专利名称：一种桨叶发电稳定旋流分离装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于原油集输计量技术领域，涉及ー种油气分离装置，尤其涉及ー种桨叶发电稳定旋流分离装置。
背景技术：
在原油集输计量系统，特别是井口单井计量系统中，常用油气分离系统把油井开采出的气相和液相分离开，分别计量原油中的液相数量、气相数量，液相含水率进而推算出产油量，实现生产计量的目的，支持油田信息化管理和决策、计量、控制、提高产油量提供依据和保障。目前各种常用的管柱旋流分离器相比传统的卧式分离器、立式分离器由于体积小、分离速度高、分离效果好被大量开发出来。由于原油集输系统的流体參数为非稳态，例如断塞流等瞬间大气量、大液量、无流量等现象，大幅度改变原油集输的瞬时流量，导致决定旋流分离效果的关键參数-射流线速度在过大的范围内变动，严重削弱旋流分离效果，降低实际分离计量精度。同吋，采用质量流量计的分离计量装置，直接计量质量值，计量误差小，常被用来作为其他井口计量装置的校准设备，需要移动，计量装置移动后，需要在井场重新接电，大部分井场没有备用接ロ，就需要把抽油机停下来在抽油机的控制柜接电，不仅影响抽油机的产量和可靠性，而且存在安全风险。因此，油田迫切需要开发适应原油流量压カ波动大，免外部充电(少外部充电)的移动计量装置。
实用新型内容为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种无需外接电源、分离效果显著的桨叶发电稳定旋流分离装置。本实用新型的技术解决方案是本实用新型提供了一种桨叶发电稳定旋流分离装置，包括管状分离器本体，其特殊之处在于所述桨叶发电稳定旋流分离装置还包括设置在管状分离器本体内部的发电装置。上述发电装置包括与管状分离器本体同轴的传动轴以及设置在传动轴上端部并由传动轴驱动的发电机；所述传动轴通过支撑架设置在分离器本体内部。上述支撑架包括上支撑以及下支撑；所述上支撑包括上支撑座、向心推力轴承以及上支撑臂；所述上支撑臂与分离器本体相连；所述传动轴的上端伸入上支撑座中并通过向心推力轴承固定在支撑臂上；所述下支撑包括下支撑孔以及下支撑臂；所述传动轴的下端伸入下支撑孔中；所述下支撑臂与分离器本体相连。上述发电装置还包括驱动叶片；所述驱动叶片设置在传动轴上并靠近设置在管状分离器本体上射流ロ附近；所述驱动叶片是一片或多片，所述驱动叶片是多片时，所述多个驱动叶片均匀分布在传动轴上。上述桨叶发电稳定旋流分离装置还包括设置在管状分离器本体外部的隔离连接器以及充电装置；所述发电装置通过隔离连接器与充电装置相连。上述充电装置包括电源输入端、分压电阻、可控三极管以及可充电源；所述分压电阻的一端分别接入电源输入端以及可控三极管的集电极；所述分压电阻的另一端接入可控三极管的发射极；所述可充电源接入可控三极管的基极；所述电源输入端接入隔离连接器。上述可控三极管是可控单向三极管；所述分压电阻是可调电阻。上述桨叶发电稳定旋流分离装置还包括设置在管状分离器本体内部井置于发电装置下部的搅 拌装置。上述搅拌装置设置在发电装置的传动轴上。上述搅拌装置是设置在传动轴上的搅拌叶片；所述搅拌叶片是ー层或多层；所述每层搅拌叶片是一片或多片。本实用新型的优点是I、扩展性强，无需外接电源。本实用新型在分离器的气相空间中，还设置了与传动轴连接的发电机，在传动轴转动的过程中，带动发电机进行发电，可对其他井口计量装置进行充电，免去了外接电源，在气液分离的基础上进一步增强了其使用功能，使用方便。2、分离效果显著。本实用新型在现有油气分离器的基础上，首先利用充电装置，流量较小时，不对外充电，保证足够的射流线速度；流量较大时，对外充电吸收过大能量，避免过大的射流线速度，达到提高旋流分离效果的作用。第二，本实用新型在此基础上还增加了伸入液相内部的传动轴以及搅拌叶片和驱动叶片，当油气混合物从射流ロ入射时，由于其离心カ的作用下推动驱动叶片，并进ー步带动传动轴和搅拌叶片的旋转，在液面下的搅拌叶片通过对液相的搅动，对分离器中的混有气相的液相翻卷，迫使液面以下的气相升至液面以上进行逃逸。搅拌叶片加速没有分离出的气相聚合、粘接等进ー步分离，特别是针对泡沫油等气液两相亲和的状态、溶解气等，通过挤压、破乳、碎泡、聚合，加速难分离混合物分离。吸收流体动能通过旋风分离器带动同轴的截断螺旋，翻卷旋流分离后的较高单一含量流体，促进夹带的需分出流体浮出主含量流体界面逸出，进ー步提高两相流体分离精度，改善了原油泡沫油及溶解性两相流体分离效果。同时搅拌叶片可以通过速度超越离合器与传动轴连接，避免流速过大时引起飞溅，破坏已有分离效果；并截断过长旋流，避免夹带。驱动叶片还起到过小流量下，強制形成旋流分离的作用。本实用新型改变了传统依靠重力分离的方式，使气液分离更加彻底，效果非常显著。
图I是本实用新型所提供的分离装置的结构示意图；图2是本实用新型所采用的充电装置的电路原理图；其中I-分离器本体；2_出液ロ ；3_下支撑；4_搅拌叶片；5_液面；6_驱动叶片；7_传动轴；8_射流ロ ；9_上支撑；10-向心推力轴承；11-发电机；12-隔离连接器；13-出气ロ ；14-充电装置；141-分压电阻；142_可控三极管；143-可充电源。
具体实施方式
[0024]參见图I，本实用新型提供了 ー种桨叶发电稳定旋流分离装置，包括管状分离器本体I，该桨叶发电稳定旋流分离装置还包括设置在管状分离器本体I内部的发电装置。发电装置包括与管状分离器本体同轴的传动轴7以及设置在传动轴7上端部并由传动轴7驱动的发电机11 ;传动轴7通过支撑架设置在分离器本体I内部。支撑架包括上支撑9以及下支撑3 ;上支撑9包括上支撑座、向心推力轴承10以及上支撑臂；上支撑臂与分离器本体I相连；传动轴7的上端伸入上支撑座中并通过向心推力 轴承10固定在支撑臂上；下支撑3包括下支撑孔以及下支撑臂；传动轴7的下端伸入下支撑孔中；下支撑臂与分离器本体I相连。发电装置还包括驱动叶片；驱动叶片设置在传动轴7上并靠近设置在管状分离器本体I上射流ロ 8附近；驱动叶片6是一片或多片，驱动叶片6是多片时，多个驱动叶片6均匀分布在传动轴7上。桨叶发电稳定旋流分离装置还包括设置在管状分离器本体I外部的隔离连接器12以及充电装置14 ;发电装置通过隔离连接器12与充电装置14相连。充电装置14包括电源输入端、分压电阻141、可控三极管142以及可充电源143 ；分压电阻141的一端分别接入电源输入端以及可控三极管142的集电极；分压电阻141的另一端接入可控三极管142的发射极；可充电源143接入可控三极管142的基极；电源输入端接入隔离连接器12。充电装置是限压电路，分离器处理的流体流量较大时，发电机转速较高，动カ较大，产生的电动势较高，通过分压电阻141分压后的电压大于可控三极管142的触发电压，可控三极管142通电阻几乎为零，发电机的电动势加在可充电源143上给可充电源充电。分离器处理的流体流量较小时，发电机转速较低，动カ较小，产生的电动势较低，通过分压电阻141分压后的电压小于可控三极管142的触发电压，可控三极管142处于电阻无限大状态，相当于电路断开，不给可充电源143充电，发电机的输出负载几乎为零，发电机轴上不受电动阻力。可控三极管142是可控单向三极管，避免可充电源143对发电机发电，増大旋流的阻尼。分压电阻141可以设为可调电阻，以便调节充电电压和发电机对流体能量的稳定水平。利用充电装置，流量较小时，不对外充电，保证足够的射流线速度；流量较大时，对外充电吸收过大能量，避免过大的射流线速度。达到提高旋流分离效果的作用。桨叶发电稳定旋流分离装置还包括设置在管状分离器本体I内部井置于发电装置下部的搅拌装置，搅拌装置设置在分离器本体I中的液面5内部，搅拌装置设置在发电装置的传动轴7上。搅拌装置是设置在传动轴7上的搅拌叶片4 ;搅拌叶片4是ー层或多层；每层搅拌叶片4是一片或多片。经本实用新型所提供的分离装置后，液体从分离器本体I底部的出液ロ 2流出，气体从分离器本体I顶部的出气ロ 13逸出。
权利要求1.ー种桨叶发电稳定旋流分离装置，包括管状分离器本体，其特征在于所述桨叶发电稳定旋流分离装置还包括设置在管状分离器本体内部的发电装置。
2.根据权利要求I所述的桨叶发电稳定旋流分离装置，其特征在于所述发电装置包括与管状分离器本体同轴的传动轴以及设置在传动轴上端部并由传动轴驱动的发电机；所述传动轴通过支撑架设置在分离器本体内部。
3.根据权利要求2所述的桨叶发电稳定旋流分离装置，其特征在于所述支撑架包括上支撑以及下支撑；所述上支撑包括上支撑座、向心推力轴承以及上支撑臂；所述上支撑臂与分离器本体相连；所述传动轴的上端伸入上支撑座中并通过向心推力轴承固定在支撑臂上；所述下支撑包括下支撑孔以及下支撑臂；所述传动轴的下端伸入下支撑孔中；所述下支撑臂与分离器本体相连。
4.根据权利要求3所述的桨叶发电稳定旋流分离装置，其特征在于所述发电装置还包括驱动叶片；所述驱动叶片设置在传动轴上并靠近设置在管状分离器本体上射流ロ附近；所述驱动叶片是一片或多片，所述驱动叶片是多片时，所述多个驱动叶片均匀分布在传动轴上。
5.根据权利要求I或2或3或4所述的桨叶发电稳定旋流分离装置，其特征在于所述桨叶发电稳定旋流分离装置还包括设置在管状分离器本体外部的隔离连接器以及充电装置；所述发电装置通过隔离连接器与充电装置相连。
6.根据权利要求5所述的桨叶发电稳定旋流分离装置，其特征在于所述充电装置包括电源输入端、分压电阻、可控三极管以及可充电源；所述分压电阻的一端分别接入电源输入端以及可控三极管的集电极；所述分压电阻的另一端接入可控三极管的发射极；所述可充电源接入可控三极管的基板；所述电源输入端接入隔离连接器。
7.根据权利要求6所述的桨叶发电稳定旋流分离装置，其特征在于所述可控三极管是可控单向三极管；所述分压电阻是可调电阻。
8.根据权利要求7所述的桨叶发电稳定旋流分离装置，其特征在于所述桨叶发电稳定旋流分离装置还包括设置在管状分离器本体内部井置于发电装置下部的搅拌装置。
9.根据权利要求8所述的桨叶发电稳定旋流分离装置，其特征在于所述搅拌装置设置在发电装置的传动轴上。
10.根据权利要求9所述的桨叶发电稳定旋流分离装置，其特征在于所述搅拌装置是设置在传动轴上的搅拌叶片；所述搅拌叶片是ー层或多层；所述每层搅拌叶片是一片或多片。
专利摘要本实用新型涉及一种桨叶发电稳定旋流分离装置，包括管状分离器本体，以及设置在管状分离器本体内部的发电装置。本实用新型提供了一种无需外接电源、分离效果显著的桨叶发电稳定旋流分离装置。
文档编号E21B43/34GK202417465SQ20112056423
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者刘文化, 刘景峰, 张鹏, 黄鹏 申请人:西安东风机电有限公司