一种旋流式组合气液高效分离装置的制作方法

本发明涉及油气田气液分离装置领域，具体涉及一种旋流式组合气液高效分离装置。

背景技术：

气液分离器是石油化工行业分离设备中的重要装置，用以分离夹带在蒸汽或气体中的细小液滴，现有的气液两相机械分离方法主要有重力分离、旋流分离、碰撞分离等。目前油田采出物的油气水混合物的组份复杂，采用单一的分离方式无法达到分离效果，满足不了生产要求，需要多级分离设备分离，增加了运维成本。

技术实现要素：

本发明的目的是克服单一分离无法达到分离效果以及多级分离成本大的问题，提供一种旋流式组合气液高效分离装置。

本发明的技术方案是提供了一种旋流式组合气液高效分离装置，包括筒体，所述筒体内部从下至上依次设置有中心管、伞板、丝网除沫器，所述中心管外壁上还设有螺旋管，且螺旋管底端与中心管内部联通，中心管底端通过中心管底板封闭，中心管上端固定有隔断板，所述隔断板中间设有开孔，且隔断板将筒体内部分隔成上下两个腔体，所述筒体上端连接有封头，封头上设有出气口。

所述伞板为圆锥形的伞状结构。

所述中心管上方的筒体内壁上焊接有支架，所述伞板通过支架的支撑设置于中心管上方。

所述丝网除沫器内部为丝网，丝网底部设置有支撑环。

所述丝网中间设置有固定杆，丝网上下两端都设有压条，且压条都连接于固定杆上。

所述固定杆上端通过蝶形螺母将压条和固定杆固定。

所述封头为椭圆型结构。

所述筒体与封头之间通过法兰连接，筒体下端还通过法兰连接有下接体。

本发明的有益效果：

(1)本发明提供的这种旋流式组合气液高效分离装置结构简单，充分利用重力分离、旋流分离、碰撞分离各自特点，组合在一个装置中，对气液两相混合物依次进行重力分离、旋流分离、碰撞分离，可有效分离直径5μm以上的液滴，从而实现分离效率99.99%，同时该分离装置可替代多级分离设备、降低生产成本，解决了单一分离无法达到分离效果以及多级分离成本大的问题。

(2)本发明提供的这种旋流式组合气液高效分离装置通过设置伞板为圆锥形的伞状结构，通过碰撞分离，改变了气液混合物流通方向，完成气液第三次分离。

(3)本发明提供的这种旋流式组合气液高效分离装置通过焊接在筒体内壁上的支架支撑伞板，避免伞板掉落，通过支撑杆将中心管底端外侧与筒体内壁固定，避免中心管因重力下落。

(4)本发明提供的这种旋流式组合气液高效分离装置通过固定杆、支撑环、压条将丝网除沫器做成可拆卸结构，方便后期维护，便于丝网定期清洗或更换。

(5)本发明提供的这种旋流式组合气液高效分离装置封头为椭圆型结构，最后经过丝网除沫器的气液混合物可再次通过封头的碰撞进行液体的分离，而且封头采用标准椭圆型封头，是设备重要受压元件。

(6)本发明提供的这种旋流式组合气液高效分离装置通过两对法兰将筒体上端和下端分别连接封头和下接体，将筒体分隔成三部分，便于内部分离元件的安装和后期维护，同时将法兰拆卸后，便于装置拉运，现场组装。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明旋流式组合气液高效分离装置的简易结构图；

图2是图1中的A-A截面示意图。

附图标记说明：1-出气口、2-封头、3-丝网、4-丝网除沫器、5-伞板、6-隔断板、7-螺旋管、8-中心管、9-中心管底板、10-筒体、11-支架、12-固定杆、13-支撑环、14-压条、15-蝶形螺母、16-下接体。

具体实施方式

实施例1：

为了克服单一分离无法达到分离效果以及多级分离成本大的问题，本实施例提供了一种如图1所示的旋流式组合气液高效分离装置，包括筒体10，所述筒体10内部从下至上依次设置有中心管8、伞板5、丝网除沫器4，所述中心管8外壁上还设有螺旋管7，且螺旋管7底端与中心管8内部联通，中心管8底端通过中心管底板9封闭，中心管8上端固定有隔断板6，所述隔断板6中间设有开孔，且隔断板6将筒体10内部分隔成上下两个腔体，所述筒体10上端连接有封头2，封头2上设有出气口1。

本发明提供的这种旋流式组合气液高效分离装置的工作原理如下：

气液两相从筒体10底部进入装置，在上升过程中，碰到隔断板6，由于气液两相存在较大的密度差，当液滴所受重力大于其气体的浮力时，液滴将在自身重力作用下从气体中沉降至容器中，从而实现气液第一次分离。

经重力分离的气体通过螺旋管7上端入口进入螺旋线型通道，借助螺道加速，产生挤压，储能后进入中心管8，加速释放，实现气液再次快速分离。

在气体分离后沿中心管8上升，与伞板5碰撞，气液碰撞进行第三次分离，气液两相混合物沿伞板5外侧与筒体10内壁之间的缝隙上升，进入丝网除沫器4，进行过滤分离，当携带液滴的气体以一定速度流经丝网时，液滴由于惯性作用碰撞滤芯并在表面发生吸附、扩散、聚结形成大的液滴，可有效分离直径5μm以上的液滴，进行第四次气液分离，分离效率达99.99%，最后气液两相混合物通过出气口1完成最终气液分离。

本发明的这种旋流式组合气液高效分离装置结构简单，充分利用重力分离、旋流分离、碰撞分离各自特点，组合在一个装置中，对气液两相混合物依次进行重力分离、旋流分离、碰撞分离，可有效分离直径5μm以上的液滴，从而实现分离效率99.99%，同时该分离装置可替代多级分离设备、降低生产成本，解决了单一分离无法达到分离效果以及多级分离成本大的问题。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种如图1所示的旋流式组合气液高效分离装置，所述伞板5为圆锥形的伞状结构，伞板5位于中心管8上方，是由钢板制作的一种圆锥形的伞状结构，气液混合物从中心管8流出，碰撞到伞板5上，通过碰撞分离，改变了气液混合物流通方向，完成气液第三次分离。

进一步的，为了固定伞板5的位置，所述中心管8上方的筒体10内壁上焊接有支架11，所述伞板5通过支架11的支撑设置于中心管8上方，支架11能将伞板5稳固地固定住，避免掉落。另外为了避免中心管8因重力下落，中心管8底端外侧还通过支撑杆与筒体10内壁固定。

实施例3：

在实施例2的基础上，本实施例提供了一种如图1和图2所示的旋流式组合气液高效分离装置，所述丝网除沫器4内部为丝网3，丝网3底部设置有支撑环13。丝网除沫器4是通过内部的丝网3对气液两相混合物进行碰撞分离，丝网除沫器4位于筒体上端，丝网3底部通过支撑环13固定。

进一步的，所述丝网3中间设置有固定杆12，丝网3上下两端都设有压条14，且压条14都连接于固定杆12上。丝网3通过固定杆12和压条14固定，固定杆12上端通过蝶形螺母15将固定杆12和压条14固定，丝网需要定期清洗或更换，将丝网除沫器4做成可拆卸结构，方便后期维护。

实施例4：

在实施例3的基础上，本实施例提供了一种如图1所示的旋流式组合气液高效分离装置，所述封头2为椭圆型结构。封头2和筒体10顶部连接，最后经过丝网除沫器的气液混合物可再次通过封头的碰撞进行液体的分离，而且封头采用标准椭圆型封头，是设备重要受压元件采用标准椭圆型封头，是设备重要受压元件。

所述筒体10与封头2之间通过法兰连接，筒体10下端还通过法兰连接有下接体16。两对法兰3将筒体10分隔成三部分，便于内部分离元件的安装和后期维护，同时将法兰拆卸后，便于装置拉运，现场组装。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。