一种气液分离设备的制作方法

本发明涉及气液分离技术，具体涉及一种气液分离设备。

背景技术：

1、管柱式气液分离器(gas-liquid cylindrical cyclone简称glcc)是一种应用在陆地及深海油气生产系统中的气液分离设备，主要应用于凝析气生产系统的气液分离，也可通过管柱式气液分离器控制生产系统的气油比，大大改善多相流量计、多相泵、放空天然气涤气器、液塞捕集器和容器式分离器等装置的工作性能。

2、目前，传统的管柱式气液分离器利用离心力完成两相分离，气液两相混合介质在倾斜管中实现预分离，并沿着切向入口进入垂直筒体管段形成强旋流，产生的离心力远远大于重力，在气液相密度差的作用下，液相沿管壁旋流进入到筒体底部液相出口，气体进入筒体漩涡的中央，构成一个倒圆锥型的涡流面，从顶部气相出口分离出去，实现气液分离。然而，这种分离器容易出现溢流口排气不彻底、上部分离筒体液相带出的问题，设备分离效率低，同时液相带出会加快设备的腐蚀速率，也容易造成管道计量元件精确性降低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种分离效率高、计量准确的气液分离设备。

2、本发明采用的技术方案为：一种气液分离设备，包括管柱式气液分离器、底流管、溢流管、倾斜入口管和捕雾装置；所述管柱式气液分离器包括竖直的分离筒体，分离筒体的顶部设有气相出口，分离筒体的底部设有液相出口，分离筒体的侧部设有进料口；所述捕雾装置安装于分离筒体的内顶部；所述分离筒体的气相出口安装有渐扩型溢流管，溢流管与输气管道连通，输气管道上配置有气相计量器；所述分离筒体的液相出口与水平的底流管连通，水平的底流管与输液管道连通，输液管道上配置有液相计量器；所述分离筒体的进料口与倾斜入口管的下端连通，倾斜入口管的上端与气液混合筒的出口相连，气液混合筒的入口与气液混合输送管连通。

3、按上述方案，所述溢流管的下口沿流体流动方向口径逐渐增大。

4、按上述方案，所述溢流管的下口插入分离筒体内。

5、按上述方案，所述进料口上部的分离筒体内壁设置有弧形凸起。

6、按上述方案，所述分离筒体侧部设有若干进料口，每个进料口对应配置一根倾斜入口管，若干倾斜入口管的上端均与同一个气液混合筒的出口连通；所述倾斜入口管上配置有调节阀。

7、按上述方案，所述倾斜入口管的倾斜角度为25°～30°。

8、按上述方案，所述输液管道与输气管道的出口均与混合管道的入口连通，混合管道的出口与混合器的入口连通。

9、按上述方案，所述捕雾装置为多级立体捕雾装置，其包括沿高度方向依次安装的若干网状捕雾器，各网状捕雾器上下交错布置。

10、按上述方案，每个网状捕雾器包括四个交叉布置的捕雾网板，相邻两个捕雾网板成一定的夹角，最小夹角范围为20°～40°，捕雾网板上开设有网孔，且上下相邻两级的捕雾网板部分重叠，各级重叠部分相接自下而上形成s型的流通面。

11、按上述方案，所述三级立体捕雾装置的各丝网捕雾均采用网孔状材料制作。

12、本发明的有益效果为：

13、1、本发明在分离筒体的顶部设置渐扩型溢流管，提升了分离筒体外旋流面积，增加了分离空间，其底部内陷结构减少了短路流流量，有效避免了“溢流跑粗”现象发生，计量结果更准确。

14、2、本发明在分离筒体的下端设置底流管，与液相计量仪连通。为了分离筒体的正常运行，分离筒体内液位应保持在进料口以下，以避免气体吹过液相并携带液体进入气流；随着液体流量的增加，分离筒体的液面上升，有必要考虑平衡液位，故分离筒体的液相出口和气相出口之间的压力平衡需保证分离筒体平衡液面的高度在进料口以下约400mm，使得与出口管相连的液相计量器获取数据真实，计量准确。

15、3、本发明设置多根斜向下切向入口管，对分离筒体的入口进行分流；与具有弯型管道的入口管相比，斜管速度损耗更低；分离筒体入口上部设弧形凸起，在弧形凸起的作用下增大了筒体内表面的粗糙度，抑制进料口处的液相上流。

16、4、本发明设置采用网孔状材料制作的多级立体捕雾装置，该材质可以增加液相的成核位点；捕雾装置排布采用三级立体排布，每极相互交错，增大气液分离效率，保证与溢流口相连的气相计量器获取数据更准确。

技术特征：

1.一种气液分离设备，其特征在于，包括管柱式气液分离器、底流管、溢流管、倾斜入口管和捕雾装置；所述管柱式气液分离器包括竖直的分离筒体，分离筒体的顶部设有气相出口，分离筒体的底部设有液相出口，分离筒体的侧部设有进料口；所述捕雾装置安装于分离筒体的内顶部；所述分离筒体的气相出口安装有渐扩型溢流管，溢流管与输气管道连通，输气管道上配置有气相计量器；所述分离筒体的液相出口与水平的底流管连通，水平的底流管与输液管道连通，输液管道上配置有液相计量器；所述分离筒体的进料口与倾斜入口管的下端连通，倾斜入口管的上端与气液混合筒的出口相连，气液混合筒的入口与气液混合输送管连通。

2.如权利要求1所述的气液分离设备，其特征在于，所述溢流管的下口沿流体流动方向口径逐渐增大。

3.如权利要求2所述的气液分离设备，其特征在于，所述溢流管的下口插入分离筒体内。

4.如权利要求1所述的气液分离设备，其特征在于，所述进料口上部的分离筒体内壁设置有弧形凸起。

5.如权利要求1所述的气液分离设备，其特征在于，所述分离筒体侧部设有若干进料口，每个进料口对应配置一根倾斜入口管，若干倾斜入口管的上端均与同一个气液混合筒的出口连通；所述倾斜入口管上配置有调节阀。

6.如权利要求4所述的气液分离设备，其特征在于，所述倾斜入口管的倾斜角度为25°～30°。

7.如权利要求1所述的气液分离设备，其特征在于，所述输液管道与输气管道的出口均与混合管道的入口连通，混合管道的出口与混合器的入口连通。

8.如权利要求1所述的气液分离设备，其特征在于，所述捕雾装置为多级立体捕雾装置，其包括沿高度方向依次安装的若干网状捕雾器，各网状捕雾器上下交错布置。

9.如权利要求8所述的气液分离设备，其特征在于，每个网状捕雾器包括四个交叉布置的捕雾网板，相邻两个捕雾网板成一定的夹角，最小夹角范围为20°～40°，捕雾网板上开设有网孔，且上下相邻两级的捕雾网板部分重叠，各级重叠部分相接自下而上形成s型的流通面。

10.如权利要求5所述的气液分离设备，其特征在于，所述三级立体捕雾装置的各丝网捕雾均采用泡沫镍材料制作。

技术总结
本发明公开了一种气液分离设备，包括管柱式气液分离器、底流管、溢流管、倾斜入口管和捕雾装置；所述管柱式气液分离器包括竖直的分离筒体，分离筒体的顶部设有气相出口，分离筒体的底部设有液相出口，分离筒体的侧部设有进料口；所述捕雾装置安装于分离筒体的内顶部；所述分离筒体的气相出口安装有渐扩型溢流管，溢流管与输气管道连通；所述溢流管的下口为渐扩型结构。本发明的有益效果为：在分离筒体的顶部设置渐扩型溢流管，提升了分离筒体外旋流面积，增加了分离空间，其底部内陷结构减少了短路流流量，有效避免了“溢流跑粗”现象发生，计量结果更准确。

技术研发人员：王欣,汪威,俞徐林,邱心缘,苏毅红,马艳霞,林纬,万昊,张忱,梁艳
受保护的技术使用者：中石化江汉石油工程设计有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11