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CN105339066B - 流化单元和排放系统 - Google Patents

流化单元和排放系统 Download PDF

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CN105339066B
CN105339066B CN201380075751.3A CN201380075751A CN105339066B CN 105339066 B CN105339066 B CN 105339066B CN 201380075751 A CN201380075751 A CN 201380075751A CN 105339066 B CN105339066 B CN 105339066B
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FMC Separation Systems BV
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/24—Feed or discharge mechanisms for settling tanks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
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Abstract

本发明提供流化单元(1)，流化单元用于在容器除砂系统中使用，包括排放管(2)和供应管道(3)，排放管包括排放入口(4)和排放出口(5)，且供应管道由壳体(6)形成，绕排放管布置壳体(6)，从而在所述管的外表面和壳体的内表面之间限定环形空间(7)，供应管道包括加压液体入口(8)和加压液体出口(9)，其中加压液体出口在使用期间能提供具有大体椭圆形横截面的加压液体流。

Description

流化单元和排放系统
技术领域
本发明涉及一种在容器除砂系统中使用的流化单元以及一种包括所述单元的容器除砂系统。
背景技术
固体产生是石油工业中的常见现象。砂或其它固体颗粒通常伴随油、气和水从储藏所到表面生产设施而产生。这将引发若干操作问题，诸如上游设备的侵蚀、流动管线堵塞和生产容器中的堆积。这些问题的主要后果可能是分离器内部构件的性能的降低和整个生产操作意外关闭。为了避免这样的问题，通常使用容器除砂系统。在所有这样的系统中都会发生固体的堆积。为了从除砂系统去除固体，通过液体、通常是水的使用使堆积的固体流化并将其从系统排放。有许多不同的方法用于流化/排放固体。已知的方法是：
典型的喷射系统。这种系统的缺点是过量的水的消耗、在处理分离器中的大的扰动、砂去除的低效率以及堵塞的风险。
EP0802135A1公开了一种用于使非规定介质流化的流化单元。该公开的单元的缺点是有限范围的操作以及因此用于砂去除的相当低的效率。
本发明的目的是提供一种用于并入容器除砂系统的流化单元，其避免或缓解了现有技术中的至少一些缺点。
发明内容
本发明提供了一种流化单元，该流化单元用于有效去除分离器(除砂器)特别是容器除砂系统中堆积的固体/砂。该单元需要低消耗量的液体仅流化所需的液体，该单元可以在线操作也可以分批模式操作，并且可以改装成现有的分离器容器，也可以构造为用于新建的容器。本发明被进一步限定在所附的权利要求中，并且在下文中：
在一个实施例中，本发明涉及一种流化单元，所述流化单元用于在除砂系统中使用，所述流化单元包括排放管和供应管道，所述排放管包括排放入口和排放出口，并且所述供应管道由壳体形成，绕所述排放管布置所述壳体，从而在所述管的外表面和所述壳体的内表面之间限定环形空间，所述供应管道包括加压液体入口和加压液体出口，其中所述加压液体出口在使用期间能够提供具有大体上椭圆形横截面的加压液体流。
在根据本发明的流化单元的一些实施例中，所述加压液体流的所述椭圆形横截面在大体上与所述排放管的中心线垂直的平面上。
在根据本发明的流化单元的一些实施例中，所述壳体大体上被成形为截头圆锥，从而靠近较大底平面布置所述加压液体入口，并在较小底平面处布置所述加压液体出口。
在根据本发明的流化单元的一些实施例中，所述加压液体出口包括所述环形空间的一端，在大体上与所述排放管的中心线垂直的平面上，所述端具有椭圆形横截面。
在根据本发明的流化单元的一些实施例中，在大体上与所述排放管的中心线垂直的平面上，所述壳体和所述排放管的横截面在所述加压液体入口处是圆形的。
在根据本发明的流化单元的一些实施例中，在大体上与所述排放管的中心线垂直的平面上，所述壳体和所述排放管的横截面在所述加压液体出口处是椭圆形的。
在根据本发明的流化单元的一些实施例中，所述加压液体出口包括环形凸缘，靠近所述排放入口布置所述环形凸缘，使得在大体上与所述排放管的中心线垂直的方向上引导在使用期间离开所述出口的加压液体。
在根据本发明的流化单元的一些实施例中，所述排放入口具有椭圆形横截面，所述横截面的长轴与所述加压流体出口的椭圆形横截面的长轴对齐，或者与所述加压液体流的所述椭圆形横截面的长轴对齐。
在根据本发明的流化单元的一些实施例中，所述加压液体入口被布置成使得：加压液体在使用期间将相对于所述排放管的中心线偏心进入，致使所述液体绕所述管涡旋。
本发明还公开了一种除砂系统，该除砂系统包括容器和至少一个根据本发明的流化单元，其中所述单元被布置在该容器内，使得加压液体流的椭圆形横截面的长轴与容器的底部的纵向轴线对齐。该加压液体出口和排放入口被布置为靠近容器的底部。
附图说明
在附图中描述了本发明的实施例。
图1是根据本发明的流化单元的透视图。
图2是图1中流化单元的俯视图。
图3是图2中流化单元的剖视图。
图4是图2中流化单元的剖视图。
图5是图2中流化单元的剖视图。
图6是图2中流化单元的剖视图。
图7是图2中流化单元的剖视图。
图8是图2中流化单元的剖视图。
图9示出了单容器除砂系统(SVDS)中布置的多个流化单元。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的流化单元的实施例。该单元被设计用于并入容器除砂系统用于去除堆积的固体/砂。该单元可以以在线除砂模式操作，或在日常维护期间分批除砂操作。该单元包括一个排放管2用于流化固体的去除。包括流化固体的悬浮液被吸入排放入口4，并通过排放出口5去除。通过加压液体、通常是水的使用使固体流化。该液体通过入口8被引入供应管道3。供应管道3包括布置为绕排放管2的壳体6。该壳体的内表面和排放管的外表面在它们之间提供了环形空间7。参见图6和7，在大体上垂直于排放管的中心线的平面上，环形空间的横截面在加压液体入口8处是圆形，在加压流体出口处是椭圆形。入口8被布置在相对于供应管道的出口9的远端，且参见图5，相对于所述管道偏心取向，使得液体绕中心的排放管涡旋。加压液体作为液体流离开出口9，该液体流在大体上垂直于排放管的中心线的平面上具有椭圆形横截面。在该实施例中，液体流通过一个凸缘10被引导为大体上垂直于排放管的中心线。该凸缘被布置为靠近排放入口4。在大体上垂直于排放管的中心线的平面上，排放入口4的横截面也是椭圆形的，以提供最佳的排放轮廓。与在出口处通过圆形横截面所获得的形状相比，离开的液体流的椭圆形形状提供了一个更宽的流化区。
本发明的流化单元是用于并入容器除砂系统11，参见图9。该除砂系统包括垂直或水平的容器，其中固体/砂由于重力会在底部堆积。在现有的系统中，若干个流化单元被布置在容器的内部。单元的出口被进一步布置为靠近容器的底部，使得离开的加压的椭圆形流体流的长轴和/或加压液体出口的椭圆形横截面的主轴与底部的纵向轴线对齐。这样的布置在使用最少量水的情况下确保了堆积的固体/砂的最佳的流化，同时也使分离器中的任何扰动最小化。

Claims (9)

1.一种流化单元(1)，所述流化单元(1)用于在容器除砂系统中使用，所述流化单元(1)包括排放管(2)和供应管道(3)，所述排放管包括排放入口(4)和排放出口(5)，并且所述供应管道由壳体(6)形成，绕所述排放管布置所述壳体(6)，从而在所述管的外表面和所述壳体的内表面之间限定环形空间(7)，所述供应管道包括加压液体入口(8)和加压液体出口(9)，其中所述加压液体出口(9)包括所述环形空间(7)的一端，在大体上与所述排放管的中心线垂直的平面上，所述端具有椭圆形横截面，使得所述加压液体出口在使用期间能够提供具有椭圆形横截面的加压液体流。
2.根据权利要求1所述的流化单元，其中所述加压液体流的所述椭圆形横截面在大体上与所述排放管的中心线垂直的平面上。
3.根据权利要求1或2所述的流化单元，其中所述壳体(6)被成形为截头圆锥，从而靠近较大底平面布置所述加压液体入口(8)，并在较小底平面处布置所述加压液体出口。
4.根据权利要求1所述的流化单元，其中在大体上与所述排放管的中心线垂直的平面上，所述环形空间(7)和所述排放管(2)的横截面在所述加压液体入口(8)处是圆形的。
5.根据权利要求1所述的流化单元，其中在大体上与所述排放管的中心线垂直的平面上，所述环形空间(7)和所述排放管(2)的横截面在所述加压液体出口(9)处是椭圆形的。
6.根据权利要求1所述的流化单元，其中所述加压液体出口包括环形凸缘(10)，靠近所述排放入口(4)布置所述环形凸缘(10)，使得在大体上与所述排放管的中心线垂直的方向上引导在使用期间离开所述加压液体出口的加压液体。
7.根据权利要求1所述的流化单元，其中所述排放入口(4)具有椭圆形横截面，所述横截面的长轴与所述加压液体出口(9)的椭圆形横截面的长轴对齐，或者与所述加压液体流的所述椭圆形横截面的长轴对齐。
8.根据权利要求1所述的流化单元，其中所述加压液体入口(8)被布置成使得：加压液体在使用期间将相对于所述排放管(2)的中心线偏心进入，致使所述液体绕所述管涡旋。
9.一种容器除砂系统，包括容器和至少一个根据前述权利要求中的任一项所述的流化单元，其中所述单元被布置在所述容器内，从而使所述加压液体出口(9)靠近所述容器的底部，并且使得所述加压液体流的所述椭圆形横截面的长轴与所述底部的纵向轴线对齐。
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