способ термической очистки коалесцера и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ термической очистки коалесцера, включающий подачу под напором рабочей среды в корпус устройства для термической очистки, направление части энергии среды для привода сканирующего устройства, круговое сканирование сформированной струей обрабатываемой поверхности коалесцера, отличающийся тем, что в качестве рабочей среды используют пар, давление пара частично направляют для привода сканирующего устройства, а сканирование обрабатываемой поверхности осуществляют струей пара путем последовательного списывания концентрических окружностей с переменным радиусом.

2. Устройство для термической очистки коалесцера, содержащее цилиндрический корпус с подводящим патрубком, привод сканирующего устройства, сканирующее устройство, формирователь струи, отличающееся тем, что привод сканирующего устройства выполнен в виде гидроцилиндра с золотниковым распределителем пара, шток гидроцилиндра соединен через храповой механизм с пустотелым валом, связанным со сканирующим устройством, причем сканирующее устройство выполнено в виде поворотного трубчатого колена, на конце которого с помощью шарнирной муфты закреплена кулиса, снабженная храповым механизмом, а формирователь струи выполнен в виде сопла, закрепленного на конце кулисы.

Описание изобретения к патенту

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности и может быть использована для периодической очистки коалесцирующих поверхностных устройств от налипающих на рабочую поверхность коллоидных частиц с последующим затвердеванием.

В процессе контакта водонефтяной эмульсии с поверхностью коалесцера на его рабочих поверхностях скапливается и уплотняется до асфальтовой консистенции пленка нефти, что ухудшает эффективность работы коалесцера. Для ее удаления используют термическое размягчение и механический смыв струей пара или горячей воды.

Известен способ очистки изделий путем помещения их в моечную ванну, заполненную моющей жидкостью, и обработку пульсирующей моечной жидкостью, нагретой до необходимой температуры [Патент № 2041748, МПК B05B 3/04, 1995 г.].

Недостатком способа является сложность проведения процесса и необходимость использования моющей жидкости.

Известно устройство для очистки изделий, реализующее этот способ, которое содержит моечную ванну, средство для пульсации моющей жидкости, включающее источник нагрева, при этом устройство для пульсации выполнено в виде соплового подпружиненного насадка на подводящую трубу с возможностью осевого перемещения, совершающего под давлением жидкости периодические колебания. Средство для пульсации размещено в ванне для направления моющей жидкости из сопла на изделие [Патент № 2041748, МПК B05B 3/04, 1995 г.].

Недостатком устройства является возможность его применения только для очистки объектов небольших габаритов, позволяющих использовать моечную ванну.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному способу в группе изобретений по совокупности признаков является способ очистки изделий, включающий подачу под напором рабочей среды - жидкости - в корпус разбрызгивателя, направление части энергии жидкости для вращения турбины, вращающей сканирующее устройство, круговое сканирование сформированной струей обрабатываемой поверхности по кругу за исключением его центральной части [Патент РФ № 2031738, МПК B05B 3/04, 1995 г.].

Недостатком способа является невысокая эффективность очистки поверхности изделий, ограниченность его применения, не позволяющая эффективно использовать энергию струи для обработки всей площади крупногабаритных объектов, обусловленная исключением обработки центральной части обрабатываемого круга.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому устройству в группе изобретений является разбрызгиватель, содержащий цилиндрический корпус с подводящим патрубком, привод сканирующего устройства в виде турбины, формирователь струи, выполненный в виде двух расположенных наклонно к оси вращения дисков, один из которых установлен с возможностью перемещения в осевом направлении, и средство для регулирования зазора между дисками - устройство для управления дальностью полета струи, - разбрызгиватель сформированной струи [Патент РФ № 2031738, МПК B05B 3/04, 1995 г.].

Недостатком устройства, реализующего данный способ, является сложность его конструкции - устройство содержит турбину, вращающую сканирующее устройство, формирователь струи и устройство управления дальностью полета струи.

Задача изобретения - повышение эффективности очистки и упрощение конструкции.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения:

- повышение эффективности очистки за счет концентрации термической и кинетической энергии пара в одной точке поверхности в каждый момент времени;

- упрощение конструкции, а также уменьшение габаритов устройства, что обеспечивает возможность применения одного аппарата в нескольких отстойниках;

- простота обслуживания, не требующая регулировки устройства. Единый технический результат, который может быть получен при осуществлении группы изобретений, - повышение эффективности термической очистки поверхности изделий и упрощение конструкции.

Единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту-способу достигается тем, что способ термической очистки коалесцера включает подачу под напором рабочей среды в корпус устройства для термической очистки, направление части энергии среды для привода сканирующего устройства, круговое сканирование сформированной струей обрабатываемой поверхности, при этом в качестве рабочей среды используют пар, давление пара частично направляют для привода сканирующего устройства, а сканирование обрабатываемой поверхности осуществляют струей пара путем последовательного списывания концентрических окружностей с переменным радиусом.

Единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту - устройство достигается тем, что устройство для термической очистки коалесцера содержит цилиндрический корпус с подводящим патрубком, привод сканирующего устройства, сканирующее устройство, формирователь струи, при этом привод сканирующего устройства выполнен в виде гидроцилиндра с золотниковым распределителем пара, шток гидроцилиндра соединен через храповой механизм с пустотелым валом, связанным со сканирующим устройством, причем сканирующее устройство выполнено в виде поворотного трубчатого колена, на конце которого с помощью шарнирной муфты закреплена кулиса, снабженная храповым механизмом, а формирователь струи выполнен в виде сопла, закрепленного на конце кулисы.

Авторам не известны способы термической очистки коалесцеров и устройства для их осуществления, в которых повышение эффективности очистки и упрощение конструкции достигалось подобным образом.

На фиг.1 показана схема размещения устройства для термической очистки коалесцера в отстойнике.

На фиг.2 приведена схема устройства для термической очистки коалесцера.

Внутри отстойника 1 размещен коалесцер 2 (фиг.1). Перед ним установлено устройство для термической очистки, содержащее цилиндрический корпус 3, вращающееся трубчатое колено 4. Кулиса 5 с соплом для выхода пара 6 прикреплена к колену посредством шарнирной муфты 7. На корпусе устройства закреплен упор 8. Внутри муфты 7 помещен храповой механизм, приводимый в действие рычагом 9. Трубчатое колено 4 соединено с полым валом 10 (фиг.2), к которому крепится храповое колесо 11, кинематически связанное с рычажным механизмом 12, приводимым в действие гидроцилиндром 13. Рабочий шток гидроцилиндра соединен с одной стороны с механизмом 12, а с другой - с золотниковым распределителем 14, снабженным выпускным патрубком 15 и впускным патрубком 16. Патрубок 17 соединен с парогенератором (на чертеже не показан).

Способ термической очистки коалесцера осуществляется следующим образом.

Пар, подаваемый под давлением 4-5 кг/см² и с температурой 120-130°С через патрубок 17, заполняет герметичный корпус 3 и через полый вал 10 поступает в трубчатое колено 4, а из него - через шарнирную муфту 7 - в кулису 5 и выходит через сопло 6 плотной струей под давлением, разогревает налипшую пленку нефти и смывает ее с поверхности коалесцера 2 (фиг.1). Тепловая очистка в одной точке длится около 10 сек, охватывая круг диаметром около 200 мм. Двигаясь по окружности, колено 4 описывает полную окружность по траектории N (фиг.1). После завершения движения по окружности колена 4, кулиса 5 поворачивается на угол 10°. Колено 4, продолжая вращение, описывает следующую окружность по траектории N, при этом пар подается уже по концентрической окружности с радиусом, измененным кулисой 5. Так, последовательно обходя обрабатываемую площадь, колено 4 движется по неизменной траектории N, а кулиса 5, двигаясь по траектории L, при завершении каждого круга коленом 4 поворачивается на угол 10°, изменяя при этом радиус окружности паровой обработки на 100 мм. Так, последовательно обходя всю площадь обработки, производится разогрев и очистка коалесцера. При совершении коленом 4 одного оборота за 5 мин и скорости поворота кулисы 5 на десять градусов за один оборот колена 4 вся площадь коалесцера будет очищена за 90 минут.

Устройство, реализующее предложенный способ, работает следующим образом.

Пар, подаваемый через патрубок 17, поступает в корпус 3 (фиг.2). После заполнения корпуса 3 пар проникает через входное отверстие 16 в золотниковый распределитель 14, из которого подается в верхнюю полость гидроцилиндра 13, заставляя верхний конец штока через рычажную систему 12 поворачивать храповик 11 на один зубец. После окончания рабочего хода вниз противоположный конец штока гидроцилиндра 13, соединенный с золотниковым распределителем 14, переключает подачу пара в нижний отсек гидроцилиндра 13, при этом отработанный пар из верхнего отсека гидроцилиндра 13 удаляется через патрубок 15. Так осуществляется циклический поворот храповика 11 и полого вала 10, соединенного с коленом 4, причем поворот на один зубец храповика 11 происходит за 10 сек. После завершения одного круга колено 4 подводит муфту 7 с размещенным внутри нее храповым механизмом к упору 8, закрепленному на корпусе 3 (фиг.1). Рычаг 9, приводящий в действие храповой механизм внутри муфты 7, взаимодействует с упором 8, поворачивается на необходимый угол и отклоняет кулису 5 на угол десять градусов. При этом пар, поступивший в корпус 3, подается через полый вал 10, колено 4 и кулису 5 в сопло 6, через которое выходит к обрабатываемой поверхности.

Способ термической очистки коалесцера и устройство для его осуществления находят промышленное применение при подготовке товарной нефти на нефтепромыслах.