НЕФТЕОТДЕЛИТЕЛЬ

Полезная модель относится к области очистки оборотной воды и нефтесодержащих сточных вод и может быть использована в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и других отраслях промышленности, где необходимо осуществлять очистку вод от нерастворенных нефтепродуктов.
Из уровня техники известен нефтеотделитель, содержащий удлиненный корпус, расположенные внутри корпуса вдоль его продольной оси насадки для отделения нефти от нефтесодержащей воды, установленные на сплошном настиле, разделяющие внутреннее пространство корпуса на центральную камеру и боковые камеры, систему ввода нефтесодержащей воды, систему вывода чистой воды, систему вывода нефти, систему гидроразмыва донного осадка, расположенную в нижней части центральной камеры и выполненную с возможностью подачи воды под давлением, и систему вывода образующейся пульпы. (см. патент РФ №112185 U1, опубл. 10.01.2012).
Данное техническое решение обеспечивает возможность размыва донного осадка без остановки аппарата, что приводит к повышению надежности его работы и эффекта очистки нефтесодержащей сточной воды при упрощении конструкции. Однако в процессе эксплуатации известного нефтеотделителя на дне его боковых камер оседает большое количество твердых отложений, существенно уменьшающих рабочую площадь насадок, что требует периодической остановки аппарата для проведения достаточно трудоемких и сложных профилактических и ремонтных работ по их удалению.
Упомянутая техническая проблема частично решена в нефтеотделителе, раскрытом в патенте РФ №201534 U1, опубл. 21.12.2020, в котором насадки также установлены на сплошном настиле, а боковые камеры в своих нижних частях снабжены дополнительными системами гидроразмыва донного осадка и дополнительными системами вывода пульпы, при этом стенки центральной камеры снабжены легкосъемными панелями из гидрофобной насадки для доступа в боковые камеры.
Настоящее устройство обладает улучшенными по сравнению описанным ранее нефтеотделителем показателями очистки нефтесодержащей воды от механических примесей, поскольку позволяет размывать донный осадок как в боковых камерах, так и в центральной камере без остановки аппарата. Однако система размыва донного осадка и вывода пульпы в боковых камерах усложняет конструкцию, требует дополнительного расхода промывочной воды и увеличивает стоимость изготовления аппарата целиком, поскольку требуются дополнительные трубопроводы подачи промывочной воды и вывода пульпы в канализацию.
Этих недостатков можно избежать, если обеспечить возможность вывода всех осажденных механических примесей одной системой, установленной в нижней части центральной камеры.
Технический результат, на достижение которого направлен заявляемый нефтеотделитель, заключается в создании надежной конструкции вывода уловленных механических примесей из нефтеотдлителя, удобстве обслуживания аппарата, снижении металлоемкости и расхода воды на промывку.
Указанный технический результат достигается за счет того, что нефтеотделитель, содержащий удлиненный корпус, расположенные внутри корпуса вдоль его продольной оси насадки для отделения нефти от нефтесодержащей воды, разделяющие внутреннее пространство корпуса на центральную камеру и боковые камеры, систему ввода нефтесодержащей воды, систему вывода чистой воды, систему вывода нефти, систему гидроразмыва донного осадка, расположенную в нижней части центральной камеры и выполненную с возможностью подачи воды под давлением, и систему вывода образующейся пульпы, снабжен средством, обеспечивающим прохождение осаждающихся в боковых камерах механических примесей в нижнюю часть центральной камеры, расположенным под насадками.
Благодаря использованию средства, обеспечивающего прохождение осаждающихся в боковых камерах механических примесей в нижнюю часть центральной камеры, расположенного под насадками, твердые механические примеси не накапливаются в боковых камерах, а проходят к месту их размыва и вывода из аппарата без использования дополнительных систем гидроразмыва донного осадка и систем вывода пульпы. Таким образом, для вывода механических примесей из труднодоступных мест нефтеотделителя не требуются дополнительные системы и дополнительное оборудование, необходимое для его эксплуатации. Также обеспечивается удобство обслуживания аппарата, снижение металлоемкости и расхода воды на промывку.
Насадки для отделения нефти от нефтесодержащей воды могут быть установлены на опорной конструкции, обеспечивающей конструкционную стабильность аппарата, а средство, обеспечивающее прохождение механических примесей, может представлять собой настил, расположенный на опорной конструкции.
Такой настил может иметь по существу любую конструкцию, которая обеспечивает прохождение осаждающихся механических примесей в нижнюю часть центральной камеры нефтеотделителя.
В частных случаях осуществления полезной модели настил может быть выполнен в виде прессованного или сварного решетчатого настила, сетчатого настила, пруткового настила, крупноячеистого просечно-вытяжного листа, обеспечивающего устойчивое опирание блоков насадки и имеющее достаточное свободное сечение для пропускания осаждающихся в боковых камерах механических примесей в нижнюю часть центральной камеры. Свободное сечение настила составляет не менее 70% площади. Размер ячейки подбирается экспериментальным путем и составляет не менее 15x15 мм.
В нефтеотделителе предложенной конструкции в качестве насадок для отделения нефти от нефтесодержащей воды целесообразно использовать коалесцирующие гидрофобные насадки, которые обеспечивают стабильное и высокопроизводительное отделение нефти от нефтесодержащей воды. В случае использования таких насадок предпочтительно расположить систему ввода нефтесодержащей воды в боковых камерах, систему вывода очищенной воды - в центральной части центральной камеры, а систему вывода нефти - в верхней части центральной камеры.
Кроме этого, корпус нефтеотделителя, вдоль продольной оси которого размещены насадки, целесообразно выполнить горизонтальным цилиндрическим.
Полезная модель поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 показан вид нефтеотделителя в разрезе сверху;
на фиг. 2 показано поперечное сечение А-А.
Нефтеотделитель содержит удлиненный корпус, в частности горизонтальный цилиндрический корпус 1 с эллиптическими днищами 2, установленный на седловые опоры (на чертеже не показаны). Вдоль продольной оси корпуса 1 расположены насадки для отделения нефти от нефтесодержащей воды, в частности коалесцирующие гидрофобные насадки 5. Насадки разделяют внутренне пространство корпуса на центральную камеру 10 и две равнозначные боковые камеры 6 и 7. Для обеспечения прохождения осаждающихся в боковых камерах механических примесей в нижнюю часть центральной камеры 10 предусмотрено средство 19, расположенное под насадками 5. Таким средством 19 может являться настил, размещенный на опорной конструкции, поддерживающей насадки 5.
Боковые камеры 6 и 7 ограничены самими насадками 5, настилом 19, стенками 8 корпуса 1 и четырьмя сегментами 9 на торцах, приваренными к корпусу 1. Расположенная между боковыми камерами 6 и 7 центральная камера 10 ограничена насадками 5, четырьмя сегментами 9 и днищами 2 корпуса. Внутри каждой из камер 6 и 7 размещены коллекторы 11 системы ввода нефтесодержащей воды. В центральной камере 10 вдоль ее продольной оси расположен коллектор 13 вывода чистой воды, а в нижней части расположена система 15 гидроразмыва донного осадка и коллектор 16 вывода пульпы и шлама. Сверху корпуса 1 расположена камера 18 для сбора нефти с соответствующей арматурой для откачки нефти. На корпусе 1 и днищах 2 расположены типовые технологические штуцеры и люки-лазы, а также штуцеры и муфты для установки приборов контролирующей аппаратуры.
Нефтеотделитель работает следующим образом.
Загрязненная вода с содержанием нефтепродуктов не более 300 мг/л поступает в его боковые камеры 6 и 7 и равномерно распределяется по объему аппарата через коллектор 11.
Внутри нефтеотделителя потоки жидкости движутся от боковых стенок 8 к центру аппарата через коалесцирующие насадки 5. Средняя скорость при этом не должна превышать 1,5 мм/с.
При прохождении слоя коалесцирующих насадок 5 основная часть нефтепродуктов осаждается на них и вследствие разности плотностей всплывает вверх по ним и образует слой нефтепродукта в верхней части аппарата и затем в камере 18, из которой она сбрасывается по мере накопления в технологические емкости (не показаны).
Механические примеси, содержащиеся в воде, осаждаются в нижней части центральной камеры и боковых камер 6 и 7. Через настил 19, позволяющий беспрепятственно осаждаться механическим примесям, на который установлена насадка 5, осаждающиеся механические примеси свободно проходят в нижнюю зону центральной камеры 10.
Для смыва донного осадка периодически совместно или независимо друг от друга включаются системы 15 размыва донного осадка. Размытый донный осадок выводится через коллектор 16.
В результате создан надежный в работе нефтеотделитель с повышенным временем его эксплуатации до осуществления профилактических или ремонтных работ и уменьшенным временем на их проведение, сниженным расходом промывочной воды и сниженной металлоемкостью.
Настоящее техническое решение может быть реализовано как во вновь строящемся устройстве, так и для модернизации известных из уровня техники нефтеотделителей, приведенных в описании в качестве известного уровня техники.