CN109350997A - 一种适用于油田原油集输管道的液液旋流装置 - Google Patents
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Classifications
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Abstract
本发明公开了一种适用于油田原油集输管道的液液旋流装置，包括用于油水旋流分离的导流叶片，导流叶片中心与转轴的一端连接，转轴的另一端与轴承连接，其中轴承安装于旋转支座的中心，旋转支座固定于管道上。管道内油水混合液体在自身压力作用下经过本装置使得导流叶片高速旋转，实现油水的旋流分离，形成外圈水环包围内圈原油的特殊流动状态，大大减小了管道输送的摩擦阻力。其中，导流叶片结构1选用正交母线型叶片，叶片数为4，叶片内外准线的出口角度为15°，导流叶片中心与转轴3的一端连接，转轴设计为多段结构，材料选用45号钢，进行调质处理，转轴另一端与圆锥滚子轴承3连接，其中轴承安装在旋转支座4的中心。本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，结构简单，设计合理，易于拆装，节能降耗，适用性广。
Description
技术领域
本发明涉及一种流体输送管道内部的旋流装置，尤其涉及一种适用于油田原油集输管道的液液旋流装置。
背景技术
石油资源是我国最重要能源之一，油气集输工艺与技术在石油资源利用过程中占据了重要地位。一方面，我国原油具有典型的高凝点、高黏度和高含蜡的“三高”特性，采出原油品质相对较差，高黏易凝原油大大增加了管道输送的难度，高黏易凝原油的安全经济管道输送是当前迫切需要解决的问题。另一方面，随着中国油气田开采相继进入中后期，常采用注水驱油、注蒸汽驱油等方法来提高油气藏采收率，这些方法又直接导致油气田采出液的含水率逐渐增加；基于此，油田原油集输管道采用液液旋流分离装置，利用油水混合液出井口后富余压力推动旋流装置导流叶片旋转，实现油水的旋流分离，在管道内形成外圈水环包围内圈原油的特殊流动状态，大大减小了管道输送的摩擦阻力，使其成为一种解决高黏易凝原油安全经济管输的可行方案，提高油田原油集输管道的输送效率。而当前，国外基于旋流技术，成功开发了井下油水分离水力旋流器，实践表明，这种井下油水分离水力旋流器具有较高的分流比和分离效率。旋流分离技术作为一项高效的多相分离技术，通过离心力的作用，利用两相或多相介质间的密度差来实现流体分离。
发明内容
本发明是针对现有技术所存在的不足，而提供一种结构紧凑，设计合理，适用性广且节能高效的一种用于油田原油集输管道的液液旋流装置。
为了实现上述目的，本发明提供了一种适用于油田原油集输管道的液液旋流装置，包括用于旋流分离油水的导流叶片，所述导流叶片中心与转轴的一端连接，所述转轴的另一端与轴承连接，其中轴承安装在旋转支座的中心，所述旋转支座固定于管道上。
其中，所述导流叶片选用正交母线型叶片，叶片数为4，叶片内外准线的出口角度为15°。
所述转轴设计为多段结构，材料选用45号钢，进行调质处理。
所述轴承为圆锥滚子轴承。所述旋转支座固定于管道上，用于支撑轴承使导流叶片做旋转运动，实现对油水的旋流分离，形成管道内外圈水环包围内圈原油的特殊流动状态，大大减小了管输的摩擦阻力。
工作时，将本发明装置安装在油田原油集输管道内部，油水混合液出井口后靠自身富余压力，推动旋流装置的导流叶片旋转，导流叶片高速旋转形成离心，在离心力的作用下，密度不同的液体会自行分离，密度大的液体会旋流在外圈，密度小的液体会在内圈旋流，从而实现对油水的旋流分离。因此在集输管道内部，水环绕管壁周围向前流动，原油在管道中心向前流动，从而减小原油输送时的摩擦阻力，提高输送效率。
本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，结构简单，设计合理，易于拆装，节能降耗，适用性广；内部采用正交母线型导流叶片通过转轴与旋转支座连接，依靠流体自身富余压力驱动，针对不同管径的原油管道，当管道内原油压力达到一定时，均可实现油水的旋流分离，在管道内形成外圈水环包围内圈原油的特殊流动状态，大大减小了管道输送的摩擦阻力，提高油田原油集输管道输送安全和效率。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的结构示意图；
图中，1、导流叶片；2、转轴；3、轴承；4、旋转支座。
具体实施方式
为能说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
如图1所示，本发明是一种适用于油田原油集输管道的液液旋流装置，包括用于旋流分离油水的导流叶片结构1，导流叶片选用正交母线型叶片，叶片数为4，叶片内外准线的出口角度为15°，在管道内液体压力作用下高速旋转。
导流叶片中心与转轴3的一端连接，转轴设计为多段结构，材料选用45号钢，进行调质处理，转轴另一端与轴承3连接，所述轴承为圆锥滚子轴承，其中轴承镶嵌于旋转支座4的中心，所述旋转支座固定于管道上。
工作时，将本发明装置安装在油田原油集输管道内部，油水混合液出井口后靠自身富余压力，推动旋流装置的导流叶片旋转，导流叶片高速旋转形成离心，在离心力的作用下，密度不同的液体会自行分离，密度大的液体会旋流在外圈，密度小的液体会在内圈旋流，从而实现对油水的旋流分离。因此在集输管道内部，水环绕管壁周围向前流动，原油在管道中心向前流动，从而减小原油输送时的摩擦阻力，提高输送效率。
本发明未经描述的技术特征能够通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改变、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种适用于油田原油集输管道的液液旋流装置，其特征在于，包括用于油水旋流分离的导流叶片，所述导流叶片中心与转轴的一端连接，所述转轴的另一端与轴承连接，其中轴承安装在旋转支座的中心，所述旋转支座固定于管道上。
2.根据权利要求1所述的适用于油田原油集输管道的液液旋流装置，其特征在于，所述导流叶片选用正交母线型叶片，叶片数为4，叶片内外准线的出口角度为15°。
3.根据权利要求1或2所述的适用于油田原油集输管道的液液旋流装置，其特征在于，所述转轴设计为多段结构，材料选用45号钢，进行调质处理。
4.根据权利要求1或3所述的适用于油田原油集输管道的液液旋流装置，其特征在于，所述轴承为圆锥滚子轴承。所述旋转支座固定在管道上，用于支撑导流叶片做旋转运动，实现油水的旋流分离，在管道内形成外圈水环、内圈原油的流动状态。
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