- •Методическое пособие
- •1. Общие сведения [1,2].
- •1.1. Классификация и основные свойства отстаивающихся систем.
- •1.1.1. Суспензии (взвеси).
- •Классификация суспензий в зависимости от размеров взвешенных частиц
- •1.1.2. Эмульсии.
- •Усредненное распределение дисперсной фазы по диаметрам для водо-нефтяных эмульсий
- •1.1.3. Пены
- •1.1.4. Пыли и туманы
- •1.2. Теоретические основы гравитационного разделения фаз [5,8].
- •1.2.1. Осаждение одиночной сферической твердой частицы в неподвижной жидкости.
- •1.2.2. Осаждение несферической одиночной твёрдой частицы в неподвижной жидкости.
- •1.2.3. Осаждение одиночной твёрдой частицы в двигающейся жидкости.
- •1.2.4. Осаждение сообщества одинаковых сферических твёрдых частиц в неподвижной жидкости.
- •1.2.5. Осаждение полидисперсных твердых частиц в неподвижной жидкости.
- •I вариант:
- •2 Вариант:
- •2. Конструкции отстойных аппаратов [3,4,6]
- •2.1. Двухфазные отстойники.
- •2.1.1. Гравитационные аппараты.
- •1 Эмульсия; 2. Лёгкая жидкость; 3. Тяжелая жидкость
- •2.1.2. Центробежные аппараты.
- •4. Peзepвyap
- •2.1.3. Коагуляция, флокуляция и осветление во взвешенном слое осадка.
- •2.2. Трёхфазные отстойники.
- •2.2.1. Аппараты для разделения системы газ - нефть - вода.
- •2.2.2. Аппараты для разделения системы нефть-вода-механические примеси.
- •3. Технологический расчет отстойной аппаратуры [7, 9].
- •3.1. Расчет пропускной способности.
- •3.1.1. Прикидочный (приближенный расчет).
- •3.1.2. Точный расчет (на примере горизонтального отстойника с подачей эмульсии под водяную подушку).
- •4. Расчет геометрических размеров отстойников.4. 1. Определение диаметра (на примере вертикального отстойника
- •4.2. Определение высоты отстойника
2.1.2. Центробежные аппараты.
Дня реализации подобного метода используют гидроциклоны и центрифуги, служащие, в основном, для удаления из исходной сточной воды механических примесей
Гидроциклоны принято подразделять на открытые и напорные.
Открытке гидроциклоны, по сравнению с напорными, имеют большуюпроизводительность, достигающую сотен кубометров в час и небольшую потерю напора (ж более 0,5 м), но они способны выделить из воды лишь механические примеси с гидравлической крупностью не менее 20 мкм. Наиболее удачная конструкция открытого гидроциклона с внутренней цилиндрической перегородкой (рис.2.12) не нуждается в пояснениях.
Рис.2.12.
Схема открытого гидроциклона:
1. Полупогружная кольцевая стенка; 2. Водосборный кольцевой поток; 3. Коническая диафрагма; 4. Цилиндрическая перегородка; 5. Водоподводящая труба.
Напорные гидроциклоны принято подразделять на аппараты грубой и тонкой очистки. Вторые получили название мультигидроциклонов. Друг от друга они отличаются, прежде всего, наружным диаметром и внутренним устройством. Так, гидроциклоны всегда имеют диаметр > 100 мм, а мультигидроциклоны - < 100 мм. Мультигидроциклоны наиболее глубоко очищающие сточную воду (остаточное содержание нефти не более 50 - 80 мг/л, а механических примесей не более 15 мг/л) получили название ультрамультигидроциклонов. Их диаметр не превышает 15 - 30 мм. Для придания напорным гидроциклонам необходимой производительности (до 3500 м3 в сутки при потере давления до 3 атм) их, как правило, объединяют в блоки, постепенно повышая качество подготовки воды. При этом, количество параллельных цепочек может достигать 15 и более.
Конструкция простейшего напорного гидроциклона приведена на рис.2.13.
Рис.2.13.
Схема напорного гидроциклона:
1. Водопроводящая труба; 2. Патрубок для отвода осветленной воды, 3. Труба подводящая
Конструкция типичного мультигидроциклона (МУР - 3500, создан в ВНИИСПТПефть) приведена на рис.2.14.
Рис.2.14.
Схема мультигидроциклона:
1. Задвижка; 2 Трубопровод; 3. Отстойник; 4. Сливная камера, 5. Распределительная камера; 6. Гидроциклон; 7. Камера для очищенной воды; 8. Сливная камера; 9 Промежуточная камера; 10. Сливная труба; 11. Камера для газа нефтяной смеси; 12. Ввод промышленных стоков;
13. Люк-лаз; 14.Штуцер; 15. Шламосборник; 16, 17. Штуцеры.
В этой конструкции вода через штуцер 14, имеющий тангенциальный ввод и распределительную камеру 5, подаётся на гидроциклоны 6. На них происходит грубая очистка воды от крупных механических примесей, которые по трубопроводу 2 с помощью задвижки 1 периодически сбрасываются в шламосборник 15. Вода затем поступает в сливную камеру 4, а водонефтяная смесь через сливную трубу 10 отводится в камеру сбора 11. Очищенная вода попадает в отстойник 3 и далее подаётся в общую камеру очищенной воды 7. Очищенная вода выводится через штуцер 16, а водонефтяная смесь - 17. Вода, отстоявшаяся в шламосборнике 15 и в промежуточном пространстве между шламосборником и промежуточной камерой 9, отсасывается через трубку 8 в центральную часть гидрооциклона. Накопившийся в шламосборнике осадок раз в сутки откачивается через штуцер 12. Шламосборник оборудован люком - лазом 13.
Особенно широко напорные циклоны применяют для очистки буровых сточных вод. Для этих целей используют конструкцииВНИИНефтемаша, например 1 ПГК (рис.2.15); сооружения ВНИИТНефти, например, ЧСГУ - 2, а также импортные аппараты фирм ГОЛФ и СВАКС.
Рис. 2.15.
Циклон конструкции ВНИИНефтемаша:
1. Соединительная трубка; 2. Батарея гндроциклонов; 3. Вертикальный шламовый насос;