, снизить унос выделенных фаз основным потоком, и тем самым повысить эффективность разделения гетерофазных систем. Конструкция заявляемого горизонтального цилиндрического отстойника проста в изготовлении и монтаже. Отстойник прошел успешную апробацию в промышленных условиях.

Горизонтальный цилиндрический отстойник, включающий корпус, снабженный патрубками ввода гетерофазной смеси и вывода продуктов разделения, в котором размещены распределительное устройство и разделительное устройство, включающее продольные наклонные пластины, отличающийся тем, что разделительное устройство выполнено в виде соприкасающихся секций параллельных профилированных пластин, при этом секции смещены одна относительно другой вдоль оси отстойника, а пластины в секциях расположены на стержнях, на которых установлены дистанционные элементы для разделения пластин, и размещены перекрестно относительно пластин смежной секции.

Отстойник для нефти

Владельцы патента RU 2246338:

Изобретение относится к обезвоживанию нефти и может использоваться в нефтяной промышленности при добыче и подготовке нефти. Горизонтальный цилиндрический корпус отстойника внутри снабжен вертикальными перегородками равной высоты, образующими щели у верхней и нижней сторон корпуса отстойника. Каждая перегородка, кроме последней, поочередно по высоте разделена на равные три и две части с образованием горизонтальных щелей. Технический результат состоит в том, что отстойник может работать в полнозаполненном жидкостью состоянии, что упрощает технологический режим, обслуживание, позволяет использовать отстойник на начальных участках системы сбора нефти для предварительного сброса воды. 1 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при добыче и подготовке нефти.

Отстойник для нефти на объектах добычи нефти является основным и дорогостоящим оборудованием. Совершенствование и эффективное использование этого оборудования является актуальной задачей.

Известен трубчатый отстойник-сепаратор (патент РФ №2089259, кл. В 01 D 17/00, опубл. 10.09.97), состоящий из горизонтальных и вертикальных труб, образующих общую полость из горизонтальных и вертикальных участков для разделения газа, нефти и воды. Разделение газа, нефти и воды происходит при движении смеси жидкости и газа тонким слоем в верхней горизонтальной трубе. Недостатком отстойника является необходимость обеспечения тонкослойного режима течения жидкости в верхней горизонтальной трубе отстойника.

Наиболее близок к предлагаемому техническому решению отстойный аппарат для обезвоживания нефти (патент РФ №2077918, кл. В 01 D 17/028, опубл. 27.04.97), состоящий из горизонтального цилиндрического корпуса, патрубков для подачи газожидкостной смеси, отвода газа, нефти и воды уровнемера высоты раздела нефть-вода, с поперечными перегородками внутри корпуса, которые расположены ступенчато относительно друг друга, так что обеспечивается перелив жидкости через верхний край перегородок. При этом происходит интенсивное разделение газа, нефти и воды. Недостатком является жесткое требование соблюдения технологического режима, уровней границы раздела нефть-вода, нефти в нефтяном отсеке.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение надежности и эффективности работы отстойника для нефти.

Поставленная задача решается так, что в известном отстойнике для нефти, включающем корпус, патрубки для подачи нефтеводяной смеси, отвода нефти и воды, уровнемер раздела нефть-вода, поперечные перегородки, согласно изобретению поперечные перегородки внутри отстойника установлены на одной высоте, образуя щели у верхней и нижней образующих корпуса, каждая перегородка поочередно по высоте разделена на равные три и две части, образуя между полосами перегородок горизонтальные щели.

Размещение перегородок внутри отстойника щелями равной величины наверху и внизу позволяет работать отстойнику в полностью заполненном жидкостью состоянии. При этом упрощается размещение отстойника без предъявления требований к высоте относительно других аппаратов. Отпадает необходимость контроля уровня нефти. При этом, естественно, ухудшаются условия для выделения газа, но на практике для выделения газа обычно устанавливают газосепараторы. Выделившийся газ в отстойнике удаляется вместе с нефтью и поступает в следующий аппарат. Такой отстойник является эффективным для предварительного сброса воды на начальных участках системы сбора нефти.

Образование горизонтальных щелей по высоте перегородок позволяет ускорить процесс разделения нефти и воды, ускоряется процесс отстоя в областях между перегородками.

Схема отстойника для нефти приведена на чертеже.

Отстойник включает корпус 1, патрубок 2 для подачи нефтеводяной смеси, патрубок 3 для отвода нефти, патрубок 4 для отвода воды, уровнемер 5 границы раздела нефть-вода, перегородки 6, колпак 7 для нефти, колпак 8 для воды, люк зачистной 9.

Отстойник монтируется и работает следующим образом.

B качестве корпуса отстойника может быть использована нефтегазовая труба большого диаметра (1,0-1,4 м). Для удобства монтажа корпус собирается из отдельных участков труб, где уже смонтированы по две перегородки. Через открытые торцы короткого участка трубы перегородки легко монтируются как предусмотрено по конструкции. При определении ширины щелей в перегородке необходимо учитывать, чтобы общая площадь щелей в каждой перегородке должна быть не менее десяти площадей сечения патрубка 2 для подачи нефтеводяной смеси. После сборки части корпуса с перегородками 6 к торцам привариваются эллиптические днища и необходимые патрубки. Для более четкого разделения нефти и воды отвод нефти и воды производят из колпаков 7 и 8.

Такой отстойник целесообразно вмонтировать на начальном участке системы сбора нефти и использовать для отделения и предварительного сброса воды.

После монтажа корпуса 1 отстойника в систему сбора нефти по патрубку 2 подается нефтеводяная смесь (эмульсия). По мере заполнения корпуса 1 отстойника жидкостью отстойник начинает работать в режиме динамического отстоя, т.е. в непрерывном режиме при течении жидкости. При этом внутри корпуса 1 отстойника жидкость перетекает через щели между перегородками 6 и корпусом 1 отстойника и через горизонтальные щели в перегородках 6, кроме последней перегородки, где такие щели отсутствуют. При прохождении жидкости через щель образуется тонкослойная струя, где происходит быстрое разделение нефти и воды, накопление нефти в верхней части, а воды в нижней части отстойника, которые в дальнейшем движутся к патрубкам 3 и 4 для отвода нефти и воды. Размещение щелей на перегородках на разной высоте позволяет интенсифицировать процесс разделения нефти и воды в объеме отстойника между перегородками. Последняя перегородка имеет щель только сверху и снизу у самой стенки корпуса 1 отстойника, что способствует более четкому разделению нефти и воды перед отводом их по патрубкам 3 и 4. Наличие колпаков 7 и 8 позволяет при малом диаметре корпуса 1 отстойника развести точки отвода нефти и воды, чтобы уменьшить возмущающие факторы на границу раздела нефть-вода. Уровнемер 5 обеспечивает контроль за уровнем раздела нефть-вода и регулировать расход отбора нефти и воды, чтобы обеспечить необходимый технологический режим.

Вода из отстойника по патрубку 4 отводится в систему водоочистки и дальнейшей утилизации.

Нефть отводится по патрубку 3 и подается в сборный нефтепровод. Имеющийся газ в жидкости, подаваемой по патрубку 2 в отстойник, в отстойнике не накапливается, а удаляется вместе с нефтью по патрубку 3.

Возможные донные осадки в отстойнике при необходимости удаляются через люк зачистной 9.

Предлагаемый такой отстойник работает в полнозаполненном напорном режиме в системе сбора нефти и воды, технологический режим легко регулируется, прост в эксплуатации и надежен в работе.

Выполнение перегородок внутри отстойника на одной высоте, образуя щели для перетока жидкости, обеспечивает режим разделения нефти и воды путем отстоя в полнозаполненном жидкостью состоянии отстойника, интенсифицирует процесс отстоя между перегородками, упрощается регулировка технологического режима, отпадает необходимость размещения отстойника на определенной высоте, чтобы обеспечить переток жидкости из отстойника в другой технологический аппарат.

Таким образом, предлагаемый отстойник для нефти с перегородками внутри корпуса позволяет достигать желаемого результата в каждом конкретном случае путем увеличения числа перегородок и скорости движения потока жидкости внутри отстойника. Изобретение позволяет повысить надежность и эффективность работы отстойника для нефти.

Отстойник для нефти, включающий корпус, патрубки для подачи нефтеводяной смеси, отвода нефти и воды, уровнемер раздела нефть-вода, поперечные перегородки, отличающийся тем, что поперечные перегородки внутри отстойника установлены на одной высоте, образуя щели у верхней и нижней образующих корпуса, каждая перегородка поочередно по высоте разделена на равные три и две части, образуя между полосами перегородок горизонтальные щели.