CN106807297A - 一种用于水下混输泵入口前的气液均混装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种均混装置，尤其是一种用于水下混输泵入口前的气液均混装置。包括筒盖、进口管、液位传感器、支架、回流管、电磁阀、罐体、二次混合腔、支撑轴、叶片、三角固定架、出口管、固定带、导气管、集气罩、电热丝、混合腔、进气孔，所述筒盖通过螺栓固定在罐体的顶端并与之形成一个密封空间，所述罐体固定在支架上，所述进口管固定在罐体一端并与罐体内部密封空间相连通，所述回流管固定在罐体另一端并与罐体内密封空间相连通，所述电磁阀通过法兰与回流管连接。本发明采取“先分离后混合”的设计思路将气液混合物先进行气液分离，然后再混合，气液混合效率更高，同时不会产生气塞、能够自动消除汽水混合物，使用维护工作强度小。

Description

一种用于水下混输泵入口前的气液均混装置
技术领域
本发明涉及一种均混装置，尤其是一种用于水下混输泵入口前的气液均混装置。
背景技术
目前在油气生产输送过程中，由于混输泵输送的介质是气液混合物，泵入口的含气率变化剧烈，往往会出现段塞流、泡状流、环状流等不稳定流态，混输泵往往因为入口缺乏缓冲调节装置导致泵入口处含气率波动幅度大从而影响泵的工作性能。其中因段塞流会造成一定时间内的纯气工况，此时混输泵的螺杆转子处于干磨状态，温度急剧升高引起螺杆转子变形进而混输泵报废，造成极大的经济损失。尤其海底油气田其产出物含气率波动幅度更大，一旦由于含气幅度的变化造成混输泵的破坏，维修更换难度极大。目前有关混输泵入口均混装置的相关研究极少，急需一种可以调节改善混输泵入口工况的气液均混装置。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，提供了一种用于水下混输泵入口前的气液均混装置，它具有气液混合效率高，能够应对段塞流，确保混输泵避免在纯气工况下工作等优点，其采用的技术方案如下：
一种用于水下混输泵入口前的气液均混装置，包括筒盖、进口管、液位传感器、支架、回流管、电磁阀、罐体、二次混合腔、支撑轴、叶片、三角固定架、出口管、固定带、导气管、集气罩、电热丝、混合腔、进气孔，所述筒盖通过螺栓固定在罐体的顶端并与之形成一个密封空间，所述罐体固定在支架上，所述进口管固定在罐体一端并与罐体内部密封空间相连通，所述回流管固定在罐体另一端并与罐体内密封空间相连通，所述液位传感器通过固定带固定在罐体外壁上，所述电磁阀通过法兰与回流管连接，所述二次混合腔通过法兰连接于罐体下端的出口管线上，所述支撑轴、叶片、三角固定架均设置于二次混合腔中，所述出口管通过法兰与二次混合腔连接，所述导气管共有4根且其下端穿过集气罩固定在混合腔上，所述电热丝螺旋缠绕在4根导气管上，所述混合腔固定在罐体底部与其出口相连通，所述混合腔四周对称布置4个进气孔，所述进气孔与导气管连通。
进一步的，所述三角固定架固定在法兰上，所述支撑轴固定在三角固支架上，所述叶片固定在支撑轴上。
进一步的，所述混合腔包括收缩段、混合段、扩散段三部分，所述收缩段收缩角为60°，扩散段扩散角为80°。
本发明具有如下优点：相较于现今的均混器，本发明采取“先分离后混合”的设计思路将气液混合物先进行气液分离，然后再混合，气液混合效率更高，同时不会产生气塞、能够自动消除汽水混合物，使用维护工作强度小。
附图说明
图1：本发明一种用于水下混输泵入口前的气液均混装置的整体结构示意图；
图2：本发明一种用于水下混输泵入口前的气液均混装置的内部透视图；
图3：本发明一种用于水下混输泵入口前的气液均混装置的罐体内部示意图；
图4：本发明一种用于水下混输泵入口前的气液均混装置混合腔的剖视图。
符号说明：
1、筒盖，2、进口管，3、液位传感器，4、支架，5、回流管，6、电磁阀，7、罐体，8、二次混合腔，81、支撑轴，82、叶片，83、三角固定架，9、出口管，10、固定带，11、导气管，12、集气罩，13、电热丝，14、混合腔，141、进气孔。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：
如图1-4所示，本发明一种用于水下混输泵入口前的气液均混装置，包括筒盖1、进口管2、液位传感器3、支架4、回流管5、电磁阀6、罐体7、二次混合腔8、支撑轴81、叶片82、三角固定架83、出口管9、固定带10、导气管11、集气罩12、电热丝13、混合腔14、进气孔141，所述筒盖1通过螺栓固定在罐体7的顶端并与之形成一个密封空间，所述罐体7固定在支架4上，所述进口管2固定在罐体7一端并与罐体7内部密封空间相连通，进口管2的另一端通过法兰与油井井口出口管线相连接，所述回流管5固定在罐体7另一端并与罐体7内密封空间相连通，所述液位传感器3通过固定带10固定在罐体7外壁上，所述电磁阀6通过法兰与回流管5连接，所述二次混合腔8通过法兰连接于罐体7下端的出口管线上，所述支撑轴81、叶片82、三角固定架83均设置于二次混合腔8中，所述出口管9通过法兰与二次混合腔8连接，所述导气管11共有4根且其下端穿过集气罩12固定在混合腔14上，所述电热丝13螺旋缠绕在4根导气管11上，所述混合腔14固定在罐体7底部与其出口相连通，所述混合腔14四周对称布置4个进气孔141，所述进气孔141与导气管11连通。
进一步的，所述三角固定架83固定在法兰上，所述支撑轴81固定在三角固支架83上，所述叶片82固定在支撑轴81上。
进一步的，所述混合腔包括收缩段、混合段、扩散段三部分，所述收缩段收缩角为60°，扩散段扩散角为80°。
进一步的，所述电磁阀6一端通过法兰与回流管5连接，另一端直接与外界海水连通。
进一步的，所述一端通过法兰与罐体7下端出口管线连接，另一端与出口管9连接。
进一步的，所述出口管9一端通过法兰与二次混合腔8连接，另一端通过法兰与混输泵入口连接。
进一步的，所述导气管11共设有4根呈对称布置，导气管11穿过集气罩12与混合腔14上的进气孔141连接，所述进气孔141开设在混合腔14上呈对称布置。
进一步的，所述进气孔141共设有4个分别与4根导气管11连接，进气孔141另一端与混合腔14内部混合段相连通，所述混合腔14固定在罐体7底部中央与罐体7出口连通，所述集气罩12固定在4根导气管11上端。
进一步的，所述电热丝13固定缠绕在导气管11上，并且电热丝13通过电线与混输泵系统电源连接。
进一步需要说明的是，设置4根导气管11的优点一是可以起到搅拌破碎流进罐体7内部的气液混合物使之发生气液分离；二是可以防止罐体7内部形成漩涡；三是可以将集气罩12收集的气体分成4路流向混合腔14，这样气体被分的更加精细，在混合腔内14混合的效果更好。
还需进一步说明的是，设置电热丝13的优点一是由于进入罐体7内部的气液混合物压力在3-10MPa，温度在0℃-20℃时会极易形成絮状的汽水混合物，因此一旦混输泵停机，罐体7内部会在上述温度及压力条件下形成絮状汽水混合物造成堵塞。所以设置电热丝13进行加热，破坏汽水混合物的形成条件，进行疏通；二是同样可以起到搅拌和防止漩涡生成的作用。
当油井产出液通过进口管2进入到罐体7内部后，由于导气管11和电热丝13起到阻挡和搅拌破碎作用，产出液里面的气体会被打碎释放出，由于重力的作用气体上升，液体下降，上升的气体通过集气罩12收集后进入导气管11中。下降的液体会进入混合腔14中，由于混合腔14收缩段的收缩，液体流道截面变小，液体加速经过混合段射入扩散段，由于伯努力效应此时混合段内的压力会急剧减小，由于压差作用，混合段会对导气管11中的气体产生强烈的抽吸，被吸入的气体在混合段和液体混合后流向二次混合腔8中，在叶片82的搅拌下会再次混合，以达到最佳的混合效果，再次混合后的气液混合物经过出口管9流进混输泵入口；
当进口管2出现纯气工况时，此时罐体7内部的液位会下降，当液位传感器3检测下降到设定值a时，会通过控制系统控制电磁阀6打开，外界海水可以通过回流管5流入罐体7内部进行补液；
当混输泵关停时，在下一次开启前通过控制电路给电热丝13供电，对罐体7内部的汽水混合物进行加热，消除罐体7内部的絮状阻塞物。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (3)

1.一种用于水下混输泵入口前的气液均混装置，其特征在于：包括筒盖、进口管、液位传感器、支架、回流管、电磁阀、罐体、二次混合腔、支撑轴、叶片、三角固定架、出口管、固定带、导气管、集气罩、电热丝、混合腔、进气孔，所述筒盖通过螺栓固定在罐体的顶端并与之形成一个密封空间，所述罐体固定在支架上，所述进口管固定在罐体一端并与罐体内部密封空间相连通，所述回流管固定在罐体另一端并与罐体内密封空间相连通，所述液位传感器通过固定带固定在罐体外壁上，所述电磁阀通过法兰与回流管连接，所述二次混合腔通过法兰连接于罐体下端的出口管线上，所述支撑轴、叶片、三角固定架均设置于二次混合腔中，所述出口管通过法兰与二次混合腔连接，所述导气管共有4根且其下端穿过集气罩固定在混合腔上，所述电热丝螺旋缠绕在4根导气管上，所述混合腔固定在罐体底部与其出口相连通，所述混合腔四周对称布置4个进气孔，所述进气孔与导气管连通。
2.根据权利要求1所述的一种用于水下混输泵入口前的气液均混装置，其特征在于：所述三角固定架固定在法兰上，所述支撑轴固定在三角固支架上，所述叶片固定在支撑轴上。
3.根据权利要求1所述的一种用于水下混输泵入口前的气液均混装置，其特征在于：所述混合腔包括收缩段、混合段、扩散段三部分，所述收缩段收缩角为60°，扩散段扩散角为80°。
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