一:遼寧旋流脫油器概述
遼寧旋流脫油器進(jìn)入20世紀(jì)80年代以來,油田地面分離技術(shù)進(jìn)入重大技術(shù)發(fā)展時(shí)期。這類設(shè)備主要以靜態(tài)旋流油水分離器和動態(tài)旋流油水分離器為典型代表,因其體積小、處理時(shí)間短,因而日益引起石油工程技術(shù)界的廣泛關(guān)注。一方面各石油生產(chǎn)廠商競相在工程中采用該技術(shù),另一方面有關(guān)科研部門也在致力于這一技術(shù)的開發(fā)研究。十多年來的科學(xué)研究及工程實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明,旋流分離技術(shù)作為一種高效分離技術(shù),由于其突出的優(yōu)勢,適用場合并不僅僅局限于污水除油處理方面,如同重力分離技術(shù)一樣,在原油脫氣、脫水、除砂、除顆粒以及氣體、原油、污水凈化和污泥脫水等方面都存在著技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的可行性和工程應(yīng)用的廣闊前景。旋流油水分離器廣泛適用于原油脫水,含油污水處理,亦可用于化工、機(jī)械、煉油、輪船、海洋平臺及環(huán)保行業(yè)的含有污水處理和存在比正差的液液分離場合,高濃度時(shí)可二級串聯(lián)使用。
二:工作原理
是一種應(yīng)用非常廣泛的非均相混合物分離設(shè)備。旋流油水分離器工作的基本原理是將具有一定密度差的液—液、液—固、液—氣、氣—固等兩相或多相混合物以一定的壓力(或初速度)有切向進(jìn)料口進(jìn)入旋流油水分離器內(nèi)部,流體的壓力能轉(zhuǎn)為流體的動能在旋流器內(nèi)部做高速的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,流體在運(yùn)動過程中產(chǎn)生很強(qiáng)的離心力場,使混合物中密度(或直徑)較的組分(粗相)在離心力的作用下,在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的同時(shí)向下、向外運(yùn)動,zui終形成外旋流以底流的形式從底流口排出;而密度(或直徑)較小的組分(輕相)在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的同時(shí)向內(nèi)、向上運(yùn)移,zui終形成內(nèi)旋流以溢流的形式經(jīng)溢流口排出,從而完成分離任務(wù)。
含油污水沿切線方向進(jìn)入圓筒渦旋段后形成旋流,進(jìn)入縮徑段后由于截面的改變,使流速增大形成螺旋流態(tài),由于油和水的密度差,水附著于旋流管壁而油滴向中心移動。流體進(jìn)入細(xì)錐段后,截面不斷縮小,流速繼續(xù)增加,離心力也隨著增,小油滴被擠入錐管中心聚合形成油心,在凈化水沿著旋流管壁呈螺旋線向前流動的同時(shí),低壓區(qū)的油芯向后流動并從溢流口排出,而凈化水則由集水腔流出,從而完成了油水分離。
靠兩種不相溶液體的比重差,主要用于去除水中80%以上的非乳化油。旋流油水分離器的關(guān)鍵部件旋流管由分配口、旋流腔、收縮腔、尾錐、尾管、底流口、溢流口等部分組成。油水混合液由旋流腔上的分配口進(jìn)入旋流管,在一定的壓差條件下,形成螺旋流動。經(jīng)收縮腔、尾錐兩級收縮,使流體增速并在旋流管內(nèi)形成一個(gè)穩(wěn)定的離心力場。根據(jù)斯托克斯(stokes)定律,油水混合液中重相水在強(qiáng)大離心力作用下被拋向旋流管內(nèi)壁呈螺旋態(tài)從底流口排出,輕相油則向旋流管的中心聚集形成油芯,從溢流口排出,實(shí)現(xiàn)油水分離。該離心場產(chǎn)生離心加速度為2000g,因此油水在幾秒內(nèi)可實(shí)現(xiàn)分離??梢允謩硬僮鳎部梢宰詣涌刂?。
除油效果在原來的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高,進(jìn)水的壓力能夠盡可能轉(zhuǎn)化成離心力,提高油水分離效果。含油污水通過水入口進(jìn)入旋流式油水分離器,分配到容器內(nèi)的每個(gè)旋流子上,形成旋流,在離心力的作用下,實(shí)現(xiàn)油水分離,分離后的水從水口排出,油從油出口排出。
三、優(yōu)點(diǎn)
與其他現(xiàn)有凈化技術(shù)相比,旋流式油水分離器具有以下特點(diǎn):
a、占地面積小。
重量輕 。不到常規(guī)設(shè)備重量的1/5。
c、分離效率高。一般達(dá)到85%,zui高95~99%
d、可靠性高。無運(yùn)動部件;維護(hù)簡便。
e、流量調(diào)節(jié)范圍寬。
f、安裝方向不受限制。
g、工藝流程簡單??扇∠罅康墓芫€和昂貴的沉降裝置。
四、技術(shù)參數(shù)
1、處理介質(zhì): 含油污水(油品一般為柴油、汽油、噴氣燃料)
2、設(shè)計(jì)壓力: 1.0MPa
3、工作壓力: ≤0.6MPa
4、工作溫度: 4℃~40℃
5、進(jìn)水/出水壓降: ~0.35MPa
6、進(jìn)水/排油壓降: ~0.45MPa
五、遼寧古旋流除油器設(shè)備的安裝、調(diào)試、操作
5.1設(shè)備的安裝
設(shè)備在安裝的全過程中,應(yīng)防止贓物、灰塵和其他物體(金屬屑、螺栓等)落
入設(shè)備。
外部接口與設(shè)備接口連接時(shí),應(yīng)注意設(shè)備上的各接口的用途。
5.1.1設(shè)備的安裝要求
·設(shè)備安裝前,應(yīng)檢查各部件、設(shè)備及儀表、閥門等有無損壞,檢查各密封面情況有無臟物以便能及時(shí)處理。
·基座放置牢固平穩(wěn),安裝必須牢固可靠。
·蘭緊固前應(yīng)調(diào)整好同心度。
·安裝時(shí)應(yīng)做到輕拿輕放避免不必要的損壞及影響美觀。
·接線應(yīng)牢固可靠。
·設(shè)備的進(jìn)水腔與排油腔之間設(shè)置反沖洗管線,供油孔阻塞時(shí)反沖洗。
5.2.設(shè)備的調(diào)試
5.2.1.準(zhǔn)備
·檢查外部接口與設(shè)備接口是否連接正確。
·檢查各閥門開啟/關(guān)閉是否靈活,有無卡阻現(xiàn)象。
5.2.2.調(diào)試
a.旋流器在安裝完畢(或停止使用很長時(shí)間)開始使用時(shí),應(yīng)先導(dǎo)通橇外各流程進(jìn)出口閥門?! ?/p>
b.打開排油腔反沖洗閥,慢慢打開進(jìn)水閥、出水閥、排氣閥,關(guān)閉其他所有閥門。
c.具有一定壓力的含油污水進(jìn)入旋流器,調(diào)整進(jìn)水閥和出水閥的開啟度,確保排除容器和管匯中空氣,使容器整個(gè)腔內(nèi)充滿水。
不能在出水閥門關(guān)閉狀態(tài)下進(jìn)水,以防損壞容器內(nèi)部的旋流管。
d.當(dāng)排氣管中有液體溢出時(shí),關(guān)閉排氣閥,再關(guān)閉排油腔反沖洗閥。保證設(shè)備在關(guān)閉排油閥的情況下運(yùn)行3~5分鐘,以沖凈容器和管道內(nèi)雜物,防止旋流管溢流口的阻塞。
e.打開排油閥、儀表管線上的閥門,設(shè)備進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。
5.3.設(shè)備的操作
設(shè)備的操作為手動控制方式。
5.3.1.開機(jī)程序
a. 導(dǎo)通橇外各流程進(jìn)出口閥門。
b. 打開排油腔反沖洗閥、打開排氣閥、再慢慢打開進(jìn)水閥、出水閥,關(guān)閉其他所有閥門。
c.啟動提升泵,具有一定壓力的含油污水進(jìn)入旋流器,調(diào)整進(jìn)水閥和出水閥的開啟度,確保排除容器和管匯中空氣,使容器整個(gè)腔內(nèi)充滿水。
d.當(dāng)排氣管中有液體溢出時(shí),關(guān)閉排氣閥。
e.慢慢打開排油閥,設(shè)備進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。
調(diào)節(jié)旋流器出水口、排油口截止閥,使得進(jìn)水/出水壓降約為0.35MPa左右,進(jìn)水/排油壓降約為0.45MPa左右。
5.3.2.設(shè)備停機(jī)
a.關(guān)閉與設(shè)備相連的泵。
b.關(guān)閉旋流器進(jìn)水閥、排油閥、出水閥。
5.4.故障診斷與維修、維護(hù)
當(dāng)旋流器使用一定時(shí)間后,如發(fā)現(xiàn)其出水水質(zhì)惡化或除油效率降低或設(shè)備腔體內(nèi)部發(fā)出怪聲,所致原因及修理辦如下:
·供給旋流器的流量不合適,應(yīng)對其作相應(yīng)調(diào)整。
·檢查設(shè)備是否超工作范圍運(yùn)轉(zhuǎn),是否在正常工作壓力、壓差下運(yùn)行,如不是,應(yīng)對設(shè)備重新調(diào)試使其正常。
·打開旋流器腔體,檢查旋流腔、尾錐等有無磨損或損壞,如有應(yīng)立即更換,同時(shí)檢查O型橡膠密封圈是否損壞,必要時(shí)需更換。
旋流器的維護(hù):
打開旋流器前需要嚴(yán)格執(zhí)行以下步驟:
·拆卸程序
拆卸前應(yīng)確認(rèn)設(shè)備各流程的進(jìn)出口閥門已關(guān)閉,容器和管匯已泄壓,且容器內(nèi)液體已排放干凈。
拆去排油腔與筒體連接的容器的雙頭螺栓,打開排油腔。
將旋流管總成抽出,并放在事先準(zhǔn)備好的工裝上。
旋流管總成須專業(yè)人員拆卸,否則由此造成的旋流管損壞本公司概不負(fù)責(zé)!
·部件檢查
建議每年對部件進(jìn)行一次檢修,程序如下;
·旋流管檢修
檢查進(jìn)液分配口的漸開線表面是否有銹蝕、入口處是否有異物堆積。
檢查旋流管內(nèi)壁是否有銹蝕。
如果進(jìn)液分配口的漸開線表面、旋流管內(nèi)壁有明顯銹蝕,請與本公司。
檢查旋流管焊接處有無可視裂縫,如需要焊接請雇傭合格焊工。
檢查O型橡膠密封圈是否老化、損壞,必要時(shí)更換。
·容器隔板檢修
檢查隔板上通孔和裝配密封面及O型槽是否有損壞,必要時(shí)更換。
六:在原油處理中的意義及使用價(jià)值
盡管旋流油水分離器有一定的缺點(diǎn),其應(yīng)用也受到某些條件的限制,但它仍不失為一種非常理想的分離設(shè)備。由于旋流油水分離器所具有的明顯優(yōu)勢,其應(yīng)用領(lǐng)域已從采礦工業(yè)發(fā)展到海上及陸上石油工業(yè)。中國石油天然氣總公司(現(xiàn)中國石油天然氣股份有限公司)曾將旋流分離技術(shù)的研究列為“九五”重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目,相應(yīng)地也取得了一些可喜的研究成果。
目前,采用水力旋流技術(shù)分離油井產(chǎn)出液中細(xì)顆粒被認(rèn)為是一種有效的方。國內(nèi)外學(xué)者目前所完成的工作,都是對旋流油水分離器分離理論及分離特性研究的有益探索,對本課題開展有很高的參考價(jià)值。
近年來,我國許多油田也在積極進(jìn)行旋流油水分離器的應(yīng)用試驗(yàn)研究,并已顯示出良好的前景,油水分離用旋流油水分離器已應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際,并取得了良好的效果。旋流油水分離器功能多、結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、安裝方便、運(yùn)行費(fèi)用低、使用方便靈活、工藝比較簡單,特別是分離過程實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán),不產(chǎn)生二次污染。尤其是旋流油水分離器中高速離心力產(chǎn)生的加速度為重力加速度g的幾百倍甚*千倍,對于固-液旋流油水分離器來說可*地改善處理效果,減少進(jìn)入后續(xù)工藝中的細(xì)顆粒雜質(zhì)含量,降低后續(xù)工藝的處理難度。開展細(xì)顆粒分離用固-液旋流油水分離器的研究,其目的就是要快速有效地完成污水中固體顆粒(尤其是細(xì)小顆粒)的處理,減少設(shè)備投資,減小占地面積,簡化工藝流程,降低運(yùn)行成本。因此細(xì)顆粒分離用固-液旋流油水分離器的研制將會促進(jìn)產(chǎn)出液分離技術(shù)水平的進(jìn)一步提高,對降低原油采出成本有著極其重要的意義。
本公司愿竭誠為您服務(wù),如有需要,隨時(shí)!
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