一种立式三级旋流气浮装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种立式三级旋流气浮装置，包括圆筒状密封的壳体，所述壳体底部设有出水管，顶部设有排渣口，沿所述壳体中心轴线设有圆柱形进水管；所述壳体的内腔设有两块级间隔板，将壳体的内腔纵向由上至下分割成第一级气浮腔、第二级气浮腔及第三级气浮腔。本实用新型在不多占用平台面积的条件下，采用纵向三级处理的方式对采出水进行处理，提高了采出水的处理质量。
【专利说明】一种立式三级旋流气浮装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种将油田采出水油中的水、油和悬浮物分离处理的设备。
【背景技术】
[0002]目前国内外油田采出水处理采用的气浮机，多采用单一的气浮，占地面积大，效率较低。针对海上油田，节省海上平台面积就是效益。研发高效立式气浮机，以节省平台面积，采用旋流加气浮可进一步提高装置效率。目前国内外针对海上油田采出水处理也研发了多种旋流气浮机，但都存在流场设计不合理，处理效果欠佳。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种提高采出水处理质量的立式三级旋流气浮装置。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种立式三级旋流气浮装置，包括圆筒状密封的壳体，所述壳体底部设有出水管，顶部设有排渣口，沿所述壳体中心轴线设有圆柱形进水管；所述壳体的内腔设有两块级间隔板，将壳体的内腔纵向由上至下分割成第一级气浮腔、第二级气浮腔及第三级气浮腔；所述第一级气浮腔内围绕所述进水管均匀布设有四根旋流管，所述旋流管下方设有挡油板，所述挡油板下方的级间隔板上设有油气收集帽，所述油气收集帽连接有延伸至壳体外部的排渣管；所述第二级气浮腔内的进水管外壁上设有连通所述第一级气浮腔的集水管，所述集水管还连接有延伸至壳体外部的进气管；围绕所述进水管均匀布设有四根旋流管，所述旋流管下方设有挡油板，所述挡油板下方的级间隔板上设有油气收集帽，所述油气收集帽连接有延伸至壳体外部的排渣管；所述第三级气浮腔内的进水管外壁上设有连通所述第二级气浮腔的集水管，所述集水管还连接有延伸至壳体外部的进气管；围绕所述进水管均匀布设有四根旋流管。
[0005]进一步地，所述集水管上部设有导流片。
[0006]进一步地，所述出水管内部设有"米"字形结构的防涡挡板。
[0007]进一步地,所述旋流管的旋流方向从上往下看为逆时针方向。
[0008]进一步地，所述旋流管的设计流速为大于等于N倍重力加速度。
[0009]进一步地，所述旋流管的设计流速为大于等于10倍重力加速度。
[0010]本实用新型在不多占用海上平台面积的条件下，采用纵向三级处理的方式对采出水进行处理，提高了采出水的处理质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的组成结构示意图。
[0012]图中:1、壳体；11、排渣口 ；2、旋流管；3、进水管；4、出水管；41，防涡挡板；5、级间隔板；6、进气管；7、挡油板；8、油气收集帽；81、排洛管；9、集水管；91、导流片。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
[0014]如图1所示，本实用新型一种立式三级旋流气浮装置，包括圆筒状密封的壳体1，壳体I底部设有出水管4，顶部设有排渣口 11，沿壳体I中心轴线设有圆柱形进水管3 ;壳体I的内腔设有两块级间隔板5，将壳体I的内腔纵向由上至下分割成第一级气浮腔、第二级气浮腔及第三级气浮腔。第一级气浮腔内围绕进水管3均匀布设有四根旋流管2，旋流管2下方设有挡油板7，挡油板7下方的级间隔板5上设有油气收集帽8，油气收集帽8连接有延伸至壳体I外部的排渣管81。第二级气浮腔内的进水管3外壁上设有连通第一级气浮腔的集水管9，集水管9还连接有延伸至壳体外部的进气管6 ;围绕进水管3均匀布设有四根旋流管2，旋流管2下方设有挡油板7，挡油板7下方的级间隔板5上设有油气收集帽8，油气收集帽8连接有延伸至壳体I外部的排渣81管。第三级气浮腔内的进水管3外壁上设有连通第二级气浮腔的集水管9，集水管9还连接有延伸至壳体外部的进气管6 ;围绕进水管3均匀布设有四根旋流管2。
[0015]本实用新型的四根旋流管2均布设置，出口方向水平，旋流方向从上往下看为逆时针，旋流管的设计流速所产生的离心力加速度为大于等于N倍重力加速度；更优地，该旋流管的设计流速所产生的离心力加速度为大于等于10倍重力加速度。如此设计的优势在于，由于受地球自转影响，科利奥利力使北半球水产生的涡流方向从上往下看也是逆时针，中国处于北半球，这样就充分利用了科利奥利力作用，起到了加强旋流的作用。挡油板7的作用在于防止气浮后的水产生涡流，由于本实用新型分级气浮，一级气浮后的水通过集水管产生旋流，如果不设挡油板，强大的涡流，会把第一级浮选出的油吸入下一级。油气收集帽8，能在排出气、油时，使排出的水降到最少。集水管9的作用在于把上一级处理后的水，收集起来通过进气管注入气体后，再次分配出去。进气管6用于在上一级气体释放后，重新注入气体。级间隔板5把一个壳体内腔分成几级，实现多次旋流气浮。
[0016]优选实施方式中，可在集水管9上部设有导流片91，导流片91可使气浮后水的收集时明产生旋流。更优地，为防止处理水排出后，在第三级气浮腔内产生涡流，可在出水管4内部装设有"米"字形结构的防涡挡板41，防止产生涡流，吸入气、油。
[0017]本实用新型的组件尺寸、外形等并无特别的限制，比如进气管等可为方管、圆管等，但毫无疑问，当以圆管加工方便，效果最好。此外，经过发明人大量的试验得出两种最优尺寸的实施方式。一种实施方式中，进水管和出水管的公称直径为200毫米,壳体的直径为1000毫米，壳体的高度为3300毫米，其处理能力可达到每小时100立方米。另一种实施方式中，进水管和出水管的公称直径为300毫米，壳体的直径为2200毫米，壳体的高度为3500毫米，其水处理能力可达到每小时500立方米。
[0018]本实用新型相较于现有技术，结构上的优势包括:1、液体旋流产生的离心力大于等于数倍重力。2、旋流方向从容器上部向下看为逆时针，充分利用科利奥利力。3、级间集水汇管旋流方向从上往下看为逆时针。4、级间排气排油设集气集油帽。5、装置出水管设米字形防涡板。6、设隔油挡板。
[0019]本实用新型是一个小巧的浮选装置，它使用气浮以及施加离心力的方式将液态水、油及固态悬浮物从采出水中分离和去除。第一级气浮腔的水通过进水管由罐体底部中心进入，同时将外部的氮气(或者空气)混合到水中，当氮(或者空气)和油水的混合物上升到进水管顶部时，混合液被分配到与罐体相切的能产生一个强力旋转的四根旋流管中，在离心力和浮力的双重作用下，部分油滴和悬浮物被上浮，通过外壳顶部的排渣口排出。一级处理后的水通过集水管和导流板的强制作用进入第二级气浮腔。在进入第二级气浮腔前，通过进气管再次加入氮气(或空气)，进行第二级旋流气浮，进一步去除油和悬浮物。重复以上方式进行第三级气浮，最后经过三级处理的水从出水管排出。
[0020]以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本【技术领域】的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
【权利要求】
1.一种立式三级旋流气浮装置，包括圆筒状密封的壳体，其特征在于，所述壳体底部设有出水管，顶部设有排渣口，沿所述壳体中心轴线设有圆柱形进水管；所述壳体的内腔设有两块级间隔板，将壳体的内腔纵向由上至下分割成第一级气浮腔、第二级气浮腔及第三级气浮腔； 所述第一级气浮腔内围绕所述进水管均匀布设有四根旋流管，所述旋流管下方设有挡油板，所述挡油板下方的级间隔板上设有油气收集帽，所述油气收集帽连接有延伸至壳体外部的排渣管； 所述第二级气浮腔内的进水管外壁上设有连通所述第一级气浮腔的集水管，所述集水管还连接有延伸至壳体外部的进气管；围绕所述进水管均匀布设有四根旋流管，所述旋流管下方设有挡油板，所述挡油板下方的级间隔板上设有油气收集帽，所述油气收集帽连接有延伸至壳体外部的排渣管； 所述第三级气浮腔内的进水管外壁上设有连通所述第二级气浮腔的集水管，所述集水管还连接有延伸至壳体外部的进气管；围绕所述进水管均匀布设有四根旋流管。
2.根据权利要求1所述的立式三级旋流气浮装置，其特征在于，所述集水管上部设有导流片。
3.根据权利要求1所述的立式三级旋流气浮装置，其特征在于，所述出水管内部设有"米"字形结构的防涡挡板。
4.根据权利要求1所述的立式三级旋流气浮装置，其特征在于，所述旋流管的旋流方向从上往下看为逆时针方向。
5.根据权利要求1所述的立式三级旋流气浮装置，其特征在于，所述旋流管的设计流速所产生的离心力加速度为大于等于N倍重力加速度。
6.根据权利要求5所述的立式三级旋流气浮装置，其特征在于，所述旋流管的设计流速所产生的离心力加速度为大于等于10倍重力加速度。
【文档编号】C02F103/10GK204211510SQ201420564767
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】朱泽民, 魏新春, 王赤宇, 徐春波, 孙颖, 刘周恩, 洪元, 周京都 申请人:北京和默能源技术有限公司