Вихревой сепаратор для очистки сточных вод предприятий от углеводородов

• Автор: Лучинин, Игорь Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 131 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1 Методы разделения сложной системы

1.1 Состав сложной системы

1.2 Методы очистки сточных вод

1.3 Анализ существующих методов и конструкций для механического разделения сложной системы

1.3.1 Осаждение

1.3.2 Фильтрование

1.3.3 Флотация и электрофлотация

1.3.4 Разделение сложной системы в поле центробежных сил
1.3.5 Центрифугирование
1.3.6 Разделение в гидроциклонах
2 Выбор объекта и метода очистки сточных вод
2.1 Общие сведения о воде
2.2 Воздействие сточных вод на окружающую среду
2.3 Состав и характеристики сточных вод ОАО "Каучук"
2.4 Выбор метода очистки сточных вод и конструкции сепаратора
2.5 Модернизация базового гидроциклона
2.6 Принцип действия и конструкция вихревого сепаратора
2.7 Гидродинамика потоков в вихревом сепараторе
2.8 Силы, действующие в вихревом сепараторе
2.9 Существующие методики расчета производительности циклонных аппаратов
2.10 Моделирование вихревого сепаратора
2.11 Расчет гидравлических и геометрических характеристик вихревого

сепаратора
2.11.1 Выбор производительности сепаратора и его диаметра
2.11.2 Методика определения диаметра питающего патрубка сепаратора
2.11.3 Определение геометрических размеров диафрагмы и пароотборочной головки сепаратора
2.11.4 Определение геометрических размеров корпуса сепаратора
2.11.5 Зависимость геометрических параметров от диаметра сепаратора
3 Лабораторные исследования сепаратора
3.1 Задача исследований
3.2 Лабораторная установка по изучению работы сепаратора при различных режимах
3.3 Методика проведения экспериментов
3.4 Влияние давления питания и диаметра диафрагмы на производительность сепаратора
3.5 Изменение давления по радиусу входной камеры сепаратора
3.6 Влияние температуры жидкости на производительность сепаратора
4 Опытно-промышленные испытания сепаратора
4.1 Схема обвязки вихревого сепаратора
4.2 Испытания вихревого сепаратора на линии промывной воды, поступающей из цеха ИП-103 ОАО "Каучук"
4.3 Испытания сепаратора в цехе ИИ-10 ОАО "Каучук"
4.4 Испытания сепаратора в цехе Д4-8/10 ОАО "Каучук"
4.5 Испытания сепаратора на КИС-12 НГДУ "Арланнефть"
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Нефтеперерабатывающая и нефтехимическая отрасли промышленности обеспечивают народное хозяйство огромным количеством всевозможных продуктов, без которых была бы невозможна жизнь современного общества. Для всестороннего развития этих отраслей промышленности необходимо всемерно расширять и углублять постановку научно-исследовательских и опытных работ в области нефтепереработки, нефтехимии и их технологий, аппарате- и приборостроения, совершенствовать существующую технику.
Совершенствование нефтеперерабатывающей и нефтехимической техники и технологии направлено на повышение производительности труда, улучшения качества готовой продукции при снижении ее себестоимости, интенсификацию технологических процессов и создание безотходных производств.
Одним из базовых процессов в технологии нефтяной отрасли промышленности является процесс сепарации жидкости от составляющих их компонентов и фаз на основе создания и широкого внедрения новых высокопроизводительных и эффективных сепарационных устройств.
В настоящее время в различных отраслях нефтяной промышленности широкое применение нашли для осуществления процессов сепарации такие аппараты как отстойники, газосепараторы, дегазаторы, флотаторы, электрофлотаторы, атмосферные и атмосферно-вакуумные колонны и многие другие. Основными недостатками таких установок являются их большие габариты и металлоемкость, часто невысокая производительность. Дальнейшее повышение эффективности физических процессов сепарации в таких аппаратах, связанных с седиментацией, плавлением, кристаллизацией, кипением и всплытием части составляющих частиц исходной фазы, связано с увеличением затрат тепловой (для снижения вязкости среды) и электрической (на привод устройств по перемещению больших объемов жидкостей и газов) энергии.
Наиболее эффективным принципом сепарации дисперсной фазы растворимых и нерастворимых компонентов из многофазного потока является их разделение в поле центробежных и центростремительных сил, интенсивность которого

порным устройством, состоящим из неподвижной обоймы и установленного внутри нее с возможностью поворота относительно обоймы станка имеющих окна [19].
Открытый гидроциклон для очистки сточных вод от взвешенных частиц, включающих цилиндроконический корпус, внутренний цилиндр с усеченным коническим основанием, диафрагму, расположенную внутри верхней части корпуса, маслоудерживающий щит и приспособления для подвода и отвода очищаемой и очищенной воды, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности гидроциклона, верхняя часть диафрагмы выполнена в виде полутора, сопряженного с корпусом гидроциклона [20].
Гидроциклон, включающий корпус с параболическим днищем, питающим патрубком, патрубком для выпуска сгущенной гидросмеси и сливной трубой, установленной внутри корпуса с возможностью вертикального перемещения относительно него и снабженной расширяющимися книзу раструбом и винтовыми струенаправляющими лопастями, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности обогащения зернистых материалов путем регулирования крупности граничного зерна разделения, он снабжен установленном на полу валу дополнительным раструбом, переходящим в нижней части в цилиндр, на наружной поверхности которого размещены отбойные колосники и шарнирно установленная шторка, соединенная с полым валом, а винтовые струенаправляющие лопасти расположены между раструбом сливной трубы с возможностью вертикального перемещения относительно нее и корпуса [21].
Гидроциклон, включающий корпус с патрубком подачи исходной суспензии, сливным патрубком и Песковой насадкой, камеру сбора сгущенной фракции, снабженную крышкой и воздушной трубой, клапан и устройство автоматической выгрузки песков, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения путем увеличения плотности песков, клапан выполнен со сквозным отверстием, соединен с воздушной трубой и установлен внутри камеры сбора