CN107552250B - 一种用于卧式分离器的布液器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于卧式分离器的布液器，以解决现有的布液器所存在的流出的液相处于旋流状态且布液不均匀的问题。本发明布液器自上而下设有直管(1)、圆台面形的扩径管(2)和球冠形的布液板(3)。布液板(3)的底部为不开孔区，其余部分为开孔区，开孔区设有布液孔(7)。直管(1)、扩径管(2)和布液板(3)组成布液器壳体，布液器壳体内设有立柱(5)和立式设置的止旋板(6)。止旋板(6)绕立柱(5)设置，止旋板(6)的内侧与立柱(5)相连，外侧与布液器壳体的内壁贴合并连接。本发明主要用于卧式分离器的布液，能为卧式分离器中卧式分离段的重力分离提供良好的初始条件。

Description

一种用于卧式分离器的布液器

技术领域

本发明涉及油气田油气处理技术领域中的一种用于卧式分离器的布液器。

背景技术

卧式分离器在油气田油气处理领域中应用广泛，比如用于油气水三相的分离。本发明将油水两相混合物统称为液相，油相和气相例如分别是原油和天然气。在卧式分离器中，有一种是带有旋流分离段的，旋流分离段与卧式分离段相结合。旋流分离段进行第一次分离(离心旋流分离)，分离出的液相由出口管流出、进入卧式分离段进行第二次分离(重力分离)。旋流分离段的出口管相当于一个布液器。由于旋流分离段中的气液流场为旋流场，从旋流分离段出口管流出的液相也处于旋流状态，且布液不均匀，会对卧式分离段中的主流场造成强烈冲击扰动，影响卧式分离段的重力分离效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于卧式分离器的布液器，以解决现有的布液器所存在的流出的液相处于旋流状态且布液不均匀的问题。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种用于卧式分离器的布液器，其特征在于：它自上而下设有直管、圆台面形的扩径管和球冠形的布液板，布液板的底部为不开孔区，其余部分为开孔区，开孔区设有布液孔，直管、扩径管和布液板组成布液器壳体，布液器壳体内设有立柱和立式设置的止旋板，止旋板绕立柱设置，止旋板的内侧与立柱相连，外侧与布液器壳体的内壁贴合并连接。

采用本发明，具有如下的有益效果：(1)止旋板可以滞止进入布液器的旋流液相的切向速度、消除液相旋流，使液相沿布液器的轴向向下流动。还可以将布液器壳体的内腔均匀分为几个较小的子空间，每个子空间内的液相相互干扰较轻，子空间之间的液相互不干扰。(2)扩径管可以衰减流经扩径管的液相的轴向速度和冲击动能，避免液相对下方液相的过大冲击扰动以及对布液板的过大冲击。(3)布液板为球冠形，内壁或外壁上各处的曲率相同。以上因素，都有利于布液板均匀布液，且由布液孔流出的液相不存在旋流。

本发明主要用于卧式分离器的布液，能为卧式分离器中卧式分离段的重力分离提供良好的初始条件。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限制本发明要求保护的范围。

附图说明

图1是本发明用于卧式分离器的布液器的结构示意图。

图2是图1所示立柱和止旋板的立体结构示意图。

图1和图2中，相同附图标记表示相同的技术特征。

具体实施方式

参见图1和图2，本发明用于卧式分离器的布液器(简称为布液器)自上而下设有直管1、圆台面形的扩径管2和球冠形的布液板3。直管1的横截面形状为圆形。直管1的顶部设有法兰4，以与旋流分离段出口管(图中未示出)连接。布液板3的底部为不开孔区，其余部分为开孔区，开孔区均匀设有多个布液孔7。开孔区大致为球带形。

直管1、扩径管2和布液板3组成布液器壳体，布液器壳体内设有立柱5和立式设置的止旋板6。止旋板6为平板，绕立柱5均匀设置若干个，一般为5～8个(图2所示为6个)。止旋板6的内侧与立柱5相连，外侧与布液器壳体的内壁贴合并连接。由图1可见，布液器壳体的内壁由直管1、扩径管2和布液板3的内壁组成。止旋板6外侧在直管1内的部分61与直管1的内壁贴合，在扩径管2内的部分62与扩径管2的内壁贴合，在布液板3内的部分63与布液板3的内壁贴合。另外，附图所示的止旋板6在直管1内的部分为长方形，在扩径管2内的部分为直角梯形，在布液板3内的部分为扇形。

直管1的高度a一般为旋流分离段出口管内直径的0.5～1倍，直管1的内直径一般与旋流分离段出口管的内直径相同。

布液板3最好为半球面形，如图1所示。通常，布液板3上开孔区的面积占布液板3面积的75％～80％。上述的面积，均按布液板3的内径计算。布液板3底部不开孔区的作用是，防止布液器壳体内向下流动的液相流下、造成大量泄漏。

布液孔7一般为圆形，还可以是三角形、长方形等形状。圆形布液孔7的直径一般为10～15毫米。布液孔7的总开孔面积一般占开孔区面积的55％～65％。布液孔7的形状是布液孔在与其正对着的平面上的正投影形状，布液孔的直径和面积按上述的投影形状测量、计算。

参见图1，扩径管2的入口位于顶部，出口位于底部。扩径管2底部出口面积(按底部入口的内径计算)与顶部入口面积(按顶部入口的内径计算)的比值为扩径比，扩径比一般为2～3。扩径比太大，则液相向下流经扩径管2时流场的变化过于剧烈；扩径比太小，则液相向下流经扩径管2时难以起到衰减液相轴向速度及动能的效果。扩径管2表面上的母线与水平面之间的夹角α一般为45～70度。

本发明在使用时竖直安装。各部件的材料一般为不锈钢(例如304不锈钢)，以防止生锈。部件之间的连接一般采用焊接。直管1、扩径管2、布液板3和止旋板6的厚度一般均为3～5毫米。

下面结合附图举例说明本发明的工作过程。来自旋流分离段出口管的旋流液相(含有少量气泡)由直管1顶部的入口进入布液器并向下流动，止旋板6将液相的旋流流动转化为液相沿布液器轴向向下的流动。液相在向下流经扩径管2时轴向速度及动能衰减，避免了对下方液相的过大冲击扰动以及对布液板3的过大冲击。液相汇集于布液板3内腔中由止旋板6隔开的各个子空间内，最后由各个布液孔7均匀流出，向卧式分离段布液。

在直管1的顶部入口处，液相沿布液器轴向向下的流速一般为2～3米/秒，液相的切向速度本发明没有限制。液相由各个布液孔7流出的速度一般为2～3米/秒。

Claims (5)

1.一种用于卧式分离器的布液器，其特征在于：它自上而下设有直管(1)、圆台面形的扩径管(2)和球冠形的布液板(3)，布液板(3)的底部为不开孔区，其余部分为开孔区，开孔区设有布液孔(7)，直管(1)、扩径管(2)和布液板(3)组成布液器壳体，布液器壳体内设有立柱(5)和立式设置的止旋板(6)，止旋板(6)绕立柱(5)设置，止旋板(6)的内侧与立柱(5)相连，外侧与布液器壳体的内壁贴合并连接。

2.根据权利要求1所述用于卧式分离器的布液器，其特征在于：止旋板(6)设置5～8个。

3.根据权利要求1所述用于卧式分离器的布液器，其特征在于：布液板(3)上开孔区的面积占布液板(3)面积的75％～80％。

4.根据权利要求1或2或3所述用于卧式分离器的布液器，其特征在于：布液孔(7)的总开孔面积占开孔区面积的55％～65％。

5.根据权利要求1或2或3所述用于卧式分离器的布液器，其特征在于：扩径管(2)的扩径比为2～3。