气液两相旋流分离器及其旋流分离腔的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种气液两相旋流分离器，特别是涉及一种旋流分离腔。
【背景技术】
[0002]目前海底油田的油气处理系统中主要使用海底重力式气液分离器，先将油井采出的油气水混合物中的天然气和油液进行分离，再经过采油立管或采气立管输送到平台处理设备进一步处理。
[0003]例如公开号为CN102921568A的“深海水下气液旋流分离器”，其主要包括柱状型的壳体，壳体内腔从上到下主要设有气体溢流管和旋流分离腔，且在壳体上部设置流体输入管线。工作时，带有一定压力和速度的气液混合物通过海底混输管线、流体输入管线进入壳体内并形成旋转流，随后流体在重力作用下下降进入倒锥状的旋流分离腔，在重力和离心力共同作用，气相往旋流分离腔中心部分聚集形成上升气柱并通过气体溢流管进入旋流分离腔的腔体上部，进一步从气体输出管线排出壳体外；液体被甩到旋流分离腔壁面的同时顺着壁面流入分离器底部的流口，并排出壳体外，从而实现气液分离。
[0004]但是，这种结构由于流体是经壳体上部的流体输入管线向下进入旋流分离腔，部分气体会随着向下旋转的旋转流被带出旋流分离腔，导致气液分离效果不佳。
【实用新型内容】
[0005]鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种能提高分离效果的气液两相旋流分离器。
[0006]本实用新型的目的在于还提供一种能提高分离效果的旋流分离腔。
[0007]为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是:
[0008]—种气液两相旋流分离器，包括壳体，壳体内上下对应分隔成气腔和旋流分离腔，气腔和旋流分离腔通过气体溢流管连通，气腔的腔壁上开有排放气体的排气口，旋流分离腔的腔壁上开有物料进口，所述物料进口位于所述旋流分离腔的下部，所述旋流分离腔的侧腔壁为介孔材料制成的侧腔壁，侧腔壁与所述壳体之间形成液体腔，所述液体腔和所述旋流分离腔的腔壁上分别开有排液用的排液口。
[0009]所述物料进口接近或者位于所述旋流分离腔的底部。
[0010]所述旋流分离腔内所容纳的物料通过搅拌器形成漩涡。
[0011 ] 所述搅拌器设置在所述旋流分离腔内，或者所述搅拌器对应所述物料进口设置。
[0012]所述旋流分离腔的顶腔壁倾斜呈锥面或者锥台面。
[0013]所述排液口分别对应接近或者位于所述旋流分离腔和所述液体腔的底部。
[0014]所述气腔的腔壁上设有压力阀。
[0015]所述气腔的腔壁上开有排液口。
[0016]所述气体溢流管从所述旋流分离腔的顶腔壁中伸出，通过所述压力阀自动控制所述气腔内液面高度。
[0017]如前所述的一种气液两相旋流分离器的旋流分离腔，腔壁上开有物料进口和气体溢流口，其特征在于:所述物料进口位于所述旋流分离腔的下部，侧腔壁为介孔材料制成的侧腔壁，腔壁上开有排液用的排液口。
[0018]采用上述结构后，本实用新型的气液两相旋流分离器具有以下有益效果:当带有一定压力和速度的气液混合物通过位于旋流分离腔的下部的物料进口进入旋流分离腔，在腔体内部由下向上形成向上螺旋运动的旋转流，从旋流开始气液混合物主要集中在腔体中下部，能有效避免部分气体随旋流流体被带出旋流分离腔，提高了分离效果。
[0019]采用上述结构后，本实用新型的旋流分离腔具有以下有益效果:当带有一定压力和速度的气液混合物通过位于旋流分离腔的下部的物料进口进入旋流分离腔，在腔体内部由下向上形成向上螺旋运动的旋转流，从旋流开始气液混合物主要集中在腔体中下部，能有效避免部分气体随旋流流体被带出旋流分离腔，提高了分离效果。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的气液两相旋流分离器的结构示意图。
[0021]图中:
[0022]壳体 I物料进口2
[0023]侧腔壁 3顶腔壁4
[0024]搅拌器 5电机6
[0025]压力传感引压接管7排液管8
[0026]排液管 9液体回流管10
[0027]气体溢流管11排气口12
[0028]压力阀 13气腔14
[0029]旋流分离腔15液体腔16
【具体实施方式】
[0030]为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。
[0031]如图1所示，本实用新型的气液两相旋流分离器主要包括柱状壳体1，当壳体I内容纳有物料时，可将气液两相的物料分离，这里的物料是指气液混合物、液体等。
[0032]壳体I内上下对应分隔成气腔14和旋流分离腔15。
[0033]气腔14主要由壳体I的顶壳壁、侧壳壁及旋流分离腔15的顶腔壁4围成，顶壳壁上设有压力传感引压接管7，将压力传递给传感器，以检测其压力大小，确保气腔14内的压力保持在设定压力范围内。
[0034]气腔14和旋流分离腔15通过气体溢流管11连通，气腔14的腔壁上可居中开设排放气体的排气口 12，旋流分离腔15的腔壁上开有物料进口 2。物料进口 2位于旋流分离腔15的下部，较佳地，物料进口 2接近或者位于旋流分离腔15的底部，旋流分离腔15的底部开有排液口，该排液口连接有排液管9，以排放物料。当带有一定压力和速度的气液混合物通过物料进口 2进入旋流分离腔15，在腔体内部形成向上螺旋运动的旋转流，能避免部分气体随旋流流体带出旋流分离腔15，提高了分离效果。
[0035]气腔14的腔壁上开有排液口，该排液口接有液体回流管10，且装配有压力阀13。气体溢流管11从旋流分离腔15的顶腔壁4上开设的气体溢流口中伸出，通过压力阀13自动控制气腔14内液面高度。当进入气腔14的液体达到一定高度时，压力阀13自动打开，导出的液体给液体回流管10排出。
[0036]旋流分离腔15的顶腔壁4由下向上，由外向内倾斜，呈锥面或锥台面，能有效减少或者控制旋流进入气腔14中。旋流分离腔15上设置排液结构，该排液结构为多种，一种是在旋流分离腔15侧腔壁3上开排流口，另一种是侧腔壁3采用介孔材料制成漏斗状，通过介孔材料实现渗透排流。壳体I的底壳壁也向内收缩呈漏斗状，侧腔壁与壳体I之间形成液体腔16，底壳壁上开有排液口，排液口接有排液管8，以排放液体腔16内的物料。排液口接近或者位于液体腔16的底部。由于旋流分离腔15的侧腔壁3采用介孔材料制成，在旋流过程中，由于离心力的作用，使得旋流分离腔15的侧腔壁3的内表面的压力大于外表面，液体渗透至旋流分离腔15外，然后顺着排液口、排液管8导出，能有效提高气液分离器效率，还能将流体中的固体杂质过滤，使得液体更加纯净。
[0037]通过搅拌器5使旋流分离腔15内所容纳的物料形成漩涡，搅拌器5可设置在旋流分离腔15内，或者设置在旋流分离腔15外。搅拌器5可采用搅拌叶、搅拌杆、搅拌叉等结构，当搅拌器5设置在旋流分离腔15内时，搅拌器5恰好对应物料进口 2设置，能够充分利用通过物料进口 2进入旋流分离腔15内的气液混合物的动力，提高搅拌效率。当一定压力的流体进入旋流分离腔15，带动搅拌器5，使得气液混合物形成漩涡，将液体和气体分离。当输入的气液混合物压力不足以形成强烈的漩涡时，通过与搅拌器5连接的电机6带动搅拌器5，使得流体形成漩涡，通过离心力将气液混合物分离成液体和气体。
[0038]工作时，带有一定压力和速度的气液混合物，通过海底混输管线、物料进口 2进入旋流分离腔15，在腔体内部形成旋转流，由于旋流分离腔15上部开口大、下部开口小，流体在旋转流作用下所形成的离心力越往下部越大，使得流体在旋流分离腔15内由于重力和离心力共同作用，气相往旋流分离腔15中心部分聚集形成上升气柱，而液体被甩到旋流分离腔15的内腔壁上，同时透过介孔材料制成的内腔壁进入液体腔16，汇集在液体腔16底部的液体从排液管8流出。上升气柱通过气体溢流管11进入气腔14上部，进一步从排气口12流出。
[0039]上述实施例和附图并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
【主权项】
1.一种气液两相旋流分离器，包括壳体，壳体内上下对应分隔成气腔和旋流分离腔，气腔和旋流分离腔通过气体溢流管连通，气腔的腔壁上开有排放气体的排气口，旋流分离腔的腔壁上开有物料进口，其特征在于:所述物料进口位于所述旋流分离腔的下部，所述旋流分离腔的侧腔壁为介孔材料制成的侧腔壁，侧腔壁与所述壳体之间形成液体腔，所述液体腔和所述旋流分离腔的腔壁上分别开有排液用的排液口。2.如权利要求1所述的气液两相旋流分离器，其特征在于:所述物料进口接近或者位于所述旋流分离腔的底部。3.如权利要求1所述的气液两相旋流分离器，其特征在于:所述旋流分离腔内所容纳的物料通过搅拌器形成漩涡。4.如权利要求3所述的气液两相旋流分离器，其特征在于:所述搅拌器设置在所述旋流分离腔内，或者所述搅拌器对应所述物料进口设置。5.如权利要求1所述的气液两相旋流分离器，其特征在于:所述旋流分离腔的顶腔壁倾斜呈锥面或者锥台面。6.如权利要求1所述的气液两相旋流分离器，其特征在于:所述排液口分别对应接近或者位于所述旋流分离腔和所述液体腔的底部。7.如权利要求1所述的气液两相旋流分离器，其特征在于:所述气腔的腔壁上设有压力阀。8.如权利要求1所述的气液两相旋流分离器，其特征在于:所述气腔的腔壁上开有排液口。9.如权利要求7所述的气液两相旋流分离器，其特征在于:所述气体溢流管从所述旋流分离腔的顶腔壁中伸出，通过所述压力阀自动控制所述气腔内液面高度。10.如权利要求1至5所述的一种气液两相旋流分离器的旋流分离腔，腔壁上开有物料进口和气体溢流口，其特征在于:所述物料进口位于所述旋流分离腔的下部，侧腔壁为介孔材料制成的侧腔壁，腔壁上开有排液用的排液口。
【专利摘要】本实用新型公开一种气液两相旋流分离器，包括壳体，壳体内上下对应分隔成气腔和旋流分离腔，两者通过气体溢流管连通，气腔的腔壁上开有排气口，旋流分离腔的腔壁上开有物料进口，物料进口位于旋流分离腔的下部，旋流分离腔的侧腔壁为介孔材料制成，侧腔壁与壳体之间形成液体腔，液体腔和旋流分离腔的腔壁上分别开有排液口。本实用新型还公开一种采用上述结构的旋流分离腔。采用本实用新型，当带有一定压力和速度的气液混合物通过位于旋流分离腔的下部的物料进口进入旋流分离腔，在腔体内部由下向上形成向上螺旋运动的旋转流，从旋流开始气液混合物主要集中在腔体中下部，能有效避免部分气体随旋流流体被带出旋流分离腔，提高了分离效果。
【IPC分类】B01D45/16
【公开号】CN204684804
【申请号】CN201520133140
【发明人】吴允苗, 朱君秋, 刘小飞
【申请人】泉州师范学院
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年3月9日