CN108067358A - 一种油水砂分离三相卧式螺旋离心机 - Google Patents
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Abstract
一种油水砂分离三相卧式螺旋离心机，属于石油勘探开发领域。这种卧式螺旋离心机的螺旋输送器壁面上环向焊接有12块竖板，螺旋输送器叶片焊接在竖板上，12块竖板的增设减小了油滴在液池中的沉降距离，增大了沉降时间，更有利于油相和水相的分离。螺旋输送器柱锥交接处偏右端的壁面上焊接有一柱锥型结构的挡油板，能够阻止油相朝出砂口方向运动，降低了出砂含油率。转鼓靠近大端处设置有一环形导流板，此设置更有利于油相和水相的分离，提高了除油效率。在大端法兰外端面上设有溢流挡油板，控制溢流出油口的大小，从而调节液池深度，达到最佳的油水分离效果。实践证明，此结构的三相卧式螺旋离心机对油水砂的分离效果明显。
Description
技术领域
本发明涉及一种油水砂分离三相卧式螺旋离心机，属于石油勘探开发领域。
背景技术
近年随着油田采出液含水量的大量增加，增大了采出液的处理量输送和处理的时间能耗的急剧增长。需要对采出液进行脱水除油，以便对原油进行下一步处理。利用三相卧式螺旋离心机来对油田采出液进行油水砂的三相分离，可以一次性实现对废水排放达标的同时除去了有害固相颗粒并回收有用油相。
在“三泥”处理中，含油污泥脱水是炼油炼化企业长期以来的共性技术难题。譬如国内胜利油田污泥脱水系统处理的污水一般为改性污水或是稠油污水，进水含油量高，无机物含量高，油水密度差小等原因使得暂时运行的离心脱水系统存在运营效果不佳的现象。
专利CN103143453A公开了一种适用于稠油老化油处理方法的三相卧式螺旋离心机，通过加药泵向加热后的稠油老化油中添加老化油破乳剂，之后将添加了破乳剂的稠油老化油输送到老化油缓冲沉降罐中，保温沉降约8h，将沉降处理后的稠油老化油输送到三相卧式螺旋离心机中，分离得到油水泥三相，其中油经泵输入储油罐或直接进入原油集输系统；水经泵提升后，去联合站污水处理系统；油泥定期汽运去集中处理厂。含水量由最初的45-50%下降到8%左右。油泥含油20%，污水含油平均值为2623.68ppm。但是油泥含油以及污水含油并未达到国家标准。
专利CN103586142A公开了一种卧式螺旋沉降三相分离离心机，其所述的法兰盘的轴孔外侧的第一圆周方向设置有两个以上数目的出油溢流孔，任意一个所述的溢流孔均连通转鼓的内侧和外侧，所述的第一圆周外侧的法兰盘上沿一个第二圆周方向设置有两个以上数目的节流孔，任意一个节流孔均各自包括有一个径向孔和一个轴向孔，径向孔的一端与轴向孔的一端连通，并分别连通法兰盘的外圆周面和内端面。该发明专利并未说明油水排出后如何分液收集到各自的集输管道中。
发明内容
为了克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种油水砂分离三相卧式螺旋离心机，该卧式螺旋离心机应在转鼓内以及转鼓外增设不同的结构，充分利用流体流动及分离规律，提高对油水砂的分离效果，能够有效可靠针对油田采出液、炼油炼化企业含油污泥问题进行处理。
本发明采用的技术方案是：一种油水砂分离三相卧式螺旋离心机，包括转鼓、螺旋输送器、大端法兰、小端法兰、左螺旋轴颈、右螺旋轴颈和行星齿轮差速器，所述转鼓包含一个柱段筒体和一个锥段筒体，在转鼓内沿着径向位置液池由内到外依次是轻液层油、重液层水和固体沉渣层砂，所述螺旋输送器的壁面上环向焊接有12块竖板，螺旋输送器叶片焊接在竖板上，螺旋输送器内布料仓设置分料口，螺旋输送器的柱锥交接处偏右端的壁面上焊接一个挡油板；所述转鼓靠近大端处设有一环形导流板，在大端法兰的外端面上设有控制溢流出油口大小的溢流挡油板，大端法兰外设有一环形分液板，通过管法兰和螺钉与大端法兰连接。
所述竖板的长度涵盖螺旋输送器整个柱段及一小部分锥段内筒壁面，竖板的高度根据进料含油量的多少改变。
所述挡油板为柱锥型结构，其与竖板之间有3.0-12mm的轴向距离。
所述环形导流板设置腰型孔，呈环形分布。
所述溢流挡油板（12）为十二个，呈环向分布的梯形结构。
本发明的有益效果是：这种油水砂分离三相卧式螺旋离心机包括转鼓、螺旋输送器、大端法兰、小端法兰、左螺旋轴颈、右螺旋轴颈和行星齿轮差速器。螺旋输送器的壁面上环向焊接有12块竖板，螺旋输送器叶片焊接在竖板上， 12块竖板的增设减小了油滴在液池中的沉降距离，增大了沉降时间，更有利于油相和水相的分离。螺旋输送器柱锥交接处偏右端壁面上焊接有一柱锥型结构的挡油板，此结构较完全圆柱形挡板更能够阻止油相朝出砂口方向运动，降低了出砂含油率，出砂含油符合国家标准排放要求。转鼓靠近大端处设有一环形导流板，此导流板的设置较没有导流板更有利于油相和水相的分离，没有导流板时一部分油相会流入出水口，增大了出水口的含油率，降低了除油效率。在大端法兰外端面上设有溢流挡油板，控制溢流出油口的大小，从而调节液池深度，达到最佳的油水分离效果。实践证明，此结构的三相卧式螺旋离心机对油水砂的分离效果明显，能够针对油田采出液、炼油炼化企业含油污泥的处理等提供有效可靠的技术支撑。
附图说明
图1是一种油水砂分离三相卧式螺旋离心机的结构图。
图2是一种油水砂分离三相卧式螺旋离心机的左半部分结构放大图。
图3是一种油水砂分离三相卧式螺旋离心机的右半部分结构放大图。
图4是大端法兰排液结构放大图。
图5是大端法兰端面左视图。
图6是图1中的B-B(出砂口)剖面图。
图7是螺旋输送器的结构图。
图8是图7中的C-C(螺旋输送器布料仓分料口)剖面图。
图9是转鼓柱段筒体的结构图。
图10是图9中的D-D(转鼓大端环形导流板)剖面图。
图11是油水砂分离三相卧式螺旋离心机的总装配图。
图中：1、转鼓柱段筒体，1a、转鼓锥段筒体，2、螺旋输送器，3、大端法兰，4、小端法兰，5、左螺旋轴颈，6、右螺旋轴颈，7、行星齿轮差速器，8、竖板，9、螺旋输送器叶片，10、挡油板，11、环形导流板，11a、腰型孔，12、溢流挡油板，13、环形分液板，14、管法兰，15、螺钉，16、布料仓分料口， 17、出油孔，18、排油通道，19、排水通道，20、出砂口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1、2、3、7、11示出了一种油水砂分离三相卧式螺旋离心机的结构图。图中，这种油水砂分离三相卧式螺旋离心机包括转鼓、螺旋输送器2、大端法兰3、小端法兰4、左螺旋轴颈5、右螺旋轴颈6和行星齿轮差速器7。转鼓包含一个柱段筒体1和一个锥段筒体1a，在转鼓内沿着径向位置液池由内到外依次是轻液层油、重液层水和固体沉渣层砂。螺旋输送器2的壁面上环向焊接有12块竖板8，螺旋输送器叶片9焊接在竖板8上，竖板8的长度涵盖螺旋输送器2整个柱段及一小部分锥段内筒壁面，竖板8的高度根据进料含油量的多少改变，螺旋输送器2内布料仓设有分料口16，螺旋输送器2的柱锥交接处偏右端的壁面上焊接一个柱锥型结构的挡油板10，其与竖板8之间有3.0-12mm的轴向距离。转鼓靠近大端处设有一环形导流板11，其上的腰型孔11a呈环形布置，在大端法兰3的外端面上设有控制溢流出油口大小的溢流挡油板12，溢流挡油板12为十二个，呈环向分布的梯形结构，大端法兰3外设有一环形分液板13，通过管法兰14和螺钉15与大端法兰3连接。
采用上述的技术方案，12块竖板8的增设减小了油滴在液池中的沉降距离，增大了沉降时间，更有利于油相和水相的分离（如图2、3、8所示）。螺旋输送器柱锥交接处偏右端壁面上焊接有一柱锥型结构的挡油板10（如图3、7所示）。此结构较完全圆柱形挡板更能够阻止油相朝出砂口方向运动，降低了出砂含油率，出砂含油符合国家标准排放要求。
转鼓靠近大端处设置有一环形导流板11，其上的腰型孔11a呈环形布置（如图2、4、9、10所示）。此导流板的设置较没有导流板更有利于油相和水相的分离，没有导流板时一部分油相会流入出水口，增大了出水口的含油率，降低了除油效率。
在大端法兰外端面上设置有溢流挡油板12，控制溢流出油口的大小（如图2、4、5所示）。溢流挡油板12为十二个呈环向分布，为梯形结构。根据进料含油量的多少，通过调节溢流挡油板12，可以改变出油口的大小，从而调节液池深度，达到最佳的油水分离效果。
大端法兰外设置有一环形分液板13，通过管法兰14和螺钉15与大端法兰3连接（如图2、4所示）。
这种油水砂分离三相卧式螺旋离心机的工作原理是：油水砂混合液通过进料管进入布料仓，之后从布料仓分料口16进入转鼓液池，在转鼓和螺旋筒体强烈转动产生强大离心力的作用下，油相由于在混合液物料三者中密度最低，逐渐甩入竖板通道中，而当通过柱锥交接区域后，大部分油滴被挡油板10挡住而不能继续朝出砂口方向运动，最后通过设置在大端法兰端面上的出油孔17排出转鼓，之后进入壳体油相通道，最后从机壳排油通道18排出；水相在油相的外层，先穿过环形导流板11，之后通过设置在大端法兰端面上的管法兰14排出转鼓，进入壳体水相通道，最后从机壳排水通道19排出；固相砂粒被甩入液池最外层，靠近转鼓壁，在螺旋输送器和转鼓转速差的作用下，由螺旋叶片9推送至出砂口20排出机壳，最后由清运车运走集中处理。这样就实现了油水砂三相的分离（如图2、3、11所示）。
Claims (5)
1.一种油水砂分离三相卧式螺旋离心机，包括转鼓、螺旋输送器（2）、大端法兰（3）、小端法兰（4）、左螺旋轴颈（5）、右螺旋轴颈（6）和行星齿轮差速器（7），所述转鼓包含一个柱段筒体（1）和一个锥段筒体（1a），在转鼓内沿着径向位置液池由内到外依次是轻液层油、重液层水和固体沉渣层砂，其特征是：所述螺旋输送器（2）的壁面上环向焊接有12块竖板（8），螺旋输送器叶片（9）焊接在竖板（8）上，螺旋输送器（2）内布料仓设置分料口（16），螺旋输送器（2）的柱锥交接处偏右端的壁面上焊接一个挡油板（10）；所述转鼓靠近大端处设有一环形导流板（11），在大端法兰（3）的外端面上设有控制溢流出油口大小的溢流挡油板（12），大端法兰（3）外设有一环形分液板（13），通过管法兰（14）和螺钉（15）与大端法兰（3）连接。
2.根据权利要求1所述的油水砂分离三相卧式螺旋离心机，其特征是：所述竖板（8）的长度涵盖螺旋输送器（2）整个柱段及一小部分锥段内筒壁面，竖板（8）的高度根据进料含油量的多少改变。
3.根据权利要求1所述的油水砂分离三相卧式螺旋离心机，其特征是：所述挡油板（10）为柱锥型结构，其与竖板（8）之间有3.0-12mm的轴向距离。
4.根据权利要求1所述的油水砂分离三相卧式螺旋离心机，其特征是：所述环形导流板（11）设置腰型孔（11a），呈环形分布。
5.根据权利要求1所述的油水砂分离三相卧式螺旋离心机，其特征是：所述溢流挡油板（12）为十二个，呈环向分布的梯形结构。
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| GR01 | Patent grant | ||
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