БЛОК ТОНКОЙ ОЧИСТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ

БЛОК ТОНКОЙ ОЧИСТКИ ТЕХИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ
Полезная модель относится к устройствам для удаления частиц твёрдой фазы размером до 1 мкм из жидкостей для заканчивания и ремонта нефтяных, газовых и нагнетательных скважин, буровых сточных вод, а также питьевой воды (напитков).
Известен блок тонкой очистки жидкостей на основе фильтр-пресса, содержащий систему приводных и промежуточных валов, между которыми пропускаются два бесконечных ленточных сита нижнего и верхнего расположения (патент РФ №2196991, В 01 D 33/04, 2001).
Основными недостатками данного блока фильтрования является сложность конструкции и обслуживания за счёт наличия подвижных элементов.
Известен также блок тонкой очистки жидкостей для заканчивания и ремонта скважин, который состоит из нескольких соединённых между собой емкостей, сепаратора с виброситом, а также блока фильтрации, состоящего из множества фильтров, каждый из которых соединён с входным, выходным и спускным коллекторами (патент США № 4353739, МПК В 01 D 29/36, 1982). Фильтры имеют систему клапанов, способных осуществлять обратную промывку. Спускной коллектор соединён с системой центробежной сепарации твёрдой фазы, которая отделяет большую часть твёрдых частиц из жидMM  J     eiii kiVM inetf 1
0 0423
МПКВ01В25/12
кости при обратной промывке и транспортирует жидкость обратной промывки назад через ряд фильтров с целью их очистки.
Очистка технологических жидкостей происходит последовательно сначала через вибросито и далее на фильтры. За счёт возможности отключения от процесса фильтрования части фильтров на промывку от шлама система обеспечивает непрерывность фильтрования.
Недостатками такого блока являются:
громоздкость конструкции и связанные с ней высокие затраты на перевозку и обслуживание;
большие потери жидкостей за счёт промывки осадка;
наличие большого количества клапанов и кранов.
Задача, поставленная в заявляемой полезной модели, заключается в создании системы тонкой очистки технологических жидкостей, в максимальной степени лишённой недостатков, присуш;им аналогам, а именно: громоздкости, сложности конструкции, больших затрат на обслуживание, невозможности эксплуатации в полевых условиях. Вместе с тем оборудование должно быть работоспособным в условиях Крайнего Севера, районов Западной и Восточной Сибири. Кроме того, с целью снижения отрицательного воздействия на окружаюп1ую среду и сокраш;ения потерь дорогостояш;их технологических жидкостей необходимо обеспечить максимальную просушку осадка. При проведении тонкой очистки технологических жидкостей не должно привлекаться дополнительной техники.
Поставленная задача достигается тем, что в блоке тонкой очистки технологических жидкостей, содержащем фильтрующую установку с емкостями, по меньшей мере, три ёмкости посредством насоса и системы трубопроводов с задвижками сообщены друг с другом и с фильтрующей установкой, при этом, по меньшей мере, две ёмкости оборудованы перемешивающими устройствами.
Фильтрующая установка может быть выполнена из, по меньшей мере, одного фильтр-пресса, рамы и плиты которого выполнены из полимерного материала.
Рамы и плиты фильтр-пресса могут иметь верхние и нижние проушины, образующие верхние и нижние входные и верхние и нижние выходные коллекторы, при этом верхний входной коллектор сообщён с магистралью сжатого возд)оса, а соединительные трубопроводы верхних и нижних коллекторов оснащены задвижками.
Фильтр-пресс может иметь стальные опоры на жёстком основании, имеющем приспособления для погрузки и перемещения.
Заявляемый блок тонкой очистки иллюстрируется следующими чертежами:
на фиг. 1 - технологическая схема блока тонкой очистки,
на фиг. 2 - схема потоков в рамах и плитах фильтр-пресса,
на фиг. 3 - общий вид фильтр-пресса.
Блок тонкой очистки (фиг. 1) состоит из плиточно-рамного фильтрпресса 1 и емкостей 2, 3, 4, соединённых между собой посредством трубопровода 5 и задвижек 6. Трубопровод 5 соединён с насосом 7 и имеет связь с магистралью сжатого воздуха 8. В емкостях 3, 4 установлены, соответственно, мешалки 9, 10. Фильтр-пресс 1 состоит из пакета рам 11 и плит 12, имеющих проушины 13 (фиг. 2), образуюпдие входные коллекторы 14 и выходные коллекторы 15, снабжённые соединительными трубопроводами 16с задвижками 17. Верхний входной коллектор соединён с магистралью сжатого воздуха 8. С целью возможности транспортировки и исключения перекоса пакета рам и плит фильтр-пресс оборудован стальными опорами 18 (фиг, 3), закреплёнными на основании 19, имеющем приспособления 20 для строповки для погрузки и перемещения. Весь блок за счёт компактности размещения оборудования занимает малую площадь и может перевозиться транспортом без демонтажа.
Блок тонкой очистки технологических жидкостей работает следующим образом. Ёмкость 2 заранее заполняют отфильтрованной жидкостью, например, для заканчивания скважин. Эту жидкость из ёмкости 2 насосом 7 перекачивают по трубопроводу 5 с задвижками 6 в ёмкость 3, куда при перемешивании мешалкой 9 вводят вспомогательное вещество, например, диатомит. Намыв вспомогательного вещества необходим для формирования на фильтровальной перегородке намывного слоя, который повышает качество фильтрования, а также предохраняет перегородку от загрязнения, что многократно продлевает срок её службы. После перемешивания суспензию из ёмкости 3
no трубопроводу 5 с задвижками 6 насосом 7 плавно подают в фильтр-пресс 1 с отбором получаемого фильтрата по замкнутому циклу в ёмкость 3. Одновременно в ёмкость 4 поступает, например, самотёком из периферийной ёмкости (на чертеже не показана) очищаемый рассол, в который также при перемешивании мешалкой 10 добавляют диатомит с целью уменьшения сопротивления осадка, повышения уровня чистоты фильтрата и увеличения производительности фильтр-пресса 1. После появления прозрачного фильтрата из трубопровода 5 перед ёмкостью 3, задвижку 6 перед ёмкостью 3 закрывают и фильтрат из фильтра подают в ёмкость 2, после заполнения которой чистый фильтрат отводят по трубопроводу 5 с задвижками 6 в периферийное оборудование (на чертеже не показано) для последуюш;его использования в технологическом процессе. Когда ёмкость 3 опорожнится, открывают задвижку 6 под ёмкостью 4, из которой очиш;аемая суспензия поступает на фильтр-нресс 1, а в ёмкость 3 поступает загрязнённая технологическая жидкость из периферийной ёмкости (на чертеже не показана) для приготовления суспензии со вспомогательным вешеством. Таким образом обеспечивается непрерывность процесса фильтрования.
Рамы 11 и плиты 12 фильтр-пресса 1 выполнены из модифицированного полипропилена, обладающего универсальной коррозионной стойкостью с температурным интервалом применения от - 50°С до +110°С. Кроме того, масса пакета плит более чем в 20 раз меньше, чем аналогичного стального. Фильтруемая суспензия поступает в фильтр через входные верхний и нижний
коллекторы 14, a чистый фильтрат выходит через верхний и нижний коллекторы 15. При накапливании осадка в рамном пространстве сопротивление фильтрованию возрастает, давление фильтрования повышается, и производительность фильтр-пресса 1 падает. В этот момент подачу суспензии прекращают, перекрывают задвижки 17 на трубопроводах 16 между верхними и нижними коллекторами 14 и 15 и в верхний входной коллектор 14 из магистрали 8 подают сжатый воздух, который просушивает осадок и выходит вместе с фильтратом через нижний выходной коллектор, рамы 11 раздвигают и шлам сбрасывают в поддон фильтр-пресса 1, Процесс высушивания осадка сокращает потери технологических жидкостей и значительно сокращает время очистки фильтра.
Конструктивной особенностью рам и плит является то, что подача суспензии и воздуха осуществляется через верхние отверстия, а отвод фильтрата - через нижние, благодаря чему исключено наличие мёртвых зон и обеспечивается максимальное обезвоживание осадка. Рамы и плиты выполнены из модифицированного полипропилена, обладающего универсальной коррозионной стойкостью, температурным интервалом применения от - 50 до +110° С. Кроме того, масса пакета рам и плит более чем в 20 раз меньше, чем аналогичного стального.
С целью возможности транспортировки и исключения перекоса пакета рам и плит при фильтр-пресс имеет стальные, а не чугунные опоры 18 и смонтирован на жёстком основании 19.