EN
Әлемнің әртүрлі аймақтарындағы өнеркәсіптік кәсіпорындар тұрақты қиындыққа ұшырайды: су қоймаларына шығарылған немесе қайта пайдаланылатын сорғыланған су ағыстарынан май мен ілінгіш бөлшектерді тиімді түрде алып тастау. Осы мақсатта ең дәлелденген және ең кең таралған технологиялардың бірі — толқынды пластинкалық қабылдағыш, яғни CPI-бөлгіш деп аталатын құрылғы. Бұл гравитациялық жүйе май, су және бөлшектердің тығыздығы арасындағы табиғи айырмашылықтарды пайдаланып, компактты көлемде тиімді фазалық бөлінуге қол жеткізеді. CPI-бөлгіш дегеніміз не екенін және оның қалай жұмыс істейтінін түсіну — мұнай өңдеу зауыттарында, мұнайхимиялық кәсіпорындарда, болат құю зауыттарында және басқа да ауыр өнеркәсіптік салаларда майлармен ластанған суларды тазарту үшін сенімді, өзіндік құны төмен шешімдер іздейтін инженерлер, кәсіпорын басқарушылары мен экологиялық сақтандыру мамандары үшін маңызды.
CPI сепараторы — бұл дәстүрлі API сепараторларының дамуын көрсететін құрылғы, оның тиімділігін айтарлықтай арттыру үшін және қажетті ауданды азайту үшін толқынды параллель пластинкалар қолданылады. Бұл технология мұнай тамшыларының көтерілуі мен су ішіндегі тұнба заттардың шөгуін жеделдететін бірнеше тегіс шөгу каналдарын құру арқылы дәстүрлі гравитациялық сепараторлардың шектеулерін шешеді. CPI сепараторының негізгі конструкциялық принциптерін, жұмыс істеу механизмдерін және тазарту қабілеттерін зерттеу арқылы кәсіпорын операторлары осы жүйені өз су өңдеу инфрақұрылымына енгізу туралы дұрыс шешім қабылдай алады, сонымен қатар экологиялық тиімділікті де, жұмыс істеу экономикасын да оптималдауға болады.
CPI сепараторының негізгі конструкциясы мен компоненттері
Негізгі конструкциялық элементтер мен конфигурация
CPI бөлгіші — тиімді май-су бөлуін қамтамасыз ету үшін үйлесімді жұмыс істейтін бірнеше интегралды компоненттерден тұрады. Негізгі ыдыс көбінесе тікбұрышты немесе дөңгелек резервуар болып табылады және өңделетін сулы қалдықтардың химиялық сипатына байланысты көміртекті болаттан, шымыр болаттан немесе шыны талшықпен күшейтілген пластиктен жасалады. Бұл жүйенің негізгі ерекшелігі — бөлгіш камерасының ішіне орнатылған толқынды пластиналар пакеті, ол бір-біріне параллель орналасқан және беті толқынды келген бірнеше көлбеу пластиналардан тұрады. Бұл пластиналар көбінесе бір-бірінен 0,75–2 дюйм (19–51 мм) арақашықтықта орналасады және горизонтальдан 45–60 градус бұрышпен орнатылады, сондықтан шағын физикалық көлемде үлкен тиімді тұндыру аймағы қалыптасады.
CPI сепараторының кіріс аймағында ағыс тарату қабырғалары орналасқан, бұлар келетін өндірістік суларды пластинкалар жиынтығының ені бойынша біркелкі таратады және бөліну процесін бұзуы мүмкін турбуленттілікті азайтады. Бұл кіріс камераһында әдетте құм мен тас тәрізді ауыр бөлшектердің шөгуі үшін груб тұнба аймағы болады, олар өндірістік сулар негізгі бөліну аймағына кірмей-ақ шөгеді. Шығыс аймағында сепаратор ішіндегі су деңгейін дұрыс ұстау үшін реттелетін құлақша жүйесі орналасқан және тазартылған шығыс суының біркелкі төгілуіне мүмкіндік береді. Сепаратордың жоғарғы бөлігінде орналасқан май жинау құбырлары су бетінде жиналған май мен майлылықты үздіксіз сорып алады және оны қайта өңдеу немесе жою жүйесіне бағыттайды.
Толқынды пластинкалар жиынтығы технологиясы
Толқынды пластиналар жинағы CPI сепараторын дәстүрлі гравитациялық сепараторлардан ажырататын технологиялық жетістікті көрсетеді. Әрбір толқынды пластина ұзындығы бойынша параллель жолақтар мен ойыстар тізбегінен тұрады, олар май тамшылары мен судың қозғалысын бағыттайтын анықталған ағыс каналдарын құрайды. Толқындар бірнеше қызмет атқарады: олар коалесценция үшін қолжетімді тиімді беттің ауданын арттырады, май тамшыларының пластинаның төменгі жағына жетуі үшін жасауы керек вертикаль қашықтықты азайтады және тамшылардың соқтығысуы мен коалесценциясын қамтамасыз ететін турбуленттік үлгілерді туғызады. Пластинкалар арасындағы қашықтық гидравликалық өткізгіштікті бөлу тиімділігімен теңестіруге бағытталған, сондықтан пластинкалардың тығыз орналасуы ағыс өткізгіштігін төмендетіп, майдың алынуын жақсартады.
Пластиналар жинағын жасау үшін қолданылатын материалдар қолданысқа байланысты әртүрлі болады қолдану талаптар мен жұмыс істеу шарттары. Полипропилен плиталары қышқылды немесе сілтілі өндірістік су ағындарымен жұмыс істеген кезде өте жақсы химиялық төзімділік көрсетеді. Темірбетон плиталары жоғары температурада жұмыс істейтін немесе механикалық кернеуге ұшырайтын орнатулар үшін жоғары деңгейдегі механикалық беріктік пен температураға төзімділік қамтамасыз етеді. Плиталар жинағының құрылымы әдетте модульді болып келеді, сондықтан орнату, техникалық қызмет көрсету және қажет болған жағдайда ауыстыру ыңғайлы орындалады. Плиталардың көлбеу орналасуы өзін-өзі тазартатын әсер туғызады, себебі тұнбаға түскен қатты заттар плиталардың өзіне жиналмай, тұнба жинау аймағына қарай төменгі бетімен сырғып түседі.
Қосымша жүйелер мен басқару құрылғылары
Қазіргі заманғы CPI бөлгіштердің орнатылуы өткізілетін жұмыстың сенімділігі мен автоматтандырылуын арттыратын бірнеше қолдаушы жүйелерді қамтиды. A CPI бөлгіші pLC басқаруымен май-су бөлу жүйесінде кіріс ағының жылдамдығы, май қабатының қалыңдығы, шығыс сапасы және жүйе бойынша дифференциалды қысым сияқты негізгі параметрлерді бақылайтын бағдарламаланатын логикалық басқарғыштар (PLC) біріктірілген. Бұл басқарғыштар нақты уақыттағы жұмыс деректеріне сүйене отырып, май жинау жылдамдығын, шаң-тозаңды алып тастау жиілігін және тревога шарттарын автоматты түрде реттейді. Бөлу тиімділігін төмендетуі мүмкін ағын мен жүктеме тербелістерін жоятын ағын теңестіру қабілеттері бөлгіштің алдыңғы бөлігіне енгізілуі мүмкін.
Мұнай қалпына келтіру жүйелері әдетте механикалық май жинағыштарды, мысалы, белдік немесе түтікті май жинағыштарды қолданады; олар су бетінде жиналған майды үздіксіз алады. Қалпына келтірілген май қайта өңдеуге, жоюға немесе әрі қарай өңдеуге арналған жинау резервуарына бағытталады. Шаң-тозаңдың сепаратордың табанынан алынуы қолмен ашылатын тегіс құбырлар арқылы, деңгейді бақылайтын датчиктермен іске қосылатын автоматтандырылған шаң-тозаң сорғылары арқылы немесе ірі орнатуларда үздіксіз тізбекті-қозғалысты жинағыштар арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. Суық климатта майдың тұтқырлығының артуынан бөлу процесінің нашарлауын болдырмау үшін жылыту жүйелері қолданылуы мүмкін, ал ыстық технологиялық өндірістік су қалдықтары үшін майдың эмульгациялануын қамтамасыз ету үшін салқындату жүйелері қажет болуы мүмкін.
Тазарту механизмі мен бөлу процесі
CPI конструкциясында қолданылатын гравитациялық бөлу принциптері
CPI бөлгіші ерімейтін сұйықтар мен гравитациялық өрісте тұнбаған бөлшектердің әрекетін реттейтін негізгі физикалық заңдарға сүйенеді. Майлы өндірістік сулар бөлгішке кірген кезде және оның жылдамдығы төмендеген кезде, ауырлық күшінің әсерінен май тамшылары бетке көтеріле бастайды, ал тығызырақ қатты бөлшектер төменге шөгеді. Бұл фазалардың бөліну жылдамдығы фазалар арасындағы тығыздық айырымына, үздіксіз су фазасының тұтқырлығына және таралған май тамшылары немесе қатты бөлшектердің өлшеміне тәуелді. Тұнбау мен көтерілу жылдамдықтарын болжау үшін Стокс заңы теориялық негіз болып табылады, бірақ шынайы жағдайларда турбуленттілік, қысқа тұйықталу және тамшы өлшемдерінің таралуындағы ауытқулар сияқты факторлар ескерілуі тиіс.
Толқынды пластиналардың қосымша орналасуы май тамшыларының бірігуі мен ұстап алынуы үшін жүруі тиіс вертикаль қашықтықты азайту арқылы бөлу тиімділігін едәуір арттырады. Дәстүрлі ашық резервуарлы бөлгіште терең резервуардың табанында орналасқан май тамшысы су бағанының барлық биіктігінен жоғары көтерілуі тиіс. CPI бөлгішінде тамшылар тек өздерінің жоғарысында орналасқан ең жақын көлбеу пластина астына көтерілуі жеткілікті, бұл қашықтық бір дюймнан да аз болуы мүмкін. Тамшы пластина бетімен қатынасқа түскен кезде ол пластина бетіне жабысады да, май жинау құбырына қарай пластина бойымен жоғары қарай жылжуға кіріседі. Бұл қысқартылған көтерілу қашықтығы CPI бөлгішінің гидравликалық ұстау уақыты ұқсас дәстүрлі бөлгішке қарағанда көпшілік кішірек май тамшыларын тиімді түрде ұстап алуына мүмкіндік береді.
Бірігу және май тамшыларын ұстау
Коалесценция — бұл кішкентай май тамшыларының ірі тамшыларға бірігу процесі, ол CPI сепараторының жұмыс істеу сапасында маңызды рөл атқарады. Майлы әкетілетін сулар толқынды пластиналар арасындағы тар каналдар арқылы ағып өткенде, май тамшылары бір-бірімен және пластиналар бетімен қайталанып соқтығысады. Бұл соқтығысулар кішкентай тамшылардың жоғары көтерілу жылдамдығы мен жақсы бөліну қабілеті бар ірі тамшыларға бірігуіне мүмкіндік береді. Толқынды беттің геометриялық құрылымы коалесценцияны жергілікті турбуленттілік үлгілері мен ағыс бұзылуларын туғызу арқылы, соқтығысу жиілігін арттыруға ықпал етеді. Сонымен қатар, пластиналардың материалдарының ылғалдану сипаттамалары қолданылатын нақты мақсаттарға байланысты тамшылардың бетке жабысуын немесе жабыспауын қамтамасыз ету үшін инженерлік түрде реттелуі мүмкін.
Май тамшылары көлбеу орналасқан пластиналардың төменгі жағымен қатынасқан кезде, олар бетке жабысып, көтерілу күштерінің әсерінен жоғары қарай қозғала бастайды. Толқынды құрылымдар бұл жоғары қарай қозғалысты бағыттайды және біріккен майды пластиналар жиынтығының жоғарғы шетіне жеткізеді, сонда ол су бетінде үздіксіз май қабаты ретінде пайда болады. Пластиналардың көлбеулік бұрышы бірнеше қарама-қарсы факторларды теңестіру үшін оптималды түрде таңдалған: бұрыштың өсуі майдың жоғары қарай қозғалуына әсер ететін күшті арттырады, бірақ пластиналар жиынтығының горизонталь проекциясын азайтады және сондықтан да тиімді отыру аймағын кемітеді. Стандартты 60-градустық көлбеулік бұрышы — бұл өнеркәсіптік қолданыстар мен әртүрлі өндірістік сулардың сипаттамалары кең диапазоны бойынша өте жақсы бөлу нәтижелерін беретін, тәжірибеде расталған компромисс.
Қатты заттардың отыруы және шаң-тозаңдың басқарылуы
CPI бөлгішінің негізгі қызметі — майды алып тастау болса да, бұл жүйелер әрі су құбырындағы іріктелген қатты заттарды тиімді тазартады. Құм, металл ұнтағы және басқа бейорганикалық қатты заттар сияқты тығыз бөлшектер су бағаны арқылы төмен қарай шөгеді де, бөлгіштің төменгі бөлігіндегі шалшық қабылдағышында жиналады. Еңістілген қырлы пластиналар қатты заттарды алып тастауды жеңілдетеді, себебі олар өздігінен тазартылатын әсер туғызады: пластиналардың жоғарғы бетіне шөгетін бөлшектер ауырлық күші әсерінен пластина бойымен төмен қарай сырғып кетеді, сондықтан бұл бөлшектердің ұзақ уақыт бойы жиналуын, яғни бөлу тиімділігін төмендететін факторды болдырмауға көмектеседі. Бұл конструкциялық ерекшелік CPI бөлгішін көлденең трубалы шөгу құрылғылары мен басқа параллель пластиналы технологиялардан ажыратады, себебі соңғыларында пластиналарда қатты заттардың жиналуы проблемалық жағдайға айналуы мүмкін.
Шаң-тозаң жинау аймағының конфигурациясы жалпы жүйе өнімділігі мен қызмет көрсету талаптарына маңызды әсер етеді. Көптеген CPI бөлгіштердің конструкциясы шаң-тозаңды орталықтық тарату нүктелеріне қарай қатты қаттылықтағы қатты құрылымды немесе үшбұрышты табан бөлігін қамтиды. Шаң-тозаңды периодты немесе үздіксіз алып тастау — тиімді бөлгіш көлемін азайтуға және ағыс кезіндегі қозғалыс кезінде шөккен шаң-тозаңды қайтадан ілеспеуіне себеп болатын артық жиналуларды болдырмауға көмектеседі. Шаң-тозаңды алып тастау жиілігі кіріс өндірістік суларындағы қатты заттардың жүктемесіне байланысты: өте ластанған ағыстар үшін оны жиірек жүргізу қажет. Автоматтандырылған шаң-тозаң деңгейін бақылау және алып тастау жүйелері оператордың қатысуын азайтады және оптималды жұмыс режимін сақтайды.
Өнімділік мүмкіндіктері мен тазарту тиімділігі
Тамшы өлшемдерінің әртүрлі диапазондары бойынша майды алып тастау тиімділігі
CPI сепараторының майды алып тастау тиімділігі өндірістік су ағынындағы май тамшыларының өлшемінің таралуына тікелей байланысты. Теориялық есептеулер мен эмпирикалық сынақтар көрсеткендей, дұрыс жобаланған CPI сепараторы жүйелері диаметрі шамамен 40–60 микроннан асатын май тамшыларын тиімді түрде алып тастай алады. Диаметрі 150 микроннан жоғары негізінен ірі май дисперсиясы бар өндірістік суда майды алып тастау тиімділігі 95 пайыздан асады. Алайда, диаметрі 20 микроннан төмен болатын май тамшыларының қатты эмульсияланған концентрациясы бар ағындар үшін тиімділік төмендейді, себебі бұл бөлшектердің көтеруші күші практикалық тұру уақыты ішінде тиімді түрде бөліну үшін жеткіліксіз.
Май тамшыларының өлшемі менен бөлгіштің жұмыс істеу сапасы арасындағы байланыс жүйенің техникалық сипаттамаларын анықтау мен алдын-ала өңдеуге қойылатын талаптарға маңызды әсер етеді. Сорғылау, араластыру немесе жоғары керілу әсерін тигізетін қондырғылар арқылы механикалық түрде эмульгацияланған өндірістік су ағындарында май негізінен CPI бөлгішінің тиімді түрде алып тастай алмайтын тұрақты, ұсақ эмульсия түрінде болуы мүмкін. Мұндай жағдайларда тамшылардың өлшемінің таралуын үлкен, бөлінуі оңай бөлшектерге ығысу үшін химиялық эмульсияны бұзатын заттар, қалқыту жүйелері немесе коалесценцияны жақсартатын технологиялар арқылы алдын-ала өңдеу қажет болуы мүмкін. Керісінше, негізінен бос қалқып жүретін немесе әлсіз таралған май қоспалары бар ағындар CPI бөлгішімен өңдеуге идеалды кандидаттар болып табылады және жақсы нәтижелерге қол жеткізу үшін көбінесе минималды алдын-ала дайындау ғана қажет.
Асылған қатты заттардың азаюы және судың мөлдірлігінің жақсаруы
Майдың алынуына қосымша түрде CPI бөлгіш жүйелері суға ерімеген заттардың концентрациясын маңызды дәрежеде төмендетеді, әсіресе судың меншікті салмағынан әлдеқайда ерекшеленетін бөлшектер үшін. Құм, саз, метал оксидтері және минералды бөлшектер сияқты тығыз бейорганикалық заттар бөлгіш ішіндегі тыныш ортада оңай шөгеді; 50 микроннан үлкен бөлшектердің алыну тиімділігі әдетте 80 пайыздан асады. Толқынды пластиналардың жинағы арқылы қалыптасқан тегіс шөгу тереңдігі салыстырмалы түрде баяу шөгетін бөлшектердің де тиімді гидравликалық ұстау уақыты ішінде ұсталуына мүмкіндік береді. Бұл екі қызмет атқаратын қабілет CPI бөлгішін май мен суға ерімеген заттардың екеуі де ластануын болдырмау керек болатын қолданыстарда ерекше құндылыққа ие етеді.
Дегенмен, CPI бөлгіші еріген органикалық заттар, өте майда коллоидты қатты заттар немесе тез шөгетін немесе жүзетін емес бейтарап тығыздықтағы бөлшектерді алып тастауда шектеулі тиімділік көрсетеді. Еріген көмірсутектер, еріген металдар және майда саз бөлшектері сияқты осы санатқа жататын өндірістік су құрамындағы заттарды алып тастау үшін сүзгілеу, химиялық тұнбаға түсу немесе кеңейтілген тотығу сияқты қосымша тазарту технологиялары қажет. CPI бөлгішінің осындай өнімділік шектеулерін түсіну маңызды, өйткені ол көпсатылы тазарту жолындағы бір компонент ретінде қызмет ететін интеграцияланған тазарту жүйелерін жобалаған кезде осы шектеулер ескерілуі тиіс. Дұрыс жүйе реті әрбір құрылғының өзіне ең жақсы сәйкес келетін ластану фракцияларына қолданылуын қамтамасыз етеді, соның нәтижесінде әрі техникалық, әрі экономикалық тиімділік оптималды деңгейге жетеді.
Гидравликалық жүктеу жылдамдықтары мен қуаттылық ескертулері
CPI сепараторының өңдеу қуаты әдетте галлон/минут/квадрат фут (жоспарлы аумақ бойынша максималды гидравликалық жүктеме жылдамдығы) немесе альтернативті түрде галлон/күн/квадрат фут (беттік асу жылдамдығы) түрінде көрсетіледі. Ұсынылатын жобалау жүктеме жылдамдықтары өңделетін өндірістік сулардың сипаттамалары мен мақсатты шығыс сапасына байланысты әртүрлі болады, бірақ әдетте проекцияланған пластинкалар аумағы бойынша 0,5–1,5 галлон/минут/квадрат фут аралығында болады. Тұрақтырақ жүктеме жылдамдықтары тиімді тұру уақытын ұзартады және кішірек тамшыларды ұстайды, ал жоғары жүктеме жылдамдықтары тазарту тиімділігін біраз төмендету қаупіне қарамастан, өткізу қабілетін максималды деңгейге дейін көтереді. CPI сепараторының толқынды пластинкалары дизайны оның теңдей аумақтағы дәстүрлі API сепараторларымен салыстырғанда жүктеме жылдамдықтарын шамамен төрттен алты есе дейін арттырады, бұл қолайлы аумақ пен құн тұрғысынан қолайлылық береді.
Температура CPI-бөлгіштің жұмыс істеу сапасына май мен судың тұтқырлығы мен тығыздығына әсер ету арқылы әсер етеді. Жоғары температура, әдетте, майдың тұтқырлығын төмендету және тығыздық айырымын арттыру арқылы бөлу процесін жақсартады, бірақ тым жоғары температура эмульсия түзуге әкеліп, тиімділікті төмендетуі мүмкін. Көптеген CPI-бөлгіш жүйелері 40°F пен 150°F арасындағы жұмыс температурасына негізделген, ал олардың жұмыс сапасы әдетте 70°F пен 100°F арасында оптималды болады. Суық климатта орнатылған жабдықтарда майдың тұтқырлығының артуынан тиімді бөлу бұзылмауы үшін кіріс суын қыздыру қажет болуы мүмкін, ал ыстық технологиялық сулардың бөлу тиімділігін арттыру үшін оларды суыту қажет болуы мүмкін, себебі ыстық ағыстар тыныш шөгу жағдайларын бұзады. Дәл температураны реттеу ауыр отын майлары, кесу майлары және басқа да жоғары тұтқырлықты мұнай өнімдерімен жұмыс істейтін жағдайларда ерекше маңызды. өнімдер .
Өнеркәсіптік қолданыстар және қолдану жағдайлары
Мұнай өңдеу және петрохимиялық өндіріс
Мұнай өңдеу саласы CPI бөлгіштерінің ең ірі қолданыс аймақтарының бірі болып табылады, мұнда осы жүйелер процестік конденсаттардан, жабдықтарды жуудан, жаңбыр суының ағысынан және су салқындату башнясының ағынынан пайда болған майлы өндірістік суларды тазартады. Мұнай өңдеу орындары әдетте шығарылуға немесе қайта өңделуге дейін алып келетін ластанған заттарды (мұнайдың өзі, өңделген өнімдер, өңдеу химиялық заттары және әртүрлі басқа да ластанған заттар) қамтитын өндірістік су ағындарын өндіреді. Дұрыс жобаланған CPI бөлгіші мұнай өңдеу орындарындағы өндірістік суларды тазарту жүйесінің негізгі алғашқы тазарту сатысы ретінде қызмет етеді және суды биологиялық тазарту немесе жоғары деңгейдегі соңғы тазарту сатыларына бағыттауға дейін оның бос және дисперсті майларының көп бөлігін алып тастайды. CPI бөлгіштерінің берік конструкциясы мен сенімді жұмыс істеуі оларды мұнай өңдеу операцияларының қатаң шарттары мен экологиялық талаптарына сай қолдануға өте жарамды етеді.
Пластика, синтетикалық талшықтар, резеңке және химиялық аралық өнімдер өндіретін мұнай-химиялық кәсіпорындар ұқсас майлы әкету суларын тудырады, олардың тиімді тазартылуы қажет. CPI бөлгіші процестік әкету суларын тазартады, олар әртүрлі мұнай өнімдерінен алынған шикізаттарды, аралық өнімдерді және қосымша өнімдерді қамтиды; мұнда майдың құрамы мен әкету судың сипаттамалары өзгерген кезде де сенімді фазалық бөлу қамтамасыз етіледі. Қазіргі заманғы пластинкалар пакетінің материалдары мен ыдыстың сырларының химиялық төзімділігі CPI бөлгіштерінің аса белсенді химиялық қосылыстармен жұмыс істеуіне мүмкіндік береді, ал бұл қосылыстар кем дегенде төзімдірек жабдықтарды зақымдай алады. Ерітілген ауа флотациясы, биологиялық реакторлар және жетілдірілген тотығу жүйелері сияқты төменгі деңгейдегі тазарту технологияларымен интеграциялануы толық қамтылатын тазарту жүйелерін құруға мүмкіндік береді, олар ең қатаң тастау талаптарын да қанағаттандыра алады.
Балқыту арқылы болат өндіру және металл өңдеу кәсіпорындары
Балқыту цехтары мен металл өңдеу өндірістері суалды жүйелерден, гидравликалық жабдықтардан, домалақтау операцияларынан және бөлшектерді тазарту процестерінен көп мөлшерде майлы сулы қалдықтар шығарады. Бұл ағындар әдетте гидравликалық майлар, майлау майлары, кесу сұйықтықтары және ілінбейтін металл бөлшектерінің араласымын қамтиды; оларды төменгі деңгейдегі жабдықтарды қорғау үшін және тастап жіберу шектерін сақтау үшін алып тастау қажет. CPI бөлгіші майды және ауыр металдардан тұратын қатты бөлшектерді тиімді түрде алып тастайды; ол негізгі тазарту сатысы ретінде қызмет етеді және қосымша тазарту сатыларына дейін ластанушы заттардың жүктемесін қатты төмендетеді. Бір уақытта бірнеше түрлі ластанушы заттардың әсерін жоя алу қабілеті CPI бөлгішін май мен қатты бөлшектердің екеуі де тазарту қиындығын туғызатын металл өңдеу қолданыстарында ерекше тиімді етеді.
CPI бөлгіш жүйелерінің тұрақтылығы мен төмен қызмет көрсету талаптары ауыр өнеркәсіптік орталардың қызмет көрсету талаптарына жақсы сәйкес келеді. Бұл құрылыстар әдетте жабдықтарды тоқтату мүмкіндігі шектеулі болған кезде үздіксіз жұмыс істейді, сондықтан сенімділік пен қызмет көрсетудің қарапайымдылығы — таңдау критерийлері ретінде өте маңызды. CPI бөлгішінің пассивті гравитациялық әрекет етуі минималды оператор назарын қажет етеді және механикалық күрделіліктің жоғы мен күрделірек тазарту технологияларына қарағанда жиі қызмет көрсету талаптарының азаюы арқылы тұрақты нәтиже береді. Майдың периодтық жиналуы мен шалшықтың алынуы — негізгі қызмет көрсету талаптары, олар әдетте өндірістің жоспарланған тоқтатылу кезінде жоспарланып, қазіргі уақытта жүріп жатқан өндірістік процестерге әсер етпейді.
Көлік құралдарын қызметке келтіру және тасымалдау құрылыстары
Коммерциялық көлік құралдарын ұстау құрылыстары, автобустар қоймасы, жүк көліктері аялдамалары және темір жол ұстау алаңдары көлік құралдарын жуу, еденнен су ағызу және жабдықтарды ұстау іс-шаралары кезінде майлы сулы қалдықтарды тудырады. Бұл қалдық сулар қала шаруашылығы канализациясына немесе беткі суларға түсірілгенге дейін алынып тасталуы тиіс мотор майларын, дизельді отынды, гидравликалық сұйықтықтарды, майлану қоспаларын және тұнба заттарын қамтиды. Көлік саласына арналып жасалған компактты CPI бөлгіш жүйелері қалалық ұстау құрылыстарына тән аз орынды ортаға тиімді өңдеу қамтамасыз етеді. CPI бөлгішін, май қалпына келтіру және басқару жүйелерін қамтитын алдын ала жобаланған пакеттік жүйелер орнатуды жеңілдетеді және объектінің минималды өзгерістерімен нормативті талаптарға сәйкестікті қамтамасыз етеді.
Көлік саласындағы қолданыстағы айнымалы ағыс пен жүктеме сипаттамалары CPI бөлгіштерінің жеткілікті толқын қабілеті мен жұмыс істеу эласттығына ие болуын талап етеді. Көліктерді жуу әрекеттері май мен қатты заттардың концентрациясы жоғары болатын уақытша жоғары ағыс кезеңдерін туғызады, ал түнде және демалыс күндерінде ағыс минималды немесе мүлдем болмауы мүмкін. CPI бөлгіші осы ауытқуларды сақтандыру мақсатында гидравликалық есептеудің ұқыпты жасалуы, ағыстың теңестірілуі (алдыңғы қондырғыда) және шарттардың тербелісіне қарамастан тазарту тиімділігін сақтайтын жұмыс істеу басқару жүйелері арқылы қамтамасыз етіледі. Іріктеп алынған майлар мен қатты заттарды жиі қайта өңдеуге немесе қалдық май жинау бағдарламалары арқылы жоюға болады, бұл қоршаған ортаға пайда әкеліп, жалпы жобаның экономикалық тиімділігін жақсартуға мүмкіндік береді.
Жүйенің жобалау ескерілулері мен инженерлік факторлар
Су қалдықтарының сипаттамасы және жобалау негізінің әзірленуі
CPI бөлгішінің дұрыс өлшемі мен сипаттамасын анықтау өңделетін өндірістік сулардың толық сипаттамасынан басталады. Негізгі параметрлерге ағыс жылдамдығы мен оның өзгеру сипаттары, кіріс май-майлылық концентрациясы, ілінгіш қатты заттар деңгейі мен бөлшек өлшемінің таралуы, температура ауқымы және материалдарды таңдауға әсер етуі мүмкін химиялық сипаттамалар жатады. Ұзақ уақыт бойы өкілдік сынамаларды алу және талдау арқылы дәл жүйе жобалау үшін қажетті деректер негізі қаланады; бұл бөлгіштің қамтитын керек барлық жұмыс жағдайларын қамтиды. Сипаттама жүйенің қалыпты жағдайларда ғана емес, сонымен қатар апаттық жағдайлар немесе максималды өндіріс кезеңдері кезінде де жеткілікті тиімділік көрсетуін қамтамасыз ету үшін орташа жағдайлар мен шыңдық жүктеме сценарийлерін қамтуы керек.
Дизайн негізі қолжетімді аумақ, негіз жағдайлары, климаттық факторлар және жоғарғы және төменгі ағыстағы өндірістік жабдықтармен интеграциялау талаптары сияқты объектке тән шектеулерді де ескеруі керек. Бар ғимараттардағы аумақ шектеулері CPI бөлгіштерінің одан әрі компактты конфигурацияларын, жоғары жүктеме жылдамдығында жұмыс істейтін конфигурацияларды қажет етеді; бұл кеңістік шектеулеріне сыйып қалу үшін біраз төмендетілген бөлу тиімділігін қабылдауды болжайды. Суық климаттағы ашық алаңдарға орнатылған жабдықтар үшін тоңуға қарсы қорғау шараларын ескеру қажет, ал ыстық климаттағы орнатылымдарда бөлу процесінің оптималды шарттарын сақтау үшін салқындату қажет болуы мүмкін. Дизайн процесі техникалық өнімділік талаптарын практикалық шектеулер мен экономикалық ескертулерге теңестіреді, сондықтан нақты қолданысқа арналған оптималды шешім алынады.
Гидравликалық дизайн және ағыс таратылуы
Толқынды пластиналар жиынтығы бойынша біркелкі ағыс таратуын қамтамасыз ету — сепаратордың жұмыс істеу сапасына әсер ететін маңызды конструкциялық мәселе. Ағыстың біркелкі еместігі су меншікті жылдамдықпен пластиналар жиынтығы арқылы өтетін басты ағыс жолдарын тудырады, нәтижесінде тиімді тұрақтылық уақыты азаяды және толық бөлінбеген мұнай сепаратордан шығуға дейін қысқа тұйықталған жолмен өтеді. Жақсы жобаланған CPI сепараторлық жүйелері кіріс диффузорларын, тарату қабырғаларын және перделердің орналасуын қамтиды; бұлар келетін ағысты сепаратордың толық ені бойынша біркелкі таратады және оны минималды турбуленттілікпен енгізеді. Жобалау кезеңінде есептеу гидродинамикалық моделдеу ағыс таратуы бойынша потенциалды проблемаларды анықтауға және жабдықтың дайындалуынан бұрын перделер конфигурациясын оптималдауға мүмкіндік береді.
Гидравликалық жүктеу есептеулерінде бөлгіш ыдыстың жоспарлы ауданын емес, толқынды пластинкалармен қамтамасыз етілген тиімді отыру ауданын ескеру керек. Пластинкалардың көлбеу орналасуы мен толқынды геометриясы пластинка жинағының горизонталь проекциясына қарағанда тиімді отыру ауданын әлдеқайда көбейтеді; көбейту коэффициенттері әдетте пластинкалар арасындағы қашықтыққа, бұрышқа және толқындылық геометриясына байланысты 10-нан 20-ға дейін ауытқиды. Тиімді ауданның дәл анықталуы сенімді жұмыс істеу көрсеткіштерін болжау мен жүйені дұрыс өлшемдеу үшін маңызды. Сақтықтың қатаң тәжірибелік тәсілі теориялық өткізгіштік есептеулеріне қауіпсіздік коэффициенттерін қолданады, бұл шынайы жағдайларды ескеруге арналған: ағыс таралуының біркелкі еместігі, турбуленттік әсерлер және жөндеу аралықтары арасындағы постепенді өнімділік төмендеуі.
Материалдарды таңдау және коррозияны басқару
CPI бөлгіш ыдыстары, ішкі бөліктері және пластинкалық пакеттері үшін құрылыс материалдарын таңдау кезінде өндірістік сулардың химиялық құрамы, жұмыс істеу температурасының шектері, қажетті пайдалану мерзімі және бюджеттік шектеулер ескерілуі тиіс. Қорғаныс қабаттарымен қапталған көміртегілі болат көптеген қолданыстар үшін ең тиімді таңдау болып табылады және орташа шығындармен жеткілікті коррозияға төзімділік қамтамасыз етеді. Тотбасқан болат құрылымы агрессивті химиялық орталар үшін жоғары беріктік пен коррозияға төзімділік ұсынады; оның бастапқы құны жоғары болса да, ұзақ пайдалану мерзімі мен төмендетілген жөндеу шығындары арқылы ол өзін оправдайды. Шыны талшықты көпіршікті пластик (FRP) өте жақсы химиялық төзімділік пен жеңіл салмақ ұсынады, бірақ ол жоғары температурада жұмыс істейтін немесе механикалық кернеуге ұшырайтын орнатулар үшін шектеулерге ие болуы мүмкін.
Көміртегі болатын бөлгіштерге қолданылатын қаптау жүйелерін таңдау кезінде нақты химиялық әсер мен температура жағдайлары ескерілуі тиіс. Эпоксидті қаптаулар су мен жұмсақ химиялық заттарға қарсы жалпы мақсаттағы жақсы қорғаныс қамтамасыз етеді, ал винил эфирлері немесе полиуретанды қаптаулар сияқты арнайы қаптаулар қатты химиялық орталар үшін қажет болуы мүмкін. Қаптау қолданылмас бұрын қажетті бетті дайындау — қаптаудың ұзақ мерзімді жұмыс істеуі үшін өте маңызды, ал маңызды қолданыстар үшін стандартты тәжірибе ретінде абразивті лақтыру арқылы бетті таза металлға дейін тазарту қабылданған. Қаптау жүйелерін ретті түрде тексеру мен жөндеу жергілікті коррозияның пайда болуын болдырмауға көмектеседі; бұл коррозия соңында ірі қалпына келтіру жұмыстарын немесе жабдықтың мерзімінен бұрын ауыстырылуын талап етуі мүмкін. Сондықтан қаптаудың алдын-ала жоспарланған жөндеуі — жүйенің ұзақ мерзімді жұмыс істеуіне бағытталған тиімді қаржылық инвестиция болып табылады.
Жиі қойылатын сұрақтар
CPI бөлгіші мен API бөлгішінің айырмашылығы неде?
CPI сепараторы мен API сепараторы екеуі де мұнайды судан бөлу үшін гравитациялық күшті пайдаланады, бірақ CPI сепараторы бөлу тиімділігін айтарлықтай арттыратын толқынды параллель пластинкаларды қамтиды. API сепараторы – бұл негізінде ашық тіктөртбұрышты резервуар, онда мұнай тамшылары су қабатының толық тереңдігі арқылы жоғары көтерілуі керек; ал CPI сепараторы вертикаль көтерілу қашықтығын екі дюймнан кем болатындай етіп орналасқан толқынды көлбеу пластинкаларды қолданады. Бұл конструкция CPI сепараторына API сепараторымен салыстырғанда шамамен алтыдан бірінен төрттен біріне дейінгі аумақты алып жатқан жағдайда осындай немесе одан да жақсы мұнай алып тастау көрсеткішін қамтамасыз етуге мүмкіндік береді, сондықтан ол аумағы шектеулі өнеркәсіптік орнатулар үшін көбірек кеңістік тиімділігін қамтамасыз етеді.
CPI сепараторы сулы қалдықтардан эмульгирленген мұнайларды алып тастай ала ма?
CPI бөлгіші 40 микроннан кем диаметрі бар тығыз эмульгирленген майларды алып тастауда шектеулі тиімділікке ие. Гравитациялық бөліну механизмі тығыздық айырмашылықтарына және көтеруші күштердің вязоздық кедергіні жеңіп, май тамшыларын жинау бетіне жоғары қарай ығысуы үшін жеткілікті тамшы өлшеміне сүйенеді. Өте ұсақ тамшылардан тұратын тұрақты эмульсиялар практикалық ұстау уақыты ішінде тиімді бөлінбейді. Егер су-шайында эмульгирленген май мазмұны қатты болса, CPI бөлгішінің тиімді жұмыс істеуі үшін эмульсияны бұзу және одан ірі, оңай бөлінетін май тамшыларын пайда ету үшін химиялық демульсификаторлармен алдын-ала өңдеу, pH-ті реттеу немесе ерітілген ауамен қалқыту қажет болуы мүмкін.
CPI бөлгіші қанша жиілікпен техникалық қызмет көрсету мен тазартуға қажет?
CPI сепараторы үшін техникалық қызмет көрсету жиілігі негізінен кіріс өндірістік сулардағы май мен қатты бөлшектердің жүктемесіне және алдыңғы қабаттағы алдын-ала өңдеудің тиімділігіне байланысты. Күнделікті техникалық қызметке беткейден күнделікті немесе үздіксіз май жинау, төменгі жинау аймағында жиналған шалшықты периодты түрде алып тастау және қырлы пластиналық пакетті периодты тексеру мен тазарту кіреді. Типтік өндірістік қолданыста пластиналық пакетті терең тазарту әдетте 3–12 айда бір рет қажет болады, ал шалшықты алып тастау қатты бөлшектердің жүктемесіне байланысты аптасына бір рет немесе айына бір рет жүргізілуі мүмкін. Автоматтандырылған май жинау мен шалшықты алып тастау жүйелері қолмен жүргізілетін техникалық қызмет көрсету арасындағы аралықты ұзартуға және белгіленген сервис іс-шаралары арасында тұрақты жұмыс істеу сапасын қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.
CPI сепараторы көмегімен қандай шығыс май концентрацияларына қол жеткізуге болады?
Дұрыс жобаланған және жұмыс істейтін CPI бөлгіші әдетте шығыс суындағы май-майлылық концентрациясын кіріс суының сипаттамаларына, жүктеме жылдамдығына және бар май тамшыларының өлшемдік үлестірілуіне байланысты 10–50 миллиграмм/литр аралығында төмендетеді. Негізінен 60 микроннан үлкен еркін және дисперсті майлары бар өндірістік суларды тазартатын жүйелер әдетте шығыс суындағы май концентрациясын 20 мг/л-ден төмен деңгейге жеткізе алады. Дегенмен, бұл көрсеткіштер тұрақты эмульсиялардың болмауын, тиісті гидравликалық жүктеме жылдамдығын және жүйенің дұрыс қолданылуын қамтамасыз етеді. Қатаң тастау шектерін сақтау үшін төмен шығыс суындағы май концентрациясын қажет ететін қолданыстарда CPI бөлгіші негізгі тазарту құрылғысы ретінде қолданылады, ал соңғы мақсаттың деңгейіне жету үшін көпкомпонентті сүзгілеу, ерітілген ауа қосылған жуылу (DAF) немесе белсендірілген көмір адсорбциясы сияқты жоғары дәлдікті тазарту қадамдары қолданылады.