CN108815900A - 一种稠油液环输送发生器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种稠油液环输送发生器，包括发生器主体、顶部排气阀组和底部排液阀组。发生器主体结构包括稠油进口及筒体密封端面、多孔布液滤芯和发生器筒体。(1)稠油进口及筒体密封端面，包括进口接管法兰，短管道和筒体端面配对密封法兰。配对密封法兰设有多孔布液滤芯上卡槽及密封圈。(2)多孔布液滤芯，为中空圆柱形耐压部件，滤芯外径与筒体上下卡槽内径一致，滤芯内径与混合流体出口内径保持一致，滤芯长度为上下卡槽垂直间距。(3)发生器筒体，包括端面法兰、圆柱形筒体、两个减阻流体进口和一个环状混合流体出口。端面法兰为中空圆环结构，中空部分的内径与多孔布液滤芯外径保持一致。发生器进出口与外部管道均通过法兰连接。
Description
技术领域
本发明涉及稠油输送系统，具体涉及一种稠油液环输送发生器的研发。
背景技术
稠油作为全球探明储量最大的非常规石油资源，其降粘减阻工艺一直备受各国学者的广泛关注。
稠油混合掺稀减阻工艺，已无法满足现代工业生产对节能降耗、降低成本的要求。研究新型减阻技术，降低稀油用量，实现稠油低温输送是当前急需解决的实际问题。
近年来，基于边界层理论的稠油液环减阻技术越来越受到人们的广泛关注，且经过多年的不断发展，已形成了诸多有意义的成果。作为稠油新型减阻工艺，连续稳定液环的形成至关重要。
本发明基于稠油液环新型减阻技术，连续稳定液环输送要求。研发了一种稠油液环输送发生器，该发生器可形成稳定连续的水环、稀油环、水基泡沫液环等环状流，并可根据减组流体的注入量自动调整液环厚度，大大降低稠油的输送成本，实现节能降耗。
发明内容
发明目的：本发明针对稠油液环新型减阻技术，即本发明的目的在于公开了一种即适用于水、稀油，又适用于水基泡沫等其它减阻流体形成连续稳定环状流的液环发生器。稠油输送过程通过稳定液环的减阻作用，可大幅降低管道压降，节约输送成本。
技术方案：一种稠油液环输送发生器，包括发生器主体、顶部排气阀组和底部排液阀组。发生器主体结构包括稠油进口及筒体密封端面、多孔布液滤芯和发生器筒体。所述发生器筒体通过法兰与稠油进口法兰端面进行密封和紧固。多孔布液滤芯通过发生器内部的上下卡槽进行固定。组装后的发生器各进、出口与外部管道连接均通过法兰连接。
一种稠油液环输送发生器主体结构从左向右依次为稠油进口及筒体密封端面、多孔布液滤芯和发生器筒体。
进一步地，所述稠油进口及筒体密封端面，包括进口接管法兰，短管道和筒体端面配对密封法兰，配对密封法兰设有多孔布液滤芯上卡槽及密封圈，密封圈采用耐腐蚀和抗老化的氟橡胶O形密封圈。确保多孔布液滤芯顶部紧固在发生器内。
所述进口接管法兰，为稠油管道进口连接处，法兰规格及材质应与上游稠油管道规格相同。
所述短管道，为进口法兰与筒体密封端面法兰连接管道，管道内外径应与稠油进口管道保持一致，段管道长度250mm为宜。
进一步地，所述多孔布液滤芯，为中空圆柱形结构，滤芯外径与筒体上下卡槽内径保持一致，滤芯内径与混合流体出口内径保持一致，滤芯长度为上下卡槽垂直间距。
所述多孔布液滤芯，为减阻流体稳定连续环状流形成的关键部件，滤芯有效壁厚不宜低于20mm，滤芯孔隙度10μm-20μm为宜。滤芯材质可根据设计压力和介质腐蚀性选择金属粉末烧结、陶瓷、不锈钢或纳米新材料等类型。
进一步地，所述发生器筒体，包括筒体端面法兰、圆柱形筒体、两个减阻流体进口和一个环状混合流体出口，各接口法兰与筒体采用短管道焊接。短管道口径应与外部接管口径保持一致，短管道长度200mm为宜。
所述筒体端面法兰，为中空圆环结构，中空部分的内径应与多孔布液滤芯外径保持一致，辅助固定多孔布液滤芯。
筒体长800mm-1000mm为宜，筒体直径为混合液出口管径的3倍为宜，筒体混合流体出口内侧设有多孔布液滤芯下卡槽，下卡槽内径等于多孔布液滤芯外径，卡槽深度15mm为宜。
所述发生器筒体，顶部设有2处排气阀，确保筒内气体全部排出。排气阀选择自动排气阀。排气阀与筒体连接处采用手动球阀隔断，防止检修排气阀时造成油品泄漏。
所述发生器筒体，底部设有1处排液阀，排液阀采用手动球阀。确保发生器维检修时排出内部流体。
有益效果：本发明公开的一种稠油液环输送发生器具有以下有益效果：
1、改变传统稠油输送模式，降低输送阻力；
2、降低稠油运行成本，节能降耗效益显著；
3、适用各类减阻流体，制造简单，易于大规模生产。
附图说明
图1为稠油液环输送发生器运行原理图；
图2为稠油液环发生器整体外观示意图；
图3为发生器稠油进口及筒体密封端面三维俯视剖面示意图；
图4为发生器多孔布液滤芯三维俯视剖面示意图；
图5为发生器筒体三维俯视剖面示意图；
图6为发生器主体组装后三维俯视剖面示意图。
其中：
1-稠油进口接管法兰
2-稠油进口短管道
3-o型密封圈上卡槽
4-多孔布液滤芯上卡槽
5-筒体端面配对密封法兰
6-多孔布液滤芯
7-筒体端面法兰
8-o型密封圈下卡槽
9-减阻流体进口接管法兰
10-减阻流体进口短管道
11-多孔布液滤芯下卡槽
12-环状混合流体出口短管道
13-环状混合流体出口接管法兰
14-圆柱形筒体。
Claims (6)
1.一种稠油液环输送发生器，其特征在于，包括稠油进口及筒体密封端面、多孔布液滤芯和发生器筒体、顶部排气阀组和底部排液阀组。
2.根据权利要求1所述的一种稠油液环输送发生器，其特征在于，所述稠油进口及筒体密封端面，包括入口接管法兰，短管道和筒体端面配对密封法兰；端面配对密封法兰外侧设有多孔布液滤芯上卡槽及密封圈，卡槽内径等于多孔布液滤芯外径，卡槽深度10mm为宜。密封圈采用耐腐蚀和抗老化的氟橡胶O形密封圈。
3.根据权利要求1所述的一种稠油液环输送发生器，其特征在于，所述多孔布液滤芯为中空圆柱形耐压部件，设计压力应与管道设计压力保持一致，滤芯外径与筒体上下卡槽内径保持一致，滤芯内径与混合液出口内径保持一致，滤芯长度为上下卡槽垂直间距；
所述多孔布液滤芯可根据设计压力要求选择金属粉末烧结型、陶瓷型、不锈钢型或纳米新材料等类型，滤芯有效壁厚不宜低于20mm，滤芯孔隙度10μm-20μm为宜。
4.根据权利要求1所述的一种稠油液环输送发生器，其特征在于，所述发生器筒体包括端面法兰、两个减阻流体进口和一个环状混合流体出口，进出口均由短管道和接管法兰组成，筒体设计执行压力容器设计标准；
所述发生器筒体端面法兰，为中空圆环结构，中空部分的内径应与多孔布液滤芯外径保持一致；
所述发生器筒体为圆柱形，筒体长800-1000mm为宜，筒体直径宜为混合流体出口管径的3倍，筒体混合流体出口内侧设有多孔布液滤芯下卡槽，卡槽内径等于多孔布液滤芯外径，卡槽深度15mm为宜；
所述发生器筒体，顶部设有2处排气阀，确保筒内气体全部排出，排气阀选择自动排气阀，排气阀与筒体之间采用手动球阀连接，防止检修或更换排气阀时出现油品泄漏；
所述发生器筒体，底部设有1处排液阀，排液阀采用手动球阀，确保发生器维检修时排出内部流体。
5.稠油液环输送发生器采用法兰连接的部位，均采用双头螺栓及配套六角螺母紧固。
6.稠油液环输送发生器内防腐可根据介质腐蚀情况进行具体设计，发生器外防腐可采用无溶剂酚醛环氧涂层；保温层可采用复合硅酸铝或硬质聚氨酯泡沫塑料等绝热材料。
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