CN104043293A

CN104043293A - 一种螺旋管气液分离方法

Info

Publication number: CN104043293A
Application number: CN201410303886.7A
Authority: CN
Inventors: 周斌
Original assignee: Chengdu Gaopu Petroleum Engineering Technology Co Ltd
Current assignee: Chengdu Gaopu Petroleum Engineering Technology Co Ltd
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2014-09-17

Abstract

本发明公开了一种螺旋管气液分离方法，在所述筒体内安装有螺旋管，所述螺旋管与筒体同轴，筒体上设置有气液混合进口，在筒体的顶部开有出气孔，在筒体底端的一侧上开有出液口，所述螺旋管的上端与气液混合进口连接，在螺旋管的下端连接有分流器，所述螺旋管的旋转半径为150~200㎜，所述螺旋管内上侧开有小孔，还包括挡流板，所述挡流板安装在螺旋管的正上方且与筒体内壁连接，挡流板上开有通孔，所述通孔正对出气孔，在所述通孔上还安装有除雾机构；较小的螺旋管的旋转半径能够有效提高气液的分离效果，将螺旋管的旋转半径设置为150~200㎜，可使分离效果达到最佳。

Description

一种螺旋管气液分离方法

技术领域

本发明涉及一种气液分离机构，具体是指一种螺旋管气液分离方法。

背景技术

在石油化工厂中制备天然气或是煤气时，这些气体通常是在低温条件下制成气液，而在制备的气液中通常含有油、水等杂质，从而需要使用气液分离器将需要制备的气体与这些杂质分离开来，使制得的气体纯度更高。但是，目前市场上使用的气液分离器不仅结构复杂，不便于检修；而且成本较高，需要投入资金较多，从而给使用者带来不便。

发明内容

本发明的目的在于克服目前市场上使用的气液分离器不仅结构复杂，不便于检修；而且成本较高，需要投入资金较多，从而给使用者带来不便的缺陷，提供一种不仅结构简单，便于安装使用，而且成本低廉的气液分离器。

本发明通过下述技术方案实现：

本发明一种螺旋管气液分离方法，包括以下步骤：气液混合流体由气液混合进口进入到螺旋管中，在螺旋管中产生离心加速度，使得流体在离心力与重力的共同作用下，相对密度较大的液体在螺旋管的外下侧聚集，相对密度较小的气体在螺旋管的内上侧聚集，一部分聚集的气体通过螺旋管上开设的小孔流出螺旋管，气体利用离心加速后的惯性作用，进入通孔上的除雾机构，由除雾机构将气体中残余液滴清除，在螺旋管中流出的液体在分流器的分流作用下开始沉降，在沉降过程中，液体由于重力原因开始下沉至筒体底部，由出液口排出；其中，在所述筒体内安装有螺旋管，所述螺旋管与筒体同轴，筒体上设置有气液混合进口，在筒体的顶部开有出气孔，在筒体底端的一侧上开有出液口，所述螺旋管的上端与气液混合进口连接，在螺旋管的下端连接有分流器，所述螺旋管的旋转半径为150~200㎜，所述螺旋管内上侧开有小孔，还包括挡流板，所述挡流板安装在螺旋管的正上方且与筒体内壁连接，挡流板上开有通孔，所述通孔正对出气孔，在所述通孔上还安装有除雾机构。本发明采用重力分离与离心分离的双重分离方式对气体进行分离，提高了分离效率；工作时，气液混合流体由气液混合进口进入到螺旋管中，在螺旋管中产生离心加速度，使得流体在离心力与重力的共同作用下，相对密度较大的液体在螺旋管的外下侧聚集，相对密度较小的气体在螺旋管的内上侧聚集，大部分聚集的气体通过螺旋管上开设的小孔流出螺旋管，气体利用离心加速后的惯性作用，进入通孔上的除雾机构，由除雾机构将气体中残余液滴清除，保证在出气孔中气体的纯度；在螺旋管中流出的液体在分流器的分流作用下开始沉降，在沉降过程中，液体由于重力原因开始下沉至筒体底部，由出液口排出；其中，减小螺旋管的旋转半径能够有效提高气液的分离效果，将螺旋管的旋转半径设置为150~200㎜，可使分离效果达到最佳，当螺旋管的旋转半径高于200㎜时，使得气液的分离效果逐渐降低；当螺旋管的旋转半径低于150㎜时，气液在螺旋管中的停留时间减短，进而造成筒内压降的损失增加，气液的分离效果同样降低。

所述除雾机构包括多个垂直并排设置的波形板、支撑横杆和过滤网，所述波形板的中部倾斜设置有侧板，波形板固定在支撑横杆上，过滤网固定安装在波形板上。在离心分离后，从螺旋管中流出的气体中会残留少部分的液滴，在过滤网与波形板的双重过滤下，液滴被附着在波形板上，保证了从出气口中流出的气体的纯度。

在所述筒体的底端开有排污口，所述排污口上设置有止回阀。在长时间的分离工序后，筒体底部积累了较多的液体残留，通过设置在排污口上的止回阀，工作人员可快速对筒体内部进行清理，以提高分离机构的工作稳定性。

所述侧板与波形板所成的夹角为35°～40°。波形板的中部设置的侧板可加强对气体中残留的液滴的清理，在气体通过波形板时侧板可对其进行阻挡，气体遇到阻碍后会绕过障碍物继续流动，而气体中残留的液滴则被粘附在侧板壁上，液滴最终沿着侧板壁落入筒体底部，进而完成对残留液滴的清理；侧板与波形板所成的夹角为35°～40°，可保证对液滴的阻挡效率，而又不会影响气体的流通。

所述螺旋管的高度为450～550㎜。螺旋管的高度可影响气液在离心分离的效率，高度设置在450～550㎜之间，能够使得气体在螺旋管的前几圈中通过小孔流出螺旋管，减小在分离器中气体的残留量，大大提高了气液分离的效果。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

1、本发明一种螺旋管气液分离方法，包括筒体，在所述筒体内安装有螺旋管，所述螺旋管与筒体同轴，筒体上设置有气液混合进口，在筒体的顶部开有出气孔，在筒体底端的一侧上开有出液口，所述螺旋管的上端与气液混合进口连接，在螺旋管的下端连接有分流器，所述螺旋管的旋转半径为150~200㎜，所述螺旋管内上侧开有小孔，还包括挡流板，所述挡流板安装在螺旋管的正上方且与筒体内壁连接，挡流板上开有通孔，所述通孔正对出气孔，在所述通孔上还安装有除雾机构；减小螺旋管的旋转半径能够有效提高气液的分离效果，将螺旋管的旋转半径设置为150~200㎜，可使分离效果达到最佳，当螺旋管的旋转半径高于200㎜时，使得气液的分离效果逐渐降低；当螺旋管的旋转半径低于150㎜时，气液在螺旋管中的停留时间减短，进而造成筒内压降的损失增加，气液的分离效果同样降低。

2、本发明一种螺旋管气液分离方法，在离心分离后，从螺旋管中流出的气体中会残留少部分的液滴，在过滤网与波形板的双重过滤下，液滴被附着在波形板上，保证了从出气口中流出的气体的纯度。

3、本发明一种螺旋管气液分离方法，气体中残留的液滴则被粘附在侧板壁上，液滴最终沿着侧板壁落入筒体底部，进而完成对残留液滴的清理；侧板与波形板所成的夹角为35°～40°，可保证对液滴的阻挡效率，而又不会影响气体的流通。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为除雾机构的结构示意图；

其中，附图标记对应的零部件名称如下：

1-筒体、2-螺旋管、3-气液混合进口、4-出气孔、5-出液口、6-分流器、7-小孔、8-挡流板、9-通孔、10-除雾机构、11-排污口、12-止回阀、13-过滤网、14-支撑横杆、15-波形板、16-侧板。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1、2所示，本发明一种螺旋管气液分离方法，包括以下步骤：气液混合流体由气液混合进口进入到螺旋管2中，在螺旋管2中产生离心加速度，使得流体在离心力与重力的共同作用下，相对密度较大的液体在螺旋管2的外下侧聚集，相对密度较小的气体在螺旋管2的内上侧聚集，一部分聚集的气体通过螺旋管2上开设的小孔流出螺旋管2，气体利用离心加速后的惯性作用，进入通孔9上的除雾机构10，由除雾机构10将气体中残余液滴清除，在螺旋管2中流出的液体在分流器6的分流作用下开始沉降，在沉降过程中，液体由于重力原因开始下沉至筒体1底部，由出液口5排出；其中，在所述筒体1内安装有螺旋管2，所述螺旋管2与筒体1同轴，筒体1上设置有气液混合进口3，在筒体1的顶部开有出气孔4，在筒体1底端的一侧上开有出液口5，所述螺旋管2的上端与气液混合进口3连接，在螺旋管2的下端连接有分流器6，所述螺旋管2的旋转半径为150~200㎜，所述螺旋管2内上侧开有小孔7，还包括挡流板8，所述挡流板8安装在螺旋管2的正上方且与筒体1内壁连接，挡流板8上开有通孔9，所述通孔9正对出气孔4，在所述通孔9上还安装有除雾机构10；所述除雾机构10包括多个垂直并排设置的波形板15、支撑横杆14和过滤网13，所述波形板15的中部倾斜设置有侧板16，波形板15固定在支撑横杆14上，过滤网13固定安装在波形板15上；所述侧板16与波形板15所成的夹角为35°～40°；所述螺旋管2的高度为450～550㎜。

本发明采用重力分离与离心分离的双重分离方式对气体进行分离，提高了分离效率；工作时，气液混合流体由气液混合进口3进入到螺旋管2中，在螺旋管2中产生离心加速度，使得流体在离心力与重力的共同作用下，相对密度较大的液体在螺旋管2的外下侧聚集，相对密度较小的气体在螺旋管2的内上侧聚集，大部分聚集的气体通过螺旋管2上开设的小孔5流出螺旋管2，气体利用离心加速后的惯性作用，进入通孔9上的除雾机构10，由除雾机构10将气体中残余液滴清除，保证在出气孔4中气体的纯度；在螺旋管2中流出的液体在分流器6的分流作用下开始沉降，在沉降过程中，液体由于重力原因开始下沉至筒体1底部，由出液口5排出；其中，减小螺旋管2的旋转半径能够有效提高气液的分离效果，将螺旋管2的旋转半径设置为150~200㎜，可使分离效果达到最佳，当螺旋管2的旋转半径高于200㎜时，使得气液的分离效果逐渐降低；当螺旋管2的旋转半径低于150㎜时，气液在螺旋管2中的停留时间减短，进而造成筒内压降的损失增加，气液的分离效果同样降低。

在离心分离后，从螺旋管2中流出的气体中会残留少部分的液滴，在过滤网与波形板15的双重过滤下，液滴被附着在波形板15上，保证了从出气口4中流出的气体的纯度；波形板15的中部设置的侧板16可加强对气体中残留的液滴的清理，在气体通过波形板15时侧板16可对其进行阻挡，气体遇到阻碍后会绕过障碍物继续流动，而气体中残留的液滴则被粘附在侧板16壁上，液滴最终沿着侧板16壁落入筒体1底部，进而完成对残留液滴的清理；侧板16与波形板15所成的夹角为35°～40°，可保证对液滴的阻挡效率，而又不会影响气体的流通。

在所述筒体1的底端开有排污口11，所述排污口11上设置有止回阀12。在长时间的分离工序后，筒体1底部积累了较多的液体残留，通过设置在排污口11上的止回阀12，工作人员可快速对筒体1内部进行清理，以提高分离机构的工作稳定性；其中，螺旋管2的高度可影响气液在离心分离的效率，高度设置在450～550㎜之间，能够使得气体在螺旋管2的前几圈中通过小孔7流出螺旋管2，减小在分离器中气体的残留量，大大提高了气液分离的效果。

如上所述，便可较好的实现本发明。

Claims

1.一种螺旋管气液分离方法，在其特征在于：包括以下步骤：气液混合流体由气液混合进口进入到螺旋管（2）中，在螺旋管（2）中产生离心加速度，使得流体在离心力与重力的共同作用下，相对密度较大的液体在螺旋管（2）的外下侧聚集，相对密度较小的气体在螺旋管（2）的内上侧聚集，一部分聚集的气体通过螺旋管（2）上开设的小孔流出螺旋管（2），气体利用离心加速后的惯性作用，进入通孔（9）上的除雾机构（10），由除雾机构（10）将气体中残余液滴清除，在螺旋管（2）中流出的液体在分流器（6）的分流作用下开始沉降，在沉降过程中，液体由于重力原因开始下沉至筒体（1）底部，由出液口（5）排出；其中，在所述筒体（1）内安装有螺旋管（2），所述螺旋管（2）与筒体（1）同轴，筒体（1）上设置有气液混合进口（3），在筒体（1）的顶部开有出气孔（4），在筒体（1）底端的一侧上开有出液口（5），所述螺旋管（2）的上端与气液混合进口（3）连接，在螺旋管（2）的下端连接有分流器（6），所述螺旋管（2）的旋转半径为150~200㎜，所述螺旋管（2）内上侧开有小孔（7），还包括挡流板（8），所述挡流板（8）安装在螺旋管（2）的正上方且与筒体（1）内壁连接，挡流板（8）上开有通孔（9），所述通孔（9）正对出气孔（4），在所述通孔（9）上还安装有除雾机构（10）。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋管气液分离方法，其特征在于：所述除雾机构（10）包括多个垂直并排设置的波形板（15）、支撑横杆（14）和过滤网（13），所述波形板（15）的中部倾斜设置有侧板（16），波形板（15）固定在支撑横杆（14）上，过滤网（13）固定安装在波形板（15）上。

3.根据权利要求1所述的一种螺旋管气液分离方法，其特征在于：在所述筒体（1）的底端开有排污口（11），所述排污口（11）上设置有止回阀（12）。

4.根据权利要求2所述的一种螺旋管气液分离方法，其特征在于：所述侧板（16）与波形板（15）所成的夹角为35°～40°。

5.根据权利要求1～4任一项所述的一种螺旋管气液分离方法，其特征在于：所述螺旋管（2）的高度为450～550㎜。