一种可调节流速的多级并联式水力旋流器的制造方法
【专利摘要】一种可调节流速的多级并联式水力旋流器，包括架体和旋流器筒体，筒体内腔经横向隔板分为设有进液口的固液分离腔和排固腔，旋流器筒体的上下两端分别安装有上端盖和锥形接头；包括由至少设有一纵向切入缝的旋流子筒体、溢流管和具有多个径向螺纹孔的填料套构成的多个旋流子；旋流子筒体的上端插装固定于上端盖，其下端穿过横向隔板；溢流管插入到旋流子筒体内，两者之间形成环形腔，溢流管上固装有与上端盖可拆卸式固连的法兰盘，其外侧面上设有定位孔；填料套置于环形腔内，其通过螺钉与溢流管固连；包括由总接头和多条管路构成的管汇结构。本水力旋流器通过开启旋流子的数量来满足不同的产液量工况，通过改变填料套的上下位置来改变进入到旋流筒体内的油气混合液的流速，从而达到较佳的固液分离效果。
【专利说明】一种可调节流速的多级并联式水力旋流器
【技术领域】
[0001]本发明属于对地下开采出的原油进行净化处理的水力旋流设备，特别涉及一种可调节流速的多级并联式水力旋流器
【背景技术】
[0002]地下采出的原油中一般都伴有大量的天然气和其他杂质(砂子、水等)，这不仅会使输送困难，腐蚀输油管线，加剧设备的磨损，更主要的是会给炼油厂及化工厂的生产带来困难。因此，必须在石油矿场上对从井底采出的油气进行净化处理。
[0003]长期以来，油田地面工程中的分离处理过程主要采用重力分离流程。这种常规生产流程普遍存在大型设备多、占地面积大、工程造价高、流程不密闭、系统压力利用不充分等问题。
[0004]随着旋流分离技术的成功应用，油田地面分离技术进入重大技术发展时期。这类旋流分离设备主要以静态水力旋流器和动态水力旋流器为典型代表，因其体积小、处理时间短而日益引起国际石油工程技术界的广泛关注，在原油脱气、脱水、除砂、除颗粒以及气体、原油、污水净化和污泥脱水等方面都存在着技术经济上的可行性和工程应用的广阔前景。其中固体颗粒物杂质难于处理，如使其直接进入地面水处理系统中，将增大能量消耗，造成工艺管网的堵塞和腐蚀。
[0005]水力旋流器功能多、结构简单、占地面积小、安装方便、运行费用低、使用方便灵活、工艺比较简单，特别是分离过程实现闭路循环，不产生二次污染，尤其是水力旋流器中高速离心力产生的加速度为重力加速度的几百倍甚至上千倍，对于固-液水力旋流器来说可极大地改善处理效果，减少进入后续工艺中的颗粒杂质含量，降低后续工艺的处理难度。静态水力旋流器的工作原理为:固液混合物在压差的作用下以一定速度沿切线方向进入旋流器，通过离心力和重力的作用，粗颗粒或密度大的物质沿半径较大的外旋流由底流口排出，而细颗粒或密度较小的物质旋转到一定程度后会随二次上旋涡流由溢流口排出。
[0006]现有的静态旋流器具有操作方便，设备投资小，占地面积小，工艺流程简化，运行成本底等优点，但同时也存在着分离效率低、不能适应复杂多变的工况条件等缺点。
【发明内容】
[0007]本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种调节方便，在复杂多变的产油工况下均能达到较佳的固液分离效果，且能满足高产液量使用要求的可调节流速的多级并联式水力旋流器。
[0008]本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:
[0009]一种可调节流速的多级并联式水力旋流器，其特征在于:
[0010]包括架体，架体固定在地面或作业平台上；
[0011]包括旋流器筒体，旋流器筒体固定支撑在架体上，旋流器筒体内设有横向隔板，横向隔板将旋流器筒体的内腔分割为位于上部的固液分离腔和位于下部的排固腔，在固液分离腔所对应的筒壁上设有进液口，在旋流器筒体的上端安装有上端盖，在旋流器筒体的下端连接有锥形接头，锥形接头通过管路与固体收集装置连接；
[0012]包括沿圆周均布的多个旋流子，多个旋流子以旋流器筒体的轴线为中线穿装固定在上端盖上；每个旋流子包括旋流子筒体、溢流管和填料套；旋流子筒体置于旋流器筒体内，其上端插装固定在上端盖上，其下端穿过所述横向隔板，并伸入到旋流器筒体的排固腔内，在旋流子筒体位于旋流器筒体的固液分离腔的筒壁上至少设有一个纵向切入缝；所述溢流管从上端插入到旋流子筒体内，在旋流子筒体与溢流管之间形成环形腔，在溢流管上固装有法兰盘，法兰盘设置在上端盖的上端，并与上端盖可拆卸式固定连接，溢流管的上端形成溢流口 ；所述填料套置于所述环形腔内，在填料套上设有多个径向螺纹孔，多个径向螺纹孔沿填料套的轴向依次设置，在溢流管的外侧面上设有定位孔，所述填料套通过锁紧在其中一螺纹孔内的螺钉与溢流管固连，该螺钉的端部插入到溢流管外侧面的定位孔内；
[0013]包括管汇结构，所述管汇结构包括具有多个进液口和一个出液口的总接头及一一连接总接头的进液口和多个溢流管的溢流口的多条管路，在每条管路上均设有控制阀门，总接头的出液口通过管路与液体收集装置连接。
[0014]本发明还可以采取的技术方案为:
[0015]在旋流器筒体的固液分离腔所对应的管壁上设有与外界连通的泄压口，在泄压口位置设有安全阀。
[0016]在旋流器筒体的排固腔所对应的管壁上设有与外界连通的调压口，调压口通过平衡管路与总接头的其中一进液口连接。
[0017]在旋流器筒体的排固腔所对应的管壁上设有与外界连通的清洗口，清洗口通过清洗管路连接外部供水系统。
[0018]在溢流管的侧壁上位于填料套的上端部位设有径向的通气孔。
[0019]本发明具有的优点和积极效果是:
[0020]I)多个水利旋流子通过管汇形成并联结构，这样可根据实际工况的产液量开启一个旋流子或多个旋流子，从而既能满足低产液量工况的使用要求，也能满足较高产液量工况的使用要求，增大了同一水利旋流器的适用范围。
[0021]2)通过将连接填料套和溢流管的螺钉锁紧在不同位置的径向螺纹孔内，可改变填料套在溢流管上的上下位置，从而来改变填料套对纵向切入缝的遮挡量，进而改变油气混合液经纵向切入缝的流通面积，这样就能改变进入到旋流子筒体内的油气混合液的流速，流速的改变适应了不同的工况条件，使固液达到较佳的分离效果。
[0022]3)本水利旋流器还具有结构紧凑、占地面积小和工作效率高的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本发明的结构示意图；
[0024]图2是旋流子与上端盖配合的局部示意图；
[0025]图3是管汇结构的局部示意图。
[0026]图中:1、架体；2、旋流器筒体；210、进液口 ；220、泄压口 ；230、调压口 ；240、清洗口 ；3、横向隔板；4、固液分离腔；5、排固腔；6、上端盖；7、锥形接头；8、旋流子；810、旋流子筒体；811、纵向切入缝；820、溢流管；821、定位孔；822、通气孔；830、填料套；831、径向螺纹孔；840、环形腔；850、法兰盘；9、管汇结构；910、总接头；920、管路。
【具体实施方式】
[0027]为能进一步了解本发明的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:
[0028]请参阅图1-3，一种可调节流速的多级并联式水力旋流器，由以下几部分组成:
[0029]包括架体1，架体固定在地面或作业平台上。
[0030]包括旋流器筒体2，旋流器筒体固定支撑在架体上。在旋流器筒体内设有横向隔板3，横向隔板将旋流器筒体的内腔分割为上下两个腔，其中上部的腔体为固液分离腔4，下部的腔体为排固腔5。在固液分离腔所对应的筒壁上设有进液口 210，进液口的作用是将从井底采出的油气混合液引入到旋流器筒体的固液分离腔内。在旋流器筒体的上端安装有上端盖6，在旋流器筒体的下端连接有锥形接头7，锥形接头通过管路与固体收集装置连接。
[0031]包括沿圆周均布的多个旋流子8，多个旋流子以旋流器筒体的轴线为中线穿装固定在上述上端盖上。每个旋流子包括旋流子筒体810、溢流管820和填料套830。旋流子筒体置于旋流器筒体内，其上端插装固定在上端盖上，其下端穿过所述横向隔板，并伸入到旋流器筒体的排固腔内。在旋流子筒体位于旋流器筒体的固液分离腔的筒壁上至少设有一个纵向切入缝811。所述溢流管从上端插入到旋流子筒体内，在旋流子筒体与溢流管之间形成环形腔840，在溢流管上固装有法兰盘850，法兰盘设置在上端盖的上端，并与上端盖通过螺纹锁紧件可拆卸式固定连接，溢流管的上端形成溢流口。所述填料套置于所述环形腔内，在填料套上设有多个径向螺纹孔831，多个径向螺纹孔沿填料套的轴向按设定的间距依次排布。在溢流管的外侧面上设有定位孔821，该定位孔应是与溢流管的内腔不连通的盲孔结构。所述填料套通过锁紧在其中一螺纹孔内的螺钉与溢流管固连，该螺钉的端部插入到溢流管外侧面的定位孔内。
[0032]包括管汇结构9。所述管汇结构包括具有多个进液口和一个出液口的总接头910
及--连接总接头的进液口和多个溢流管的溢流口的多条管路920，在每条管路上均设有控制阀门，总接头的出液口通过管路与液体收集装置连接。
[0033]上述结构中，在旋流器筒体的固液分离腔所对应的管壁上进一步设有与外界连通的泄压口 220，在泄压口位置设置有安全阀。其中安全阀在图纸未表示出。设置泄压口和安全阀的目的是:当旋流器筒体的固液分离腔内的压力处于正常范围值时，安全阀关闭；当固液分离腔内的压力过大时，安全阀开启，对固液分离腔进行泄压，从而避免了由于腔体压力过大而产生爆炸，保证了生产安全进行。
[0034]上述结构中，在旋流器筒体的排固腔所对应的管壁上进一步设有与外界连通的调压口 230，调压口通过平衡管路与总接头的其中一进液口连接。其中连接调压口与总接头进液口的平衡管路在图纸未表示出。设置调压口及平衡管路的目的是:平衡排固腔内的压力，从而方便下行杂质的外排。当排固腔内的压力升高时，排固腔内的部分流体经调压口进入到平衡管路，然后通过平衡管路进入到管汇内，以实现减压。
[0035]上述结构中，在旋流器筒体的排固腔所对应的管壁上进一步设有与外界连通的清洗口 240，清洗口通过清洗管路连接外部供水系统。设置清洗口的目的是:通过清洗口将水或清洗剂输入到旋流器筒体的排固腔内，对排固腔及下端的锥形接头进行清洗，以防止出现堵塞。
[0036]上述结构中，在溢流管的侧壁上位于填料套的上端部位进一步设有径向的通气孔822。通气孔连通了溢流管的内腔和由旋流子筒体和溢流管之间形成的环形腔，这样，通过溢流管上行的液体中的部分气体，就可通过通气孔进入到位于填料套上端的环形腔内，从而减小溢流管中的气体压阻，保证液体顺利汇总到管汇。
[0037]综上，本水力旋流器具有结构紧凑、占地面积小、适用范围广和工作效率高等方面的优点。
【权利要求】
1.一种可调节流速的多级并联式水力旋流器，其特征在于: 包括架体，架体固定在地面或作业平台上； 包括旋流器筒体，旋流器筒体固定支撑在架体上，旋流器筒体内设有横向隔板，横向隔板将旋流器筒体的内腔分割为位于上部的固液分离腔和位于下部的排固腔，在固液分离腔所对应的筒壁上设有进液口，在旋流器筒体的上端安装有上端盖，在旋流器筒体的下端连接有锥形接头，锥形接头通过管路与固体收集装置连接； 包括沿圆周均布的多个旋流子，多个旋流子以旋流器筒体的轴线为中线穿装固定在上端盖上；每个旋流子包括旋流子筒体、溢流管和填料套；旋流子筒体置于旋流器筒体内，其上端插装固定在上端盖上，其下端穿过所述横向隔板，并伸入到旋流器筒体的排固腔内，在旋流子筒体位于旋流器筒体的固液分离腔的筒壁上至少设有一个纵向切入缝；所述溢流管从上端插入到旋流子筒体内，在旋流子筒体与溢流管之间形成环形腔，在溢流管上固装有法兰盘，法兰盘设置在上端盖的上端，并与上端盖可拆卸式固定连接，溢流管的上端形成溢流口 ；所述填料套置于所述环形腔内，在填料套上设有多个径向螺纹孔，多个径向螺纹孔沿填料套的轴向依次设置，在溢流管的外侧面上设有定位孔，所述填料套通过锁紧在其中一螺纹孔内的螺钉与溢流管固连，该螺钉的端部插入到溢流管外侧面的定位孔内； 包括管汇结构，所述管汇结构包括具有多个进液口和一个出液口的总接头及一一连接总接头的进液口和多个溢流管的溢流口的多条管路，在每条管路上均设有控制阀门，总接头的出液口通过管路与液体收集装置连接。
2.根据权利要求1所述的可调节流速的多级并联式水力旋流器，其特征在于:在旋流器筒体的固液分离腔所对应的管壁上设有与外界连通的泄压口，在泄压口位置设有安全阀。
3.根据权利要求1所述的可调节流速的多级并联式水力旋流器，其特征在于:在旋流器筒体的排固腔所对应的管壁上设有与外界连通的调压口，调压口通过平衡管路与总接头的其中一进液口连接。
4.根据权利要求1所述的可调节流速的多级并联式水力旋流器，其特征在于:在旋流器筒体的排固腔所对应的管壁上设有与外界连通的清洗口，清洗口通过清洗管路连接外部供水系统。
5.根据权利要求1所述的可调节流速的多级并联式水力旋流器，其特征在于:在溢流管的侧壁上位于填料套的上端部位设有径向的通气孔。
【文档编号】B04C5/23GK104492616SQ201410705724
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】苑砚坤, 胡欣, 邓文海, 王宁, 张淑贞, 霍立强 申请人:天津亿利科能源科技发展股份有限公司