CN101408280A - 断塞流捕集系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于油气设备，特别是涉及油气田产建工程中的断塞流捕集系统，其特征是：包括罐体、旋流装置(1)、气体整流装置(3)、立式捕雾分离装置(4)、缓冲隔板(7)，罐体右侧顶端垂直安装旋流装置(1)，旋流装置(1)下部筒体内有两级缓冲隔板(7)，两级缓冲隔板(7)再向左靠近罐体中部位置的顶部安装有气体整流装置(3)，罐体左端顶部安装立式捕雾分离装置(4)，下部设有防涡流出口(6)。以便在段塞流产生的冲击力和压力波动下，确保仪表控制系统的正常运行和设备本体的安全。

Description

断塞流捕集系统

技术领域

本发明属于油气设备，特别是涉及油气田产建工程中的断塞流捕集系统，特别适用于油气田多相流体输送领域。

背景技术

工程中，通常用两相(或多相)流体管道同时输送气体和液体，输送中由于各相流体流量和流动方式的差异，经常会产生段塞流，对系统中的设备产生很大的冲击力和压力波动，影响下游设备的安全和正常运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种段塞流捕集系统，以便在段塞流产生的冲击力和压力波动下，确保仪表控制系统的正常运行和设备本体的安全。

本发明的目的是这样实现的，断塞流捕集系统，其特征是：包括罐体、旋流装置、气体整流装置、立式捕雾分离装置、缓冲隔板，罐体右侧顶端垂直安装旋流装置，旋流装置下部筒体内有两级缓冲隔板，两级缓冲隔板再向左靠近罐体中部位置的顶部安装有气体整流装置，罐体左端顶部安装立式捕雾分离装置，下部设有防涡流出口。

所述的旋流装置包括旋流筒、气体上升段、气体通过段和锥体筒，旋流筒垂直安装在罐体右端顶部，气体通过段插入旋流筒顶部向旋流筒内延伸，旋流筒10内有旋流锥体筒，向下端通过旋流锥体筒过渡到液体通过段；气体上升段上端连接气体通过段，气体通过段重新返回进入罐体的顶端；多相混合流体通过切向进口进入旋流筒，经过气体上升段旋流初分离后液体经旋流锥体筒和液体通过段后向下在缓冲隔板一侧聚集，气体向上由气体上升段、气体通过段后重新返回进入罐体内，然后向左通过气体整流装置和立式捕雾分离装置分离后由气体出口排出；液体经缓冲隔板稳流缓冲后从下端的防涡流出口排出。

所述的气体整流装置内设蛇形板整流器，充满控制液面以上的整个容器截面，气体通过其狭窄的平行间隙时作层状流动，促进气相中液珠的聚结和重力沉降。

所述的立式捕雾分离装置内设捕雾丝网。

所述的捕雾丝网两端通过压板和顶板上下夹持竖直固定在分离筒体内。

所述的捕雾丝网含液气体进入和排出口沿管径方向分布。

所述的捕雾丝网两端通过压板和顶板上下夹持，压板、顶板和捕雾丝网构成“Z”字型。

所述的捕雾丝网的四角通过固定块与压板和顶板连接。

本发明的特点：通过采用较大的缓冲空间、设置缓冲隔板、切向进口及防涡流出口，可大大减少段塞流对系统的冲击，有效降低容器内的压力波动、保持容器内液面的稳定，使仪表控制系统正常运行；通过设置旋流装置、气体整流装置和聚结捕雾装置，明显减少了气液夹带，实现良好的分离效果。

附图说明

下面结合实施例附图对本发明做进一步说明。

图1是断塞流捕集装置结构示意图；

图2是气体整流装置示意图；

图3是立式捕雾分离结构示意图。

图中：1、旋流装置；2、切向进口；3、气体整流装置；4、立式捕雾分离装置；5、气体出口；6、防涡流出口；7、缓冲隔板；8、气体通过段；9、气体上升段；10、旋流筒；11、旋流锥体筒；12、液体通过段；13、分离筒体；14、固定块；15、捕雾丝网；16、顶板；17、定型架；18、压板。

具体实施方式

实施例如图1所示，段塞流捕集装置包括旋流装置1、气体整流装置3、立式捕雾分离装置4、缓冲隔板7。罐体右侧顶端垂直安装旋流装置1，旋流装置1设有切向进口2，旋流装置1下部罐体内有两级缓冲隔板7，两级缓冲隔板7再向左靠近罐体底部设有防涡流出口6，靠近筒体顶部设有气体整流装置3，筒体左端顶部安装立式捕雾分离装置4，立式捕雾分离装置4上端为气体出口5。

如图2所示，旋流装置1包括旋流筒10、气体上升段9、气体通过段8、旋流锥体筒11和液体通过段12，旋流筒10垂直安装在罐体右端顶部，气体上升段9插入旋流筒10顶部向旋流筒10内延伸，旋流筒10和旋流筒内的旋流锥体筒11通过旋流锥体筒11连接的液体通过段12过渡到罐体底部；气体上升段9上端连接气体通过段8，气体通过段8重新返回进入罐体。多相混合流体通过切向进口2进入旋流筒10，段塞流切向进入后由直线运动变为圆周运动，与旋流筒10内壁接触后，因失去惯性沿旋流筒10壁面下滑。旋转下降的外旋气流在到达旋流锥体筒11时，因圆锥形收缩而向旋流装置中心靠拢，根据旋转矩不变原理，其切向速度不断提高，当气流下降到一定位置，即以同样的旋转方向由下转而向上形成内旋气流，由上部排气管排入气体整流段；液体进入下部筒体进行稳流、缓冲。经过气体上升段9旋流初分离后液体由旋流锥体筒11、液体通过段12后向下在缓冲隔板7一侧聚集，气体向上由气体上升段9、气体通过段8后重新返回进入罐体，然后向左通过罐体内的气体整流装置3和捕雾装置4分离后由气体出口5排出；液体经缓冲隔板7稳流缓冲后由罐体底部的防涡流出口6排出。气体整流装置内设蛇形板整流器，充满控制液面以上的整个容器截面，气体通过其狭窄的平行间隙时作层状流动，扰动程度被大大的减弱，可促进气相中液珠的聚结和重力沉降。而聚结捕雾装置4内设捕雾丝网，气流通过时，可大大减少气液夹带。

图3是立式捕雾分离装置4的结构示意图，压板18和顶板16上下夹持着捕雾丝网15构成“Z”字型，将压板18和顶板16固定在分离筒体13内。使捕雾丝网15含液气体进入和排出口沿管径方向分布。捕雾丝网15四角通过4个固定块14与压板18和顶板16连接。含液气体在分离筒体13内自下向上穿过，使气体通过方向与积液返回方向互相垂直，受顶板16和压板18的阻挡，气流变为水平方向通过捕雾丝网15，完成气液分离后气体继续向上排出。避免了液滴被高速气体带走，捕雾丝网15由定型架17定型后由固定块14固定。

Claims (8)

1、断塞流捕集系统，其特征是：包括罐体、旋流装置(1)、气体整流装置(3)、立式捕雾分离装置(4)、缓冲隔板(7)，罐体右侧顶端垂直安装旋流装置(1)，旋流装置(1)下部筒体内有两级缓冲隔板(7)，两级缓冲隔板(7)再向左靠近罐体中部位置的顶部安装有气体整流装置(3)，罐体左端顶部安装立式捕雾分离装置(4)，下部设有防涡流出口(6)。

2、根据权利要求1所述的断塞流捕集系统，其特征是：所述的旋流装置(1)包括旋流筒(10)、气体上升段(9)、气体通过段(8)和锥体筒(11)，旋流筒(10)垂直安装在罐体右端顶部，气体通过段(8)插入旋流筒(10)顶部向旋流筒(10)内延伸，旋流筒(10)内有旋流锥体筒(11)，向下端通过旋流锥体筒(11)过渡到液体通过段(12)；气体上升段(9)上端连接气体通过段(8)，气体通过段(8)重新返回进入罐体的顶端；多相混合流体通过切向进口(2)进入旋流筒(10)，经过气体上升段(9)旋流初分离后液体经旋流锥体筒(11)和液体通过段(12)后向下在缓冲隔板(7)一侧聚集，气体向上由气体上升段(9)、气体通过段(8)后重新返回进入罐体内，然后向左通过气体整流装置(3)和立式捕雾分离装置(4)分离后由气体出口(5)排出；液体经缓冲隔板(7)稳流缓冲后从下端的防涡流出口(6)排出。

3、根据权利要求1所述的断塞流捕集系统，其特征是：所述的气体整流装置(3)内设蛇形板整流器，充满控制液面以上的整个容器截面，气体通过其狭窄的平行间隙时作层状流动，促进气相中液珠的聚结和重力沉降。

4、根据权利要求1所述的断塞流捕集系统，其特征是：所述的立式捕雾分离装置(4)内设捕雾丝网(15)。

5、根据权利要求4所述的断塞流捕集系统，其特征是：所述的捕雾丝网(15)两端通过压板(18)和顶板(16)上下夹持竖直固定在分离筒体(13)内。

6、根据权利要求4所述的断塞流捕集系统，其特征是：所述的捕雾丝网(15)含液气体进入和排出口沿管径方向分布。

7、根据权利要求4所述的断塞流捕集系统，其特征是：所述的捕雾丝网(15)两端通过压板(18)和顶板(16)上下夹持，压板(18)、顶板(16)和捕雾丝网(15)构成“Z”字型。

8、根据权利要求4所述的断塞流捕集系统，其特征是：所述的捕雾丝网(15)的四角通过固定块(14)与压板(18)和顶板(16)连接。

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