NO319177B1

NO319177B1 - Rotary apparatus

Info

Publication number: NO319177B1
Application number: NO20005646A
Authority: NO
Inventors: Bjorn Christiansen; Lance G Hays; Simon Roger Henderson Davies
Original assignee: Multiphase Power And Proc Tech
Priority date: 1998-05-08
Filing date: 2000-11-08
Publication date: 2005-06-27
Also published as: EP1100603A1; NO20005646L; CA2329039A1; AU3892699A; NO20005646D0; EP1100603A4; WO1999058220A1; AU743963B2; BR9910275A

Description

Oppfinnelsen vedrører et roterende apparat, hvor fluid som omfatter gass og væsker tilføres i en fluidjet, som for eksempel via en dyse, omfattende:, The invention relates to a rotating device, where fluid comprising gas and liquids is supplied in a fluid jet, such as via a nozzle, comprising:,

anordninger for å separere væsken fra gassen i en første sone inne i det roterende separatorapparat, og det roterende separatorapparat omfatter et utløp for strømmende væske med en høyere tetthet, og et utløp for strømmende væske med en mindre tetthet, idet væskene har en grenseflatelokalisering, i det minste ett av de nevnte utløp omfatter en oppfangningsøse neddykket i niinst én av væskene innsamlet som en sentrifugal-indusert væskering, som beveger seg relativt oppfangningsøsen. means for separating the liquid from the gas in a first zone inside the rotary separator apparatus, and the rotary separator apparatus comprises an outlet for flowing liquid with a higher density, and an outlet for flowing liquid with a lower density, the liquids having an interface location, in at least one of said outlets comprises a collection ladle immersed in at least one of the liquids collected as a centrifugally induced liquid ring, which moves relative to the collection ladle.

Ved eksisterende ikke-roterende metoder må det anvendes en stor tyngdekraft-separasjonstank og det kan bare oppnås delvis separasjon av oljefasen og vannfasen. Ytterligere behandling kreves derfor for å separere disse bestanddeler. Sekundære behandlingsmetoder krever anvendelse av store kraftmengder, som f.eks. ved hjelp av høyhastighetssentrifuger. With existing non-rotating methods, a large gravity separation tank must be used and only partial separation of the oil phase and the water phase can be achieved. Further treatment is therefore required to separate these components. Secondary treatment methods require the use of large amounts of force, such as e.g. using high-speed centrifuges.

En ytterligere fordel er størrelsen og vekten av de nødvendige beholdere. For offshoreproduksjon av olje og gass krever de store separasjonsbeholdere store dyre konstruksjoner for å bære deres vekt. A further advantage is the size and weight of the necessary containers. For offshore production of oil and gas, the large separation vessels require large, expensive structures to support their weight.

Det er et behov for forbedrede midler for effektivt å oppnå separasjon av de tre There is a need for improved means to effectively achieve separation of the three

faser - gass, olje og vann - og det er videre et behov for å oppnå slik separasjon i en blanding av slike fluider som har passert gjennom en dyse, som f.eks. i en jetstrøm. phases - gas, oil and water - and there is further a need to achieve such separation in a mixture of such fluids which have passed through a nozzle, such as e.g. in a jet stream.

Det er et hovedformål for oppfinnelsen å tilveiebringe et enkelt, effektivt apparat It is a main object of the invention to provide a simple, efficient apparatus

for å tilfredsstille de ovennevnte behov. to satisfy the above needs.

I følge oppfinnelsen foreslås det derfor et roterende apparat som angitt i patentkrav According to the invention, a rotating apparatus is therefore proposed as stated in the patent claim

1. Ytterligere trekk ved apparatet er angitt i de uselvstendige krav. 1. Further features of the device are specified in the independent requirements.

Disse og andre formål og fordeler ved oppfinnelsen, så vel som detaljene i en illustrerende utførelsesform, vil mer fullstendig fremgå av den etterfølgende fremstilling og beskrivende tegninger hvori: Fig. 1 er en tverrsnittstegning, d.v.s. i et aksialt radialt plan, av et trefaseroterende separatorapparat som innlemmer oppfinnelsen; Fig. 2 er en tverrsnittstegning i likhet med fig. 1; Fig. 2 er en del-tverrsnittstegning som viser detaljer av en oppfangingsøse med et innløp neddykket i en roterende ring av væsker, og tatt i et plan normal på aksen for separatorrotasj onen; Fig. 3 er en del-tverrsnittstegning tatt langs linjen 3-3 i fig. 2; Fig. 4 er en tverrsnittstegning i likhet med fig. 2 og viser en modifikasjon; These and other objects and advantages of the invention, as well as the details of an illustrative embodiment, will be more fully apparent from the subsequent presentation and descriptive drawings in which: Fig. 1 is a cross-sectional drawing, i.e. in an axial radial plane, of a three-phase rotary separator apparatus incorporating the invention; Fig. 2 is a cross-sectional drawing similar to fig. 1; Fig. 2 is a partial cross-sectional drawing showing details of a catch ladle with an inlet immersed in a rotating ring of liquids, and taken in a plane normal to the axis of separator rotation; Fig. 3 is a partial cross-sectional drawing taken along the line 3-3 in fig. 2; Fig. 4 is a cross-sectional drawing similar to fig. 2 and shows a modification;

Fig. 5 er en tverrsnittstegning tatt langs linje 5-5 i fig. 4;' Fig. 5 is a cross-sectional drawing taken along line 5-5 in fig. 4;'

Fig. 6 er en del-tverrsnittstegning som viser to åpne overløpsterskelutløp til væske-oppfangingsøser; og Fig. 6 is a partial cross-sectional drawing showing two open overflow sill outlets to liquid catch ladles; and

Fig. 7 er et del-tverrsnitt tatt langs linje 7-7 i fig. IA. Fig. 7 is a partial cross-section taken along line 7-7 in fig. IA.

DETALJERT BESKRIVELSE DETAILED DESCRIPTION

Fig. 1 og la viser versjoner av en trefase roterende'separatorkonstruksjon 32. En blanding av olje, gass og vann ekspanderes i en dyse 17. Den resulterende jet 1 av gass og væske er godt samlet. Jeten slår generelt tangentialt an mot en beveget (roterende) overflate 2. Se i denne forbindelse læren i US patentskrift 5.385.446, innlemmet heri som referanse. I det viste tilfelle er overflaten tett, med hull 3 for å tillate avrenning av væsker og faststoffer. Overflaten 2 er avgrenset av innsiden av en roterende separator-ring 2a forbundet f.eks. ved hjelp av rotoren 8 pg strukturen 31 til en roterende aksel 19 i strukturen 32. Aksellagere er vist ved stedene 19£L Den bevegede overflate kan alternativt utgjøres av den separerte væske, idet i dette tilfelle ikke er nødvendig med en hel overflate 2. Figures 1 and 1a show versions of a three-phase rotary separator construction 32. A mixture of oil, gas and water is expanded in a nozzle 17. The resulting jet 1 of gas and liquid is well collected. The jet generally strikes tangentially against a moving (rotating) surface 2. In this regard, see the teaching in US Patent 5,385,446, incorporated herein by reference. In the case shown, the surface is tight, with holes 3 to allow runoff of liquids and solids. The surface 2 is delimited by the inside of a rotating separator ring 2a connected e.g. by means of the rotor 8 pg the structure 31 to a rotating shaft 19 in the structure 32. Shaft bearings are shown at the locations 19£L The moving surface can alternatively be made up of the separated liquid, as in this case a whole surface 2 is not necessary.

Sentrifugalkraftfeltet som virker på strålen av gass og væske, når denne slår an mot den bevegede overflate, bevirker en øyeblikkelig radialt innovergående separering av gassen fra væskené. Den separerte gass strømmer gjennom gassvingene i rotoren 8 og overfører kraft til rotoren og akselen 19. Gassen slipper ut gjennom et utløp 18. Vingene 9 er anordnet fordelt omkring rotoraksen 19b. The centrifugal force field that acts on the jet of gas and liquid, when it hits the moving surface, causes an instant radially inward separation of the gas from the liquid. The separated gas flows through the gas vanes in the rotor 8 and transfers power to the rotor and shaft 19. The gas escapes through an outlet 18. The vanes 9 are arranged distributed around the rotor axis 19b.

Oljen og vannet og eventuelle partikkelformede faststoffer strømmer inn i rommet The oil and water and any particulate solids flow into the room

mellom den ytre vegg 20 og den separerende overflate 2 i det nevnte sentrifugalkraftfelt. Den større densitet av vannet bevirker at det oppnår en radial utoverrettet hastighet og separerer fra oljestrømmen 4. Separert vann er vist ved 5. Det separerende olje og vann strømmer aksialt gjennom spaltene vist ved 8a i rotoren, mot oljeutløpet 10 henholdsvis mot vannutløpet .13. between the outer wall 20 and the separating surface 2 in the said centrifugal force field. The greater density of the water causes it to achieve a radially outward velocity and separates from the oil flow 4. Separated water is shown at 5. The separating oil and water flow axially through the slots shown at 8a in the rotor, towards the oil outlet 10 and towards the water outlet 13, respectively.

Hvis den tangentiale hastighet av jeten 1 av gass og væske som slår an mot den separerende overflate 2 er større enn den roterende oveflatehastighet, vil væskene bremses av friksjonskreftene som overfører kraft til den separerende overflate og følgelig til rotoren og akselen. Hvis den tangentiale hastighet av jeten er mindre enn den ønskede roterende overflatehastighet må ytre kraft overføres til akselen og følgelig til rotor og separerende overflate, for å medrive de saktere væsker opp til If the tangential speed of the jet 1 of gas and liquid impinging on the separating surface 2 is greater than the rotating surface speed, the liquids will be slowed down by the frictional forces that transfer force to the separating surface and consequently to the rotor and shaft. If the tangential velocity of the jet is less than the desired rotating surface velocity, external force must be transferred to the shaft and consequently to the rotor and separating surface, to entrain the slower fluids up to

hastigheten for den roterende overflate. Kraften kan f.eks. overføres ved hjelp av en motor, eller fra akselen på en ytterligere roterende separator. the speed of the rotating surface. The power can e.g. transferred by means of a motor, or from the shaft of a further rotating separator.

Faststoffene blir ved at de er tyngre enn vannet, kastet mot innsiden av veggen 20. Faststoffene samles ved den ytterste radiale posisjon 6 av denne vegg og strømmer ved 21 sammen med en liten mengde vann inn i et voluttrom 22 hvorfra de tømmes it.. As they are heavier than the water, the solids are thrown towards the inside of the wall 20. The solids are collected at the outermost radial position 6 of this wall and flow at 21 together with a small amount of water into a volute chamber 22 from which they are emptied.

En barriere 12 for balansering av mengden av vann og olje som strømmer mot A barrier 12 for balancing the amount of water and oil flowing towards

høyre, tvinger vannet til å strømme gjennom strukturdefinerte passasjer 23 anordnet under (utenfor) vann-oljegrenseflaten 7 dannet ved hjelp av sentrifugalkraftfeltet. right, forces the water to flow through structurally defined passages 23 arranged below (outside) the water-oil interface 7 formed by means of the centrifugal force field.

Den relative plassering av oljeutløpet 10 i oljeoppsamlingssonen 10^ og The relative location of the oil outlet 10 in the oil collection zone 10^ and

vannutløpet 13, i vannoppsamlingssonen 13a forbi barrieren 12, bevirker at oljevanngrenseflaten 7a dannes ved en lokalisering radielt utenfor både oljeutløpet og vannutløpet, men radialt innenfor vannpassasjene 23. Denne lokalisering av den roterende grenseflate ved 7a bevirker separasjon av oljen og vannet. Bemerk at grenseflaten 7a skjærer barrieren 12 og at soner 10a og 13a er på motsatte aksiale sider av barrieren 12. Den radiale lokalisering av grenseflaten bestemmes av den følgende relasjon ved angivelse av dimensjoner som vist i fig. la: Lokaliseringen av grenseflaten er uavhengig av de relative mengder av vann og olje, så lengde som trykkfallet i væske som strømmer fra grenseflatelokaliseringen til utløpene er lite sammenlignet med det.store sentrifugalinduserte væsketrykk fra de roterende væsker. Væskeutløpene er typisk åpne oppfangingsøser av typen vist i fig. 2, 3, 4 og 5.. the water outlet 13, in the water collection zone 13a past the barrier 12, causes the oil-water interface 7a to be formed by a location radially outside both the oil outlet and the water outlet, but radially within the water passages 23. This location of the rotating interface at 7a causes separation of the oil and the water. Note that the interface 7a intersects the barrier 12 and that zones 10a and 13a are on opposite axial sides of the barrier 12. The radial location of the interface is determined by the following relation by specifying dimensions as shown in fig. la: The location of the interface is independent of the relative amounts of water and oil, so the pressure drop in fluid flowing from the interface location to the outlets is small compared to the large centrifugally induced fluid pressure from the rotating fluids. The liquid outlets are typically open collection ladles of the type shown in fig. 2, 3, 4 and 5..

I fig. 2 er en roterende separator vist ved 110 med en ringformet del 111 med en overflate Illa som vender radialt innover mot separatorens rotasjonsakse 112 (den samme som aksen 19b i fig. 1). En væskefilm eller væskelag bygger seg opp som en ring 113 på den roterende overflate og er vist med en tykkelse «t». Denne væske kan typisk tilføres i en jet, f.eks. fra en to-fasedyse. Elementene i dyse, jet og separator er skjematisk vist i fig. 5. Se også US patentskrift 5.385.446, innlemmet heri som referanse, hvori bevegelsesmomentet av jeten overføres til separatoren ved dens indre overflate 11 la og induserer rotasjon. In fig. 2 is a rotary separator shown at 110 with an annular part 111 with a surface Illa facing radially inwardly towards the separator's axis of rotation 112 (the same as axis 19b in Fig. 1). A liquid film or liquid layer builds up as a ring 113 on the rotating surface and is shown with a thickness "t". This liquid can typically be supplied in a jet, e.g. from a two-phase nozzle. The elements in the nozzle, jet and separator are schematically shown in fig. 5. See also US Patent 5,385,446, incorporated herein by reference, in which the momentum of the jet is transferred to the separator at its inner surface 11 la and induces rotation.

En oppfangingsøse eller skilleøse er anordnet ved 114 for å ta ut væske fra ringen 113. Oppfangingsøsen har et innløp 115 avgrenset av radialt separerte indre og ytre lepper 115a og 115b som vender mot den i forhold dertil ankommende væske i ringen. Leppen 115b er neddykket i væskeringen, og leppen 115a befinner seg radialt innenfor den indre overflate 113a av væskeringen. Ringvæske ved 113b, radialt innenfor oppfangingsøsens leppe 1 L5b, går inn i oppfangingsøsen ved 113c og strømmer via en passasje 116 i oppfangingsøsen mot utløpet 117. Oppfangingsøsen er normalt ikke-roterende, d.v.s stasjonær, eller den kan rotere, men da med en mindre hastighet enn separatoren. A collection ladle or separation ladle is arranged at 114 to take out liquid from the ring 113. The collection ladle has an inlet 115 delimited by radially separated inner and outer lips 115a and 115b which face the relative arriving liquid in the ring. The lip 115b is immersed in the liquid ring, and the lip 115a is located radially within the inner surface 113a of the liquid ring. Annular liquid at 113b, radially within the collection ladle lip 1 L5b, enters the collection ladle at 113c and flows via a passage 116 in the collection ladle towards the outlet 117. The collection ladle is normally non-rotating, i.e. stationary, or it can rotate, but then at a lower speed than the separator.

Gass som er separert fra væsken som bygges opp som laget 113, samler seg i det indre av separatoren som ved 118. Da leppen 115a ligger innenfor den indre overflate 113a av væskeringen, er der en tendens til at separert gass går inn i oppfangingsøsen ved området 120 på grunn av medrivningsvirkningen av den ^roterende væskering på gassen ved væskeoverflaten 113a.. Gas separated from the liquid built up as layer 113 collects in the interior of the separator as at 118. Since lip 115a is within the inner surface 113a of the liquid ring, there is a tendency for separated gas to enter the catch ladle at the area 120 due to the entrainment effect of the rotating liquid ring on the gas at the liquid surface 113a..

Det er anordnet en barrierestruktur lokalisert nær oppfangingsøseinngangen eller innløpet for å blokkere gass som kunne unnslippe til oppfangingsøsen. En slik barrierestruktur er angitt ved 121, og er vist med en barriereoverflate 121a som står radialt utover fra oppfangingsøsens indre leppe 115b, d.v.s. mot væskeringen, hvorved væske på ringen beveger seg i forhold forbi barriereoverflaten 121a for å gå inn i oppfangingsøsen ved dennes innløp. Barriereoverflaten har en forlengelse i form av en bladknivspiss, angitt ved 121b, som styrer den radiale tykkelse ved t2 av væskeringen som går inn i oppfangingsøsen. I denne forbindelse er t2 normalt mindre enn tj. Bladknivspissforlengelsen 121b har også normalt en bredde (parallell med aksen 112) omtrent lik bredden av oppfangingsøsens innløp. A barrier structure is provided located near the catch ladle entrance or inlet to block gas that could escape to the catch ladle. Such a barrier structure is indicated at 121, and is shown with a barrier surface 121a which stands radially outward from the inner lip 115b of the catch eye, i.e. towards the liquid ring, whereby liquid on the ring moves relatively past the barrier surface 121a to enter the collection ladle at its inlet. The barrier surface has an extension in the form of a blade tip, indicated at 121b, which controls the radial thickness at t2 of the liquid ring entering the catch ladle. In this connection, t2 is normally less than tj. The blade tip extension 121b also normally has a width (parallel to the axis 112) approximately equal to the width of the inlet of the catch eye.

Barriereoverflaten er vist med en avskråning i retningen av relativ bevegelse av The barrier surface is shown with a slope in the direction of relative motion of

væsken som går inn i oppfangingsøsen og dennes avskråning er foretrukket konveks for å minimere eller hindre oppbygning av væske i et turbulent pppdemningsspor ved oppfangingsøsens innløp. Bemerk i fig. 3 at oppfangingsøsens innløpsbredde w har mindre utstrekning enn væsken i ringen, d.v.s. at ringvæske foreligger ved i bredden motsatte sider av oppfangingsøsen, som ved 113e og 113f. the liquid entering the collection ladle and its slope is preferably convex to minimize or prevent the build-up of liquid in a turbulent ppp dam groove at the collection ladle's inlet. Note in fig. 3 that the inlet width w of the collection eye has a smaller extent than the liquid in the ring, i.e. that ring liquid is present on widthwise opposite sides of the collection ladle, as at 113e and 113f.

Følgelig blir separert gass forhindret eller i vesentlig grad forhindret fra å gå inn i oppfangingsøsen og strømme til utløpet, og det oppnås en effektiv gassvæske-separasjon. Accordingly, separated gas is prevented or substantially prevented from entering the catch ladle and flowing to the outlet, and an efficient gas-liquid separation is achieved.

Et ytterligere aspekt vedrører tilveiebringelse av midler for å bevirke styrbar forskyvning av barrierestrukturen mot væskeringen, hvorved tykkelsen ti av væskelaget som går inn i oppfangingsøsen styres. I eksemplet i fig. 2 og 3 er slike styreinnretninger for barriereforskyvning vist i form av en fjær 125 plassert for å presse barrierestrukturen mot væskeringen. En balanse oppnås mellom kraften fra fjæren som virker til å presse barrieren mot væskeringen, og kraften fra væsken som slår an mot den konvekse overflate 121a av barrieren, for å posisjonere barrieren radialt som en funksjon av separatorens rotasjonshastighet, rotasjonshastigheten av væskeringen og væskens viskositet, hvorved en styrt takt for væskeinntak i oppfangingsøsen oppnås for å tilsvare væsketilførsel til ringen, og uten luftinntak, A further aspect relates to the provision of means to effect controllable displacement of the barrier structure towards the liquid ring, whereby the thickness ten of the liquid layer entering the collection ladle is controlled. In the example in fig. 2 and 3, such control devices for barrier displacement are shown in the form of a spring 125 placed to press the barrier structure against the liquid ring. A balance is achieved between the force of the spring acting to press the barrier against the liquid ring, and the force of the liquid impinging on the convex surface 121a of the barrier, to position the barrier radially as a function of the rotational speed of the separator, the rotational speed of the liquid ring and the viscosity of the liquid, whereby a controlled rate of liquid intake into the catch ladle is achieved to correspond to liquid supply to the ring, and without air intake,

d.v.s. innløpet er anordnet åpent for innstrømning av væske, men er blokkert for gass. i.e. the inlet is arranged open for the inflow of liquid, but is blocked for gas.

En styringsstruktur er også anordnet for å styre slik forskyvning av A control structure is also provided to control such displacement

barrierestrukturen når denne beveges i retning til og fra væskeringen. Se f.eks. relativt glidende kontaktoverfiater 129 og 130 på henholdsvis barrieren og skaftet the barrier structure when this is moved in the direction to and from the liquid ring. See e.g. relatively sliding contact surfaces 129 and 130 on the barrier and the shaft respectively

131 på oppfangingsøsen, festet til oppfangingsøsen og som glir i boringen i en hylse 131 on the collection ladle, attached to the collection ladle and which slides in the bore in a sleeve

129a festet til oppfangingsøsen. En stopper 134 på skaftet kan bringes i inngrep med enden 133a på hylsen for å begrense radial utoverbevegelse av 129a attached to the catch scoop. A stop 134 on the shaft can be engaged with the end 133a of the sleeve to limit radial outward movement of

barrierestrukturen og dennes bladknivspiss, som tidligere nevnt. the barrier structure and its blade tip, as previously mentioned.

Fig. 4 og 5 viser bruk av en eller flere skovler 40 neddykket i væsken og anordnet i vinkel i forhold til retningen for bevegelsen av væskeringen, for å oppta væskeanslag som virker til å frembringe en kraftkomponent i en retning radialt utover (bort fra aksen 12). Denne skovl er forbundet til barrierestrukturen 121, Figs. 4 and 5 show the use of one or more vanes 40 immersed in the liquid and arranged at an angle to the direction of movement of the liquid ring, in order to accommodate liquid impact which acts to produce a force component in a direction radially outwards (away from the axis 12 ). This vane is connected to the barrier structure 121,

f.eks. ved hjelp av avstivninger 42 for å utøve kraft på barrieren som virker til å e.g. using braces 42 to exert force on the barrier which acts to

bevege den inn i eller mot væsken. Denne kraft motvirkes av den kraft som utøves på barrierens konvekse overflate, som nevnt i det foregående, og en likevekt oppnås som tidligere nevnt. Ingen fjær anbringes i dette eksempel, move it into or against the liquid. This force is counteracted by the force exerted on the barrier's convex surface, as mentioned above, and an equilibrium is achieved as previously mentioned. No springs are placed in this example,

Fordelen med disse typer av utløp for trefaseseparatoren er at store endringer i væskestrømningstakten kan opptas med bare små endringer i væskehøyde. Dette muliggjør at store endringer i oljestrøm eller vannstrøm kan opptas i utløpet uten The advantage of these types of outlets for the three-phase separator is that large changes in liquid flow rate can be accommodated with only small changes in liquid height. This enables large changes in oil flow or water flow to be recorded in the outlet without

store økninger i trykkfall eller lokalisering av oljevanngrenseflaten 7. large increases in pressure drop or localization of the oil-water interface 7.

En ytterligere type utløp er vist i fig. 6. Separert olje strømmer og en A further type of outlet is shown in fig. 6. Separated oil flows and a

overløpsterskel 204, anbrakt slik at oljegrenseflaten 201 befinner seg ved enn radius r0 fra akselens senterlinje. Overløpsterskelen 204 roterer sammen med rotoren 13. overflow threshold 204, placed so that the oil boundary surface 201 is at than radius r0 from the axle's centerline. The overflow threshold 204 rotates together with the rotor 13.

Oljen strømmer kontrollerbart over overløpsterskelen 204 inn i en oppsamlingsring The oil flows controllably over the overflow threshold 204 into a collection ring

205 i en oljepassasje 225, og hvorfra den fjernes ved hjelp av en pppfangingsøse 209, neddykket i oljelaget ved 209a. 205 in an oil passage 225, and from which it is removed by means of a pppanging ladle 209, immersed in the oil layer at 209a.

Separert vann 208 strømmer gjennom en passasje 203, dannet av et rom mellom separatorrotoren 32 og bunnveggen 206a i en dobbelt overløpsterskelstruktur 206. Vannet strømmer mot høyre under virkning av det hydrostatiske væsketrykk og strømmer kontrollerbart over overløpsterskelen 207. Separated water 208 flows through a passage 203, formed by a space between the separator rotor 32 and the bottom wall 206a in a double overflow threshold structure 206. The water flows to the right under the action of the hydrostatic fluid pressure and flows controllably over the overflow threshold 207.

Vannet strømmer inn i en oppsamlingsring 214 i en vannpassasje 224, hvorfra det fjernes ved hjelp av en oppfangingsøse 210, neddykket i vannlaget ved 210a. Passasjene er separert ved hjelp av barrierestrukturen 206 mellom The water flows into a collection ring 214 in a water passage 224, from which it is removed by means of a collection scoop 210, immersed in the water layer at 210a. The passages are separated by means of the barrier structure 206 between

overløpstersklene. Posisjonen av de to overløpsterskler bestemmer lokaliseringen av vannoljegrenseflaten 202 (f.eks. ifølge relasjonen angitt senere). Veggene i overløpsterskelstrukturen 206, isolerer væskene i separasjonssonene fra skjærkreftene indusert av oppfangingsøsene. the overflow thresholds. The position of the two overflow thresholds determines the location of the water-oil interface 202 (eg, according to the relation stated later). The walls of the overflow threshold structure 206 isolate the liquids in the separation zones from the shear forces induced by the catch ladles.

Fig. 7 er et deltverrsnitt tatt langs linjen 7-7 i fig. la. Det viser funksjonen av ribber 230 i den roterende separator. Dysen 301 innfører en blanding 308 av olje, gass og vann mot separasjonsoverfiaten 2. Væsken renner bort gjennom hull 309 inn i en langsgående passasje 303 dannet av langsgående ribber 304. Ribbene tilveiebringer en koaleserende overflate for dråper så vel som en understøttende konstruksjon. De virker også for å hindre sekundære strømninger i passasjene. Grenseflaten 307 Fig. 7 is a partial cross-section taken along the line 7-7 in fig. let. It shows the function of ribs 230 in the rotary separator. The nozzle 301 introduces a mixture 308 of oil, gas and water towards the separation surface 2. The liquid flows away through holes 309 into a longitudinal passage 303 formed by longitudinal ribs 304. The ribs provide a coalescing surface for droplets as well as a supporting structure. They also act to prevent secondary flows in the passages. The interface 307

mellom olje og vann dannes av det roterende tyngdekraftfelt og lokaliseringen av overløpstersklene. Den separerte olje strømmer over toppen av olje- between oil and water is formed by the rotating gravity field and the location of the overflow thresholds. The separated oil flows over the top of the oil

I overløpsterskelen 305. Det separerte vann strømmer gjennom passasjen 306 dannet In the overflow threshold 305. The separated water flows through the passage 306 formed

av overløpsterskelstrukturen. of the spillway structure.

Claims

1. Rotating separator device, where fluid comprising gas and liquids is supplied in a fluid jet such as via a nozzle (17), comprising: devices for separating the liquid from the gas in a first zone inside the rotating separator device, and the rotating separator device comprises an outlet (13) for flowing liquid A with a higher density, and an outlet (10) for flowing liquid B with a lower density, the liquids A and B have an interface localization, at least one of said outlets comprises a collection ladle (114) immersed in at least one of the liquids collected as a centrifugally induced liquid ring moving relative to the collection ladle, characterized in that at least one overflow threshold structure (207) for separating the liquids into liquids of different density within the rotating separator apparatus is arranged to control the flow of a liquid above the overflow threshold structure of the liquid ring to provide a more stable interface localization so that essentially complete separation of the flowing liquids A and B occurs for a relatively wide range of flows.

2. Apparatus according to claim 1, characterized by a barrier (206) between the liquids A and B after one of the liquids has flowed over the overflow threshold structure (207) and the liquids have been captured as liquid rings.

3. Apparatus according to claim 2, characterized by first and second overflow threshold structures (204, 207) separated by the barrier (206).

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the overflow threshold structures (204, 207) control the flow of the liquids to the outlets comprising the collection ladles (209, 210) respectively immersed in the liquids captured as centrifugally induced liquid rings which move relative to the collection ladles.

5. Apparatus according to claim 4, characterized by a movable inside opening barrier (121) which blocks the entry of gas into at least one of the collection ladles (209, 210).

6. Apparatus according to one of the preceding claims, characterized by liquid coalescing ribs (230, 304) to separate the liquids from the gas at a first zone inside the rotating separator apparatus.

7. Apparatus according to one of the preceding claims, In characterized in that the fluid jet has a momentum, and includes devices for transferring energy from the fluid jet to the rotating separator apparatus.

8. Apparatus according to one of the preceding claims, characterized by means for transmitting power from an external source to the rotary separator apparatus.

9. Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid jet contains solid particles, and comprises a removal passage (22) for the particles in the rotating separator device, and devices for directing the particles which are separated by centrifugal force to the passage.

10. Apparatus according to claim 1, characterized in that the liquids are oil and water and the interface is determined mainly by the equation: where po = oil density pw - water density co = revolutions per minute of surface 2 r; = radius of interface oil-Water r0 = radius of oil outlet (10) rw = radius of water outlet (13).

11. Apparatus according to claim 10, characterized by rotating barrier structures (12) between the outlets (10, 13), where the barrier structures have opposite sides, and passage devices (23) for the flow of the water from one of the sides of the barrier structure to the other side of the barrier structure towards a water outlet (13), the oil being collected on one side of the barrier structure, and water being collected on the other side of the barrier structure.

12. Apparatus according to one of the preceding claims, characterized by a throttle vane (9) to produce power transmitted to the rotating separator apparatus.