strømningshastigheten faller under syklonens optimale konstruksjonspunkt, vil også virkningsgraden for separasjonen falle, og vil dermed redusere

Transkript

1 1 Syklonapparatur Sykloner har blitt brukt til å skille faste stoffer fra luft eller vann i mange år. Sykloner, som kan skille ut en blanding av ikke - blandbare væsker, generelt kjent som hydrosykloner, har også blitt utviklet, særlig for å løse de problemene som er i forbindelse med øket vannkutt i oppstrøms oljeproduksjon. Selv om, som nevnt ovenfor, sykloner kan brukes til å skille faste stoffer og / eller fluidblandinger, vil det være fluid / fluid separasjon med sykloner som er hovedfokus i denne diskusjonen. Således, et eksempel på en separasjonsprosess for en ikke - blandbar fluidblanding i en syklonfôring vil være slik som følger. En fluidblanding går tangentielt inn i en syklon, slik at væsken på innsiden av syklonen kommer i spinn. Dette skaper en radiell kraft som dirigerer den tyngre fasen mot kantene av syklonen og deretter ut av syklonens underløp på grunn av differensialtrykket. Den mindre tette fasen blir konsentrert i sentrum av syklonen før den passerer ut fra syklonens overløp, igjen på grunn av differensialtrykket. Sammenlignet med tradisjonelle alternativer, slik som sedimenterings- eller skummingstanker, vil et system med syklonapparatur gi mye hurtigere separasjon innenfor en mindre plass. Dette er på grunn av at den gravitasjonskraften, som virker på sedimenterings- eller skummingstankene, i syklonen blir erstattet med radielle krefter av en langt høyere størrelsesorden. Disse store kreftene betyr at sykloner vil være ufølsomme for bevegelse og orientering, noe som gjør dem spesielt godt egnet for offshore applikasjoner i oljeindustrien. En syklonapparatur kan brukes til å huse en eller flere syklonfôringer, der anordningen generelt består av et hoved innløpskammer, der en ikke - blandbar fluidblanding, slik som olje og vann, kommer inn i anordningen, og overløps- og underløpskamrene, som vanligvis er anordnet på hver side av innløpskammeret for at de fraskilte fluidene skal bevege seg inn i den. Vanligvis vil overløps- og underløpskammere være adskilt fra innløpskammeret ved hjelp av overløps- og underløpsplater, som er forsynt med hull, gjennom hvilke en flerhet med syklonfôringer vil kunne monteres inn. Fluidblandingen går inn i innløpskammeret på syklonapparaturen, og blir så tvunget til å strømme gjennom syklonfôringene. Den lettere oljefasen vil komme ut av syklonfôringene og inn i overløpskammeret og den tyngre vannfase vil gå ut av syklonfôringene og inn i underløpskammeret. Karakteren i syklonseparasjon er slik at den evnen en syklonfôring vil ha, for å kunne separere en ikke - blandbar fluidblanding, vil være en høyeste virkningsgrad innenfor et begrenset område med strømningshastigheter. Et problem med en syklonapparatur, slik som har blitt beskrevet i US , har alltid vært at når

2 2 strømningshastigheten faller under syklonens optimale konstruksjonspunkt, vil også virkningsgraden for separasjonen falle, og vil dermed redusere virkningsgraden for systemet for fluidseparasjonen. I operasjoner ved oljeproduksjon vil sykloner hovedsakelig bli brukt til separasjon av olje fra produsert vann. De første utslippsmengdene fra et oljereservoar vil typisk være meget lave, hvor vannproduksjonen vil øke over tid, og av denne grunn vil det være ønskelig å ha et system med olje- og vannseparasjon som vil kunne håndtere et bredt område av strømningshastigheter, og som begynner med meget lave strømningsrater som vil øke over tid. Tidligere systemer, slik som den som har blitt beskrevet i US , gjennomfører en slik separasjon ved å tilveiebringe en syklonapparatur med kapasitet til å holde et stort antall syklonfôringer, selv om bare et lite antall syklonfôringer til å begynne med vil bli installert for lave strømningshastigheter. Den resterende plassen blir tatt av faste tomme fôringer for å forhindre fluider i å passere fra innløpskammeret til overløps- og underløpskamrene. I US blir separasjonskapasiteten for syklonapparaturen øket ved å demontere apparaturen og erstatte tomme fôringer med aktive syklonfôringer, noe som er både omstendelig og tidkrevende. Et formål med den foreliggende oppfinnelsen vil derfor være å oppnå et bredere spekter av strømningshastigheter fra en syklonapparatur, uten å måtte demontere syklonapparaturen. I henhold til den foreliggende oppfinnelsen er det tilveiebragt en syklonanordning for å separere en blanding inneholdende i det minste ett fluid, og en ytterligere bestanddel basert på tettheten av blandingens bestanddeler, hvor apparaturen omfatter: en første hul trykktank som er åpen i hver ende, som har minst ett innløp som er plassert på sitt legeme; en overløpsplate plassert mot en overløpsende på den første hule trykktanken; en endeplate for tetting av overløpsplaten; en underløpsplate plassert på en underløpsende av den første hule trykktanken; og en andre hul trykktank med en ende som er forseglet mot understrømsplaten og en annen ende som er lukket, hvor både overløpsplaten og underløpsplaten vil være tilveiebragt med gjennomgående hull for å kunne understøtte, under bruk, de syklonfôringene som passerer igjennom der, og hver syklonfôring vil ha et innløp som ligger mellom overløps- og underløpsplatene; og hvori overløpsplaten og endeplaten vil være formet slik at når de bringes sammen, vil det bli dannet separate tilstøtende overløpskammere mellom dem, der overløpsutløpet i syklonfôringene vil være plassert i overløpskammerene, og hvert overløpskammer vil ha et utløp; og hvor underløpsplaten og den andre hule trykktanken er formet slik at, når de bringes sammen, blir det danne separate tilstøtende underløpskammere mellom dem som tilsvarer overløpskammerne, og underløpsutløpene i syklonfôringene vil befinneseg i underløpskammerne, og hvert underløpskammeret vil ha et utløp.

3 3 Den foreliggende oppfinnelsen vil av denne grunn overvinne de problemene som er med kjent teknikk, ved å skille overløps- og underløpskamrene i separate tilsvarende kamre, hvor hvert kammer har sitt eget utløp. Ved hjelp av ventiler på utløpet for hvert kammer, kan antallet syklonfôringer, hvor fluider kan passere gjennom, bli styrt, og vil dermed tilveiebringe multiple driftspunkter som har toppede virkningsgrader for apparaturen. Spesielt vil syklonapparaturen kunne bli arrangert med overløps- og underløpskammere oppdelt i et innvendig, stort sett sylindrisk, kammer som inneholder for eksempel 1/3 av de totalt installerte syklonfôringene, og et utvendig, stort sett sylindrisk kammer som dermed inneholder 2/3 av den totale antallet av syklonfôringer som vil være installert i apparaturen. I det ovenstående eksempelet vil en toppet driftsvirkningsgrad bli tilveiebragt ved 1/3, 2/3, og 100 % av den samlede kapasiteten for apparaturen. Dette gjør det mulig for syklonapparaturen å bli drevet med en akseptabel virkningsgrad over et bredt spekter av strømningshastigheter uten at det vil være nødvendig å demontere apparaturen for å kunne endre på antall syklonfôringer som har blitt installert inni der. En annen fordel med den foreliggende oppfinnelsen kan sees når man vurderer de materialene som brukes ved bygging av apparaturen. I tidligere systemer var det et problem med multi - kammer utforming, med omfattende trykkgrense - bolting og utilgjengelige lukkede områder, ved at de interne komponentene som blir utsatt for prosessfluider, ikke vil kunne belegges. Av denne grunn vil hele apparaturen måtte bli laget av korrosjonsbestandig legeringsmateriale. I henhold til den foreliggende oppfinnelsen har det også blitt tilveiebragt en syklonapparatur slik som er beskrevet ovenfor, og som vil være særpreget ved at endeplaten og / eller den andre hule trykktanken blir utvendig festet til den første hule trykktanken. Ved å eliminere utilgjengelige innvendige områder, og bolting til de trykkholdende komponentene som blir utsatt for de prosessfluidene, vil trykkapparaturen kunne lages av karbonstål materiale, som har en lavere kostnad, og som blir belagt med et korrosjonsbestandig innvendig belegg, slik tilfellet vil være med den foreliggende oppfinnelsen. Videre vil den utvendige boltingen øke antallet av syklonfôringer som vil kunne installeres i hvert kammer for et gitt område, for derved å øke den totale kapasiteten for en gitt størrelse av apparaturen. Det bør også erkjennes at sykloner dessuten vil kunne brukes til å fjerne store mengder av faststoffer fra væsker, for eksempel strømmer med slam, både effektivt og raskt. Et eksempel på den foreliggende oppfinnelsen vil nå bli beskrevet under henvisning til de medfølgende tegningene, hvori:

4 4 Figur 1 er et tverrsnittsdiagram av den foretrukne utførelsesformen, som illustrerer hvordan komponentene passer sammen for å lage en syklonapparatur; Figur 2 er et riss fra siden av den hule trykktanken ved innløpet, i henhold til den foretrukne utførelsesformen, som illustrerer dets innløps- og utløpsdyser og dessuten dets endeflenser; Figur 3 er en tegning av overløpsplaten i henhold til den foretrukne utførelsesformen, som illustrerer flere kammere for syklonfôringer og de hullene som er tilveiebragt for endene på selve syklonfôringene; Figur 4 er en tegning av endeplaten i henhold til den foretrukne utførelsesformen, som illustrerer flere utløpsdyser og de hullene for å feste endeplaten til den første hule trykktanken; Figur 5 er en tegning av underløpsplaten i henhold til den foretrukne utførelsesformen, og som viser de hullene som er tilveiebragt for at endene på syklonfôringene skal føres gjennom; og Figur 6 er en tegning av underløpets hule trykktank i henhold til den foretrukne utførelsesformen, som viser hvordan anordningen kan deles opp i flere kammere for syklonfôringene, og dessuten utløpsdysene og flensen for å feste underløpbeholderen til den første hule trykktanken. Mens det vil kunne erkjennes at syklonfôringer kan brukes til å separere en blanding av faste stoffer og / eller væsker, vil det følgende eksempelet på den foreliggende oppfinnelsen bruke syklonfôringer for separasjon av en ikke - blandbar fluidblanding, slik som olje og vann. Idet det henvises til figurene i detalj, som viser en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen, viser figur 1 en syklonapparatur i henhold til oppfinnelsen, som generelt vil være angitt med 1, og som er vist slik at den omfatter en første hul trykktank 2, en andre hul trykktank 32 som har en lukket ende, en endeplate 15, en overløpsplate 10, og en underløpsplate 28, hvor en flerhet av syklonfôringer 25 vil kunne bli plassert i mellom disse. Som illustrert i figur 2, den første hule trykktanken 2 har et innløp 5 som er tilgjengelig for fluidblandingen, for å gå inn i den første hule trykktanken 2, en forbindelse 3 til ventil for trykkavlastning, tilveiebragt for å slippe ut trykk, og et dreneringsutløp 4 som er tilveiebragt for å drenere den første hule trykktanken 2. Den første hule trykktanken 2 vil være åpen i begge ender, og er laget for å danne henholdsvis en overløpsflens 6 og en underløpsflens 7. Hver av flensene 6, 7 har hull 8, 9 som vil være tilveiebragt rundt omkretsen for at boltene 21, 23 skal kunne komme gjennom. Overløpsplaten 10 vil være plassert mot overløpsflensen 6 for den første hule trykktanken 2, overløpsplaten 10 vil ha en flerhet med hull 14 som er beregnet for at syklonfôringene 25 kan passere gjennom, slik som vist i figur 3. En O-rings tetning (ikke

5 5 vist) vil være anordnet mellom syklonfôringene 25 og overløpsplaten 10 for å sikre at ingen væske kan passere på utsiden av syklonfôringene 25. Videre vil syklonfôringene 25 bli holdt på plass med en tre - tannet brakett og en senterbolt (ikke vist) som er festet til overløpsplaten 10. I den foretrukne utførelsesformen har hver brakett tre syklonfôringer 25 som er satt på plass mot overløpsplaten 10, hvor hver syklonfôring 25 har en skulder som ligger an mot overløpsplaten 10 for å hindre at syklonfôringen 25 skal kunne gli gjennom. Endeplaten 15 vil være anbragt mot overløpsplaten 10, og holder overløpsplaten 10 på plass og danner overløpskammere 11, 12, slik som vist i figur 1, der overløpsutløpene 26 for syklonfôringene 25 har blitt plassert. Overløpsplaten 10 i henhold til den foretrukne utførelsesformen har blitt laget for å ha separate konsentriske fordypninger 11, 12, adskilt av en avgrensningsvegg 13. Fordypningene 11, 12 er generelt maskinert inn i overløpsplaten 10, selv om det vil forstås at de vil kunne være laget på andre måter. Syklonfôringenes overløpsutløp 26 er plassert i overløpskammere 11, 12. Avgrensningsveggen 13 har et spor laget på toppen av den, hvor pakningsmaterialet, for eksempel en O-ring (ikke vist), har blitt montert. Når endeplaten 15 ligger an mot overløpsplaten 10, vil dette pakningsmateriale danne en tetning mellom overløpskammerne 11, 12. Det har blitt tilveiebragt utløp for overløpskammerne. I den foretrukne utførelsesformen, som er vist i figur 4, vil endeplaten 15 ha to utløp 16, 17, som svarer til hvert av overløpskammerne 11, 12. Imidlertid vil det forstås at et utløp også vil kunne være anordnet på omkretsen av overløpsplaten 10 om nødvendig. Endeplaten 15 vil ha gjennomgående hull 18 anordnet rundt dens kant, som tilsvarer de hullene 8 som har blitt tilveiebragt i overløpsflensen 6 på den første hule trykktanken 2. Et festeøre 19 med en øyekrok 20 montert gjennom dette har blitt plassert på toppen for å kunne flytte på endeplaten 15. Videre har et legert sveisebelegg (ikke vist) blitt plassert på den innvendige flaten av endeplaten 15 for å tilveiebringe et metallisk anleggsområde for pakningsmaterialet. Endeplaten 15 vil være festet på den første hule trykktanken 2 med bolter 21, som går gjennom begge de omkretsmessig plasserte hullene 18 på endeplaten 15 og de tilsvarende omkretsmessig avstandsplasserte hullene 8 på overløpsflensen 6, som vil være festet med muttere 22. Underløpsplaten 28 vist i figur 5 vil være plassert mot underløpsflensen 7 for den første hule trykktanken 2, underløpsplaten 28 som har et antall hull 31, som ideelt sett tilsvarer de hullene 14 som er gitt i overløpsplaten 10, har blitt tilveiebragt for at underløpsutløpet 27 i syklonfôringene 25 skal kunne passere gjennom. En O-rings

6 6 tetning (ikke vist) vil være anordnet mellom syklonfôringene 25 og underløpsplaten 28 for å sikre at ingen væske kan passere på utsiden av syklonfôringene 25. Den andre hule trykktanken 32 blir så plassert mot underløpsplaten 28, og holder underløpsplaten 28 på plass og danner underløpskammere 38, 39, slik som har blitt vist i figur 1. I den foretrukne utførelsesformen 1, vil disse kammerne 38, 39 være dannet av et hult konsentrisk rør 41, som i det vesentlige er tilsvarende i diameter som det innvendige overløpskammeret 12, som har blitt montert inne i den andre hule trykktanken 32 og som er festet til den lukkede enden her, og fortrinnsvis sveiset på. Ved den åpne enden av den andre hule trykktanken 32 vil det være en flens 33, som har hull 37 tilveiebragt rundt omkretsen på denne, og som tilsvarer hullene i underløpets flens 7 på den første hule trykktanken 2. En legeringsring 40 vil være festet til den åpne enden av det konsentriske røret 41, som fortrinnsvis har blitt sveiset på. Et spor vil så bli formet, fortrinnsvis bearbeidet, inn i enden av det konsentriske røret 41 og legeringsringen 40 og den andre hule trykktankens flens 33 vil deretter bli maskinbearbeidet sammen for å få et flatt område. Pakningsmaterialet, for eksempel en O-ring (ikke vist) blir så montert inn i dette sporet. I den foretrukne utførelsesformen 1 har den andre hule trykktanken 32 et utløp 34 for det utvendige underløpskammeret 38, et utløp 35 for det innvendige underløpskammeret 39 og et dreneringsutløp 36 for drenering av den andre hule trykktanken 32. Et festeøre 42 har blitt anordnet for å kunne bevege underløpstanken 32. Underløpsplaten 28, som tetter mot det pakningsmaterialet som montert inn i sporet i det konsentriske røret 41, og som dermed forsegler kamrene 38, 39 fra hverandre, vil være en fast solid plate. Imidlertid skal det bemerkes at den også vil kunne være formet for å ha separate konsentriske fordypninger som er tilsvarende og samsvarende med de på overløpsplaten 10. Videre, dersom underløpsplaten 28 blir formet for å ha separate tilstøtende fordypninger, atskilt av en avgrensningsvegg, vil kammerne 38, 39 kunne bli laget ved hjelp av en underløps - endeplate, lik overløps - endeplaten 15, for dermed å kunne eliminere nødvendigheten av en andre hul trykktank 32. Som tidligere nevnt, det er foretrukket at den andre hule trykktanken 32 blir festet til den første hule trykktanken 2 ved hjelp av ekstern bolting. Følgelig, i den foretrukne utførelsesformen som har blitt vist i figur 1, vil bolter 23 passere gjennom både de omkretsmessig plasserte hullene 9 på underløpsflensen 7 og de tilsvarende hullene 37 som har blitt tilveiebragt i omkretsretningen på den andre hule trykktankens flens 33 og vil deretter bli festet med muttere 24. Dette arrangement har fordelen av å tilveiebringe mer plass inne i beholderen slik at syklonfôringene vil kunne passe inn.

7 7 Under bruk vil trykket i kammeret som har blitt dannet inne i den første hule trykktanken 2 ved overløpsplaten 10 og underløpsplaten 28, være høyere enn det som er i begge overløpskammerne 11, 12, og underløpskammerne 38, 39, på grunn av det trykkfallet som blir forårsaket av det fluidet som vil strømme gjennom syklonfôringene 25. Denne trykkforskjellen danner en kraft på tvers av overløpsplaten 10, som presser det pakningsmaterialet sammen, og som tetter mot endeplaten 15, og en kraft på tvers av underløpsplaten 28, som presser sammen det pakningsmaterialet som har blitt tilpasset for sporet ved enden av det konsentriske røret, og vil dermed kunne oppnå en positiv tetning mellom de respektive overløpskammerne 11, 12 og underløpskammerne 38, 39. Overløpsplaten 10 blir holdt på plass mellom den første hule trykktanken 2 og endeplaten 15, ved hjelp av det trykket som blir utøvet av boltene 21 og festemutterne 22, som fester endeplaten 15 til overløpsflensen 6 på den første hule trykktanken. Underløpsplaten 28 blir holdt mellom den andre hule trykktanken 32 og den første hule trykktanken 2 ved hjelp av det trykket som blir utøvet av boltene 23 og de festemutterne 24 som fester den andre trykktankens flens 33 til underløpets flens 7 på den første hule trykktanken 2. Operasjon av denne anordningen vil nå bli omtalt i detalj. En ikke - blandbar blanding av to væsker, i dette eksempelet olje og vann, går inn i den første hule trykktanken 2 via innløpsmunnstykket 5 under trykk. Fluidblandingen vil deretter gå inn i syklonfôringene 25 gjennom tangentielle evolvente innløp (ikke vist) plassert i innløpskammeret som blir dannet inne i den første hule trykktanken 2 mellom overløpsplaten 10 og underløpsplaten 28. Etter hvert som fluidstrømmen blir tvunget nedover syklonfôringen 25, vil den anta en spiralform langs syklonfôringens innvendige vegg. Den blir akselerert i den konisk reduserende seksjonen, opp til de høye hastighetene som er nødvendig for å skape sterke sentrifugalkrefter som fremmer en hurtig separasjon. Disse hastighetene vil bli opprettholdt langs syklonfôringen, idet friksjonstap blir motvirket av en gradvis reduksjon av tverrsnittsarealet gjennom hele den koniske delen. Det tyngre fluidet beveger seg ut til veggene i syklonfôringene 25 og blir fjernet ved underløpsutløpet 27, som er plassert i et underløpskammer 38, 39. Det mindre tette fluidet blir trukket inn i en lavtrykks kjerne, ved å påføre et mottrykk på utløpet, og strømmer da tilbake opp i syklonfôringene 25, for å bli fjernet ved overløpet 26 som ligger i et overløpskammer 11, 12. Når den kommer inn i syklonfôringen 25, blir fluidstrømmen ledet inn i en vorteks uten å forstyrre den reverserte strømningskjernen. Denne vorteksen og den reverserte strømningskjernen strekker seg inn i haleseksjonen på syklonfôringene 25, og øker oppholdstiden og tillater at de

8 8 langsommere mindre dråpene blir skilt ut og blir immigrert til kjernen. Den totale oppholdstiden i syklonfôringene 25 vil være i størrelsesorden av noen få sekunder. Sentrifugalkraften inne i syklonfôringene 25 vil være av størrelsesorden 100O g. Av denne grunn vil syklonfôringene 25 være ufølsomme for bevegelser og orientering, noe som gjør dem spesielt godt egnet for offshorebruk innen oljeindustrien. Fabrikasjon av syklontanken 1 vil nå bli forklart mer detaljert, hvor vi først begynner med overløpskammerne 11, 12. I den foretrukne utførelsesformen vil overløpskammere 11, 12 være laget av en maskinert overløpsplate 10 med konsentriske utsparingssområder 11, 12 hvor syklonfôringene 25 vil bli installert. Overløpskammerne 11, 12 vil være isolerte med en tetning som dannes av pakningsmateriale (ikke vist), for eksempel en O-ring, montert inn i et spor maskinert inn i avgrensningsveggen mellom kamrene i overløpsplaten 10 som ligger an mot endeplaten 15. Endeplaten 15 blir holdt på plass mot flensen 6 på hovedtankens legeme, med utvendige bolter 21, 22, som ikke vil være utsatt for prosessfluidet. Et legert sveisebelegg (ikke vist) vil bli lagt på den innvendige flaten av endeplaten 15, for å tilveiebringe en motstående tetningsflate for pakningsmaterialet. Denne utformingen eliminerer det sirkulære boltemønsteret og gir en betydelig reduksjon av bredden på tetningsflaten. En fordel som oppnås med det arrangementet som har blitt beskrevet ovenfor, er at den monterte syklonanapparaturen 1 ikke har noen utilgjengelige kammere og ingen trykkbegrensningsbolter som er utsatt for prosessfluidene. Av denne grunn vil den kunne lages av karbonstål, og vil innvendig bli belagt med en korrosjonsbestandig fôring. Videre, en eliminasjon av boltingen og at det blir lagt på sveisebelegg gjør at endeplaten 15 dessuten vil kunne være laget av karbonstål, for derved ytterligere å kunne redusere materialkostnadene. I tillegg til dette, vil en reduksjon av det tettende området tilveiebringe en økning av den mengden med syklonfôringer 25 som dermed vil kunne bli installert inn. Underløpskammerne 38, 39 blir laget med et konsentrisk rør 41, som er tilsvarende i diameter som det indre overløpskammeret 12. Det konsentriske røret 41 blir sveiset ved én ende til den lukkede enden av den andre hule trykktanken 32. En legeringsring 40 vil deretter bli sveiset på enden av det konsentriske røret 41. Legeringsringen 40 og flensen 33 på andre hule trykktank vil bli maskinert sammen for å oppnå en flathet. Et pakningsspor vil være frest inn på toppen av legeringsringen 40. Pakningsmaterialet (ikke vist) blir så installert, og flensen 33 på den andre hule trykktanken vil være boltet utvendig til underløpsflensen 7 på den første hule trykktanken. Denne teknologien vil hovedsakelig bli brukt til separasjon av olje fra produsert vann under operasjoner for oljeproduksjon. De første utslippsmengdene fra et

9 9 oljereservoar vil typisk være meget lave, hvormed vannproduksjonen øker over tid. Av denne grunn er det ønskelig å ha et system for olje / vann separasjon som kan romme et bredt område av strømningshastigheter, og som begynner ved meget lave strømningsrater, og som øker over tid. Tidligere systemer oppnår dette ved å utforme en syklonapparatur 1, med en kapasitet for å holde et stort antall syklonfôringer 25. For forhold med lave strømningshastigheter, vil det være et lite antall syklonfôringer som er montert i syklonapparaten, hvor de resterende hullene vil bli okkupert av faste tomme fôringer (ikke vist), som ikke tillater fluider å passere fra den første hule trykktanken 2 til overløps- og underløpskamrene. Å øke kapasiteten på syklonapparaturen 1 blir deretter oppnådd ved en demontering av syklonapparaturen 1 for å erstatte tomme fôringer med aktive syklonfôringer 25. Det er derfor ønskelig å oppnå et bredere spekter av strømningshastigheter fra en syklonapparatur 1 uten at det skal være nødvendig med en demontering for å endre mengden av syklonfôringer 25 inne i syklonapparaturen 1. Dette oppnås ved den foreliggende oppfinnelsen, ved å skille overløps- og underløpskamrene i separate seksjoner 11, 12, 38, 39, hvor hvert kammer 11, 12, 38, 39 vil ha sitt eget utløpsmunnstykke 16, 17, 34, 35. Ved hjelp av ventiler på utløpsmunnstykket 16, 17, 34, 35 i hvert kammer 11, 12, 38, 39, vil det antallet syklonfôringer 25 hvor fluidene vil kunne passere gjennom varieres, og tilveiebringer multiple toppede driftspunkter av virkningsgraden for apparaturen 1 med syklonfôringene. For å være mer spesifikk, i den utførelsesformen som er vist i figurer 1, 3 og 6, vil overløpskammere 11, 12 og de tilsvarende underløpskammere 38, 39 være anordnet slik at de indre seksjonene 12, 39 inneholder en tredjedel av det totale antall syklonfôringer 25, og de ytre seksjonene 11, 38 inneholder to tredjedeler av det totale antall syklonfôringer 25. Følgelig, gjennom kontroll av den fluidstrømmen som tillates å passere gjennom utløpene i kammeret, for eksempel ved hjelp av en ventilregulering, vil syklonapparaturen kunne bli regulert for å operere med en kapasitet på 1/3, 2/3, fult, og en øket kapasitet, avhengig av hvordan syklonapparaturen 1 blir operert. For 1/3 kapasitets operasjon, vil de mindre, innvendige kamrene 12, 39 bli brukt, for 2/3 kapasitet vil de større, ytre kamrene 11, 38 blir brukt, og for full kapasitets operasjoner, vil begge kammerne bli brukt. Det ovenfor beskrevne arrangementet gjør det mulig for at syklonapparaturen vil kunne drives med en akseptabel virkningsgrad over et bredt spekter av strømningshastigheter uten at det er nødvendig å åpne syklonapparaturen og endre mengden av syklonfôringer.

10 10 Det vil kunne erkjennes at oppfinnelsen ikke er begrenset til den utførelsesformen som er beskrevet ovenfor. For eksempel finnes det flere måter å danne separate overløps- og underløpskammere på og, selvsagt, vil antall kammere ikke være begrenset til to. Dessuten vil antall syklonfôringer i hvert av de forskjellige kammerene kunne endres, hvor størrelse, form og antall kammere i en syklonapparatur også vil kunne varieres tilsvarende. Videre, de materialene som brukes til å lage syklonapparatur, og dens komponent - bestanddeler vil ikke være begrenset til karbonstål, slik som har blitt beskrevet ovenfor. Karbonstål er bare et eksempel på et forholdsvis billig og levedyktig materiale, som har de nødvendige egenskapene som kreves av den. I tegningene har utløpene 16, 17, 34, 35 til de separate overløps- og underløpskammerne 11, 12, 38, 39 blitt vist å være plassert på endeplaten 15 og den andre hule trykktanken 32. Imidlertid vil utløpet også kunne være anordnet ved overløps- og / eller underløpsplatene 10, 28 dersom dette er ønskelig. For en blanding av olje og vann, slik har blitt forklart ovenfor, vil forholdet mellom produsert vann til olje være høyt, noe som i den foretrukne utførelsesformen vil føre til at underløpskammere 38, 39 vil ha fet orholdsvis større volum enn det som er i overløpskammere 11, 12. Imidlertid vil det forstås at for en blanding av forskjellige væsker, i tillegg til en andre hul trykktank 32, vil det kunne være nødvendig å ha en tredje hul trykktank, i stedet for en endeplate 15, for å tilveiebringe overløpskammere med et større volum enn de som er fastsatt av endeplaten 15. Selvfølgelig, som nevnt tidligere, vil det også være mulig at det også finnes en endeplate for å opprette underløpskammere, eller faktisk en hvilken som helst kombinasjon av disse. Sikring av endeplaten 15 og den andre hule trykktankens 32 til den første hule trykktanken flenser 6, 7 med utvendige bolter 21, 23 og muttere 22, 24 er bare den foretrukne fremgangsmåten for å gjøre dette. Det vil forstås at disse komponentene vil kunne være festet sammen ved hjelp av andre festemetoder, eller de kan faktisk til og med bli være festet innvendig, selv om, som nevnt ovenfor, dette vil begrense den tilgjengelige plassen for syklonfôringene 25, og kanskje gjøre valg av materialer vanskeligere. Sporet i de avgrensningsveggene som skiller overløps- og underløpskammere 11, 12, 38, 39, hvor pakningsmaterialet vil bli satt inn, vil kunne bli laget på andre måter enn ved maskinering og det pakningsmaterialet som benyttes vil kunne omfatte et hvilket som helst antall materialer som er egnet for oppgaven. Fremgangsmåter for regulering, unntatt ventilene, vil også kunne benyttes i utløpene 16, 17, 34, 35 for å regulere strømningen gjennom dem, selv om ventiler er den enkleste løsningen.

11 11 Det vil også forstås at syklonfôringene 25 som brukes i anordningen også kan byttes ut med tomme fôringer, slik som i den kjente teknikken, for å variere antall syklonfôringer 25 som er tilgjengelig for et bestemt kammer, selv om den fordelen som tilveiebringes av den foreliggende oppfinnelsen, ved å ha separate kammere som gir en rekke strømningshastigheter inne i en syklonapparatur uten at det vil være nødvendig med demontering av denne anordningen, fortsatt vil eksistere. Selvfølgelig vil det også erkjennes at det finnes alternative måter for tetning av syklonfôringene 25 i overløpshullene 14 og underløpshullene 31. For eksempel vil hullene 14, 31 kunne bli gjenget med syklonfôringene 25, som da vil ha tilsvarende gjenger, slik at syklonfôringene 25 vil kunne bli skrudd inn i hullene 14, 31.

12 12 Krav 1. En syklonapparatur for å separere en blanding som inneholder minst ett fluid, og en ytterligere bestanddel basert på tettheten for blandingens bestanddeler, hvor apparaturen omfatter: en første hule trykktank (2) som er åpen i hver ende, som har minst ett innløp (5) som ligger på dens legeme; en overløpsplate (10) plassert mot en overløpsende av den første hule trykktanken; en endeplate (15) for tetting av overløpsplaten; en underløpsplate (28) plassert på en underløpsende av den første hule trykktanken; og en andre hule trykktank (32) med en ende som er forseglet mot underløpsplaten (28) og en annen ende som er lukket, hvori overløpsplaten (10) og underløpsplaten (28) som begge er forsynt med gjennomgående hull for å understøtte, ved bruk, syklonfôringer (25) som passerer der igjennom, idet hver syklonfôring har et innløp som ligger mellom overløps- og underløpsplatene; k a r a k t e r i s e r t v e d at overløpsplaten (10) og endeplaten (15) er formet slik at når de bringes sammen vil de danne separate tilstøtende overløpskammere (11, 12) mellom seg, der overløpsutløpene (26) for syklonfôringene vil være anordnet i overløpskammerene og hvert overløpskammer har et utløp; og ved at underløpsplaten (28) og den andre hule trykktanken (32) er formet slik at, når de bringes sammen, vil de danne separate tilstøtende underløpskammere (38, 39) mellom seg, som tilsvarer overløpskammerene, der underløpets utløp fra syklonfôringene befinner seg i underløpskammerene, og hvert underløpskammer har et utløp. 2. Syklonapparatur slik som angitt i krav 1, k a r a k t e r i s e r t v e d at overløpskammerne blir laget ved at overløpsplaten blir dannet for å ha separate tilstøtende forsenkede områder, adskilt av avgrensningsvegger, hvor de forsenkede områdene danner overløpskammere, som samsvarer med underløpskammerne, når de blir forseglet mot endeplaten.

13 13 3. Syklonapparatur slik som angitt i krav 1, k a r a k t e r i s e r t v e d at overløpskammerne blir laget ved at endeplaten blir dannet for å ha separate tilstøtende forsenkede områder, adskilt av avgrensningsvegger, hvor de utsparte områdene danner overløpskammere, som samsvarer med underløpskammerne,, når de blir forseglet mot endeplaten. 4. Syklonapparatur slik som angitt i krav 2 eller 3, k a r a k t e r i s e r t v e d at endeplaten har et utløp fra et overløpskammer. 5. Syklonapparatur slik som angitt i et hvilken som helst av de foregående krav, k a r a k t e r i s e r t v e d at tetningen mellom overløpsplaten og endeplaten oppnås med et spor som dannes i avgrensningsveggen og blir fylt med pakningsmateriale, og endeplaten deretter blir festet i flukt med overløpsplaten. 6. Syklonapparatur slik som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, k a r a k t e r i s e r t v e d at antall syklonfôringer hvor fluider vil kunne passere gjennom blir styrt ved å styre fluidstrømmen gjennom utløpene. 7. Syklonapparatur slik som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, k a r a k t e r i s e r t v e d at ventilene har blitt tilveiebragt i innløpene og utløpene for å styre fluidstrømningen gjennom disse. 8. Syklonapparatur slik som angitt i de foregående krav, k a r a k t e r i s e r t v e d at en skillevegg har blitt anordnet for å dele opp den andre hule trykktanken inn i forseglede underløpskammere, der skilleveggen har en legeringsstrimmel festet til kanten inn i hvilken et spor er dannet, både kanten av legeringsstrimmelen og flensen til den andre hule trykktanken vil deretter bli maskinbearbeidet sammen for å oppnå en flathet og sporet blir deretter fylt med pakningsmateriale for tetning mot underløpsplaten. 9. Syklonapparatur slik som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, k a r a k t e r i s e r t v e d at de separerende forsenkede områdene i avgrensningsveggen er konsentriske. 10. Syklonapparatur slik som angitt i krav 9, k a r a k t e r i s e r t v e d at den andre hule trykktanken er delt opp i forseglede underløpskammere med minst ett hult konsentrisk rør, idet en ende av det konsentriske røret er forseglet med den lukkede enden av den andre hule trykktanken og den andre enden har en legeringsring festet til den, og et spor dannet i den, hvor både legeringsstrimmelen og flensen til den andre

14 14 hule trykktanken deretter blir maskinbearbeidet sammen for å oppnå en flathet, og sporet senere blir fylt med pakningsmateriale for tetning mot underløpsplaten. 11. Syklonapparatur slik som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, k a r a k t e r i s e r t v e d at underløpsplaten blir dannet for å ha tilstøtende forsenkede områder som er adskilt av en avgrensningsvegg, hvor en ende av syklonfôringene vil være plassert, der områdene tilsvarer de separate kamrene i den andre hule trykktanken. 12. Syklonapparatur slik som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, k a r a k t e r i s e r t v e d at den andre hule trykktanken inneholder minst ett utløp fra et underløpskammer. 13. Syklonapparatur slik som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, k a r a k t e r i s e r t v e d at endeplaten er utvendig festet til den første hule trykktanken. 14. Syklonapparatur slik som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, k a r a k t e r i s e r t v e d at den andre hule trykktanken er utvendig festet til den første hule trykktanken. 15. Syklonapparatur slik som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, k a r a k t e r i s e r t v e d at pakningsmaterialet er en O-ring.

15 15

16 16

17 17

18 18

19 19

20 20

21 21