CN113859447A - 一种单立柱系泊生产系统的液滑环装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单立柱系泊生产系统的液滑环装置，包括液滑环定子和液滑环转子，所述液滑环转子套设于所述液滑环定子外部绕其旋转并保持旋转密封；其特征在于：所述液滑环定子和液滑环转子之间设置有彼此相互独立且保持密封的至少第一流体通道和第二流体通道；所述第一流体通道和所述第二流体通道分别设置有至少两个流体进口和至少两个流体出口。本发明能够实现不同流体多通道同时传输的目的，并且每个流体通道同时有多个流体入口和流体出口进行传送，既能够提高流体传送的效率，又能节省流体传送的时间，同时通过二级密封提高了传输流体的纯度。

Description

一种单立柱系泊生产系统的液滑环装置

技术领域

本发明涉海上油田开发领域，具体涉及一种单立柱系泊生产系统的液滑环装置。

背景技术

在我国现阶段海上油田开发中，有许多油藏距离陆地远，周边也没有可依托的已投产油田。这些油田如果按照常规模式开发的话，存在着成本高、经济性低的问题。

单立柱系泊生产系统将单点系泊与井口生产平台结合在一起，单立柱井口生产平台的油气通过液滑环装置输送至浮式液化天然气生产储卸装置，浮式液化天然气储卸装上的流体也可以通过液滑环装置输送至单立柱井口生产平台，从而通过液滑环装置提高了海上油田的开发经济效率。

但是现有技术中的液滑环装置有且仅有一个流体通道，当有不同种流体需要传送时，则需要多个液滑环在竖直方向上并列设置，这样不仅增加了生产成本，而且多个液滑环的设置增加了单立柱上方的重量，使单立柱的整体重心偏上，稳定性下降。并且，多个液滑环在竖直方向上并列设置时，下方的液滑环的流体输入管路需要穿过上方的液滑环，不仅成本较高，并且占据上方液滑环的体积较大，导致液滑环整体体积变大，进一步导致单立柱上方的重量增加。并且下方液滑环的流体输入管路在穿过上方液滑环时，为了防止泄露对密封条件要求较高，导致整体生产成本较高。

发明内容

本发明意在提供一种立柱系泊生产系统的单液滑环转子多通道液滑环装置，以解决现有技术中存在的不足，本发明要解决的技术问题通过以下技术方案来实现。

本发明涉及一种单立柱系泊生产系统的液滑环装置，改进之处在于：包括液滑环定子和液滑环转子，所述液滑环转子套设于所述液滑环定子外部绕其旋转并保持旋转密封；所述液滑环定子和液滑环转子之间设置有彼此相互独立且保持密封的至少第一流体通道和第二流体通道；所述第一流体通道和所述第二流体通道分别设置有至少两个流体进口和至少两个流体出口。

其中，所述液滑环定子上方设有第一进口、第二进口，所述液滑环转子外部侧面设有第一出口、第二出口，所述第一进口、第二进口和所述第一出口、第二出口连通形成第一流体通道。

其中，所述液滑环定子上方还设有第三进口、第四进口，所述液滑环转子外部侧面还设有第三出口、第四出口，所述第三进口、第四进口和第三出口、第四出口连通形成第二流体通道。

其中，所述液滑环定子外径边缘的上端面和下端面设有定子沟槽，其中，下端面定子沟槽自内至外依次设有下端面密封圈、下端面轴承和下端面防尘圈。

其中，所述液滑环转子外径边缘内侧的上端面和下端面设有与定子沟槽相匹配的转子沟槽，其中，上端面的转子沟槽自内至外依次设有上端面密封圈、上端面轴承和上端面防尘圈。

其中，所述液滑环转子的外径边缘设有与所述液滑环定子外径边缘相抵接的径向密封装置。

其中，所述径向密封装置包括径向轴承和径向密封圈，所述径向密封圈设于所述径向轴承的一侧或者两侧。

其中，所述液滑环定子上端面的定子沟槽外设有防尘O圈，用于防止灰尘质进入所述液滑环定子中。

其中，所述液滑环定子上端面设有压板，所述压板与所述液滑环转子的外径边缘相抵接，用于防止所述液滑环定子和所述液滑环转子之间发生位置偏移。

其中，所述液滑环转子的外侧与驱动臂固定连接。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

①提高了流体传送的效率。本发明通过开设多个独立的流体通道，当有不同流体需要传送时，不会造成流体混合的现象，可以同时传送不同的流体。因此，本发明通过开设多流体通道的方式，提高了流体传送的效率。

②缩短了流体传送的时间。本发明通过设有多个流体进口和多个流体出口，在同一体积和同一流速的情况下，液滑环装置通过增设多个进口和多个出口的方式进行流体的传送，使同一流体通过多个进口和多个出口进行传送，从而提高了流体传送的速度，进而减少了流体传送的时间。

③提高了流体的纯度。由于本发明通过设置上端面防尘圈、下端面防尘圈、防尘O圈，从而减少了杂质的进入，在同一条件下，降低流体的杂质，达到了提高流体纯度的目的。

④密封效果更好。本发明的液滑环通过设置径向密封圈，上端面密封圈、下端面密封圈，通过径向密封圈密封流体出口，通过上端密封圈和下端密封圈密封液滑环装置的上下两端，进而具有双重密封的效果，通过设置多种密封圈的方式密封流体通道的流体，从而使流体通道的密封效果增强，进而使液滑环装置的密封效果更好。

⑤生产成本低，使用寿命长，更安全稳定。本发明在一个液滑环上开设多通道代替了现有技术中的多个液滑环并列设置，一方面降低了生产成本，另一方面减轻了单立柱上方重量，使单立柱整体重心偏下，更为稳定安全，使用寿命更长。

附图说明

图1为本发明一种单立柱系泊生产系统的液滑环装置具体实施例的结构示意图。

图2为本发明一种单立柱系泊生产系统的液滑环装置另一具体实施例的结构示意图。

图3为本发明一种单立柱系泊生产系统的液滑环装置具体实施例的俯视结构示意图。

附图中的附图标记依次为：101、上端面防尘圈；102、下端面防尘圈；104、压板；105、液滑轮转子；106、液滑轮定子；108、上端面轴承；109、上端面密封圈；110、径向密封圈；111、防尘O圈；112、下端面轴承；113、下端面密封圈；114、径向轴承；115、驱动臂；117、第一进口；118、第二进口；119、第三进口；120、第四进口；121、第一出口；122第二出口；123、第三出口；124、第四出口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

参照图1-2所示，根据本实施例的一种单立柱系泊生产系统的液滑环装置，包括液滑环定子106和液滑环转子105，所述液滑环转子105套设于所述液滑环定子106外部绕其旋转并保持旋转密封；其特征在于：所述液滑环定子106和液滑环转子105之间设置有彼此相互独立且保持密封的至少第一流体通道和第二流体通道；所述第一流体通道和所述第二流体通道分别设置有至少两个流体进口和至少两个流体出口。

液滑环定子106上方设有第一进口117、第二进口118，液滑环转子105外部侧面设有第一出口121、第二出口122，第一进口117、第二进口118和第一出口121、第二出口122连通形成第一流体通道。液滑环定子106上方还设有第三进口119、第四进口120，液滑环转子105外部侧面还设有第三出口123、第四出口124，第三进口119、第四进口120和第三出口123、第四出口124连通形成第二流体通道。

本实施例中，第一进口117、第二进口118和第一出口121、第二出口122为第一流体通道的双进口和双出口，第三进口119、第四进口120和第三出口123、第四出口124是为第二流体通道的双进口和出口，通过双进口和双出口的形式在液滑环装置内进行流体传送。同时，第一流体通道和第二流体通道用于同时传送不同的流体，从而提高了流体传送的效率；液滑环装置通过增设两个进口和两个出口的方式进行流体的传送，使同一流体通过两个进口和两个出口进行传送，从而提高了流体传送的速度，进而减少了流体传送的时间。

进一步的，基于上述实施例的单立柱系泊生产系统的液滑环装置，本实施例使用两个流体通道、四进四出的情形作为示范。而在实际工作生产中，可根据需求设计多流体通道、多流体进口以及多流体出口，使多种流体同时通过多个进口和多个出口进行传送，从而达到提高传动效率和缩短传送时间的目的，其设计原理与双通道、双流体入口、双流体出口相同。

进一步的，液滑环定子106上端面设有压板104，同时与液滑环转子106的端面相抵接，用于防止液滑环定子106和液滑环转子105之间发生位置偏移。

本实施例中，压板104通过螺栓与液滑轮定子106固定连接，液滑轮转子105通过与压板104抵接的方式将其转动轨迹进行限制，从而保证液滑环定子106和液滑环转子105之间的相对位置，防止在长年累月的转动过程中发生位置的偏移，进而导致密封失效。

进一步的，液滑环转子105的外侧与驱动臂115固定连接。

本实施例中，驱动臂115用于驱动液滑环转子105转动。驱动臂115的另一侧连接有FPSO，在外界风浪的作用下，FPSO驱使驱动臂带动液滑环转动，从而为液滑环装置提供驱动力。

实施例2

在实施例1的基础上，参照图1所示，液滑环定子106外径边缘的上端面和下端面设有定子沟槽，下端面定子沟槽上自内至外依次设有下端面密封圈113、下端面轴承112和下端面防尘圈102。

进一步的，液滑环转子105外径边缘内侧的上端面和下端面设有与定子沟槽相匹配的转子沟槽，其中，上端面的转子沟槽自内至外依次设有上端面密封圈109、上端面轴承108和上端面防尘圈101。

本实施例中，下端面密封圈113、下端面轴承112和下端面防尘圈102设置在液滑环定子106的下端面沟槽中；上端面密封圈109、上端面轴承108和上端面防尘圈101设置在液滑环转子105的上端面沟槽中；如此设计能够更好的保证液滑环定子106和液滑环转子105之间的密封稳定性。下端面轴承112和上端面轴承108一方面用于防止金属之间的摩擦，从而减轻了金属摩擦带来的损害；另一方面，将滑动摩擦转化为滚动摩擦，进而为液滑环装置转动提供较小的滚动摩擦力；下端面密封圈113和上端面密封圈109用于密封流体，当径向密封装置失效时，流体从两通道流出，下端面密封圈113和上端面密封圈109将液滑环的上下两端密封，防止流体泄露，从而实现二级密封，使其密封效果更好。下端防尘圈102和上端防尘圈101用于防止外界灰尘杂质进入，从而减少了杂质的含量，进而提高了流体的纯度。

实施例3

在上述任一实施例的基础上，参照图1-2所示，液滑环转子105的外径边缘设有与液滑环定子106外径边缘相抵接的径向密封装置。

进一步的，径向密封装置包括径向轴承114和径向密封圈110，径向密封圈110设于径向轴承114的一侧或者两侧。

本实施例中，径向密封装置设置于液滑环转子105和液滑环定子106的外径相抵接处，也就是流体通道的边缘处，用于密封第一流体和第二流体。径向轴承114设置多个，主要是将滑动转换为滚动摩擦，从而减小了摩擦带来的阻力和磨损。径向轴承114的一侧或者两侧设置有径向密封圈110，径向密封圈110主要用于液滑环转子105和液滑环定子106之间的密封和流体通道之间的密封，具体数量可根据实际需求来设置，以保证绝对的密封性，同时也是液滑环装置的一级密封。

进一步的，液滑环定子106上端面的定子沟槽外还设有防尘O圈111，防尘O圈111作为液滑环装置的一级防尘密封，主要用于防止灰尘杂质进入液滑环定子中。上端面防尘圈101作为液滑环装置的二级防尘密封，与防尘O圈111共同作用，确保液滑环装置内部外界无杂质进入。

综上所述，本发明提供一种单立柱系泊生产系统的液滑环装置，液滑环装置开设至少两个独立的流体通道，当有不同流体需要传送时，不会造成流体混合的现象，可以同时传送不同的流体。因此，本发明通过开设双流体通道的方式，提高了流体传送的效率；在同一体积和同一流速的情况下，液滑环装置通过增设多个进口和多个出口的方式进行流体的传送，使同一流体通过多个进口和多个出口进行传送，从而提高了流体传送的速度，进而减少了流体传送的时间；由于也互换装置设有多种防尘圈，所以提高了流体的纯度；由于液滑环装置设有多种密封圈，所以其密封效果更好。本发明提高了流体传送的效率、缩短了流体传送的时间、提高了流体的纯度、液滑环装置密封效果好。

应该指出，上述详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语均具有与本申请所属技术领域的普通技术人员的通常理解所相同的含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请所述的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，如旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在上面详细的说明中，参考了附图，附图形成本文的一部分。在附图中，类似的符号典型地确定类似的部件，除非上下文以其他方式指明。在详细的说明书、附图及权利要求书中所描述的图示说明的实施方案不意味是限制性的。在不脱离本文所呈现的主题的精神或范围下，其他实施方案可以被使用，并且可以作其他改变。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单立柱系泊生产系统的液滑环装置，包括液滑环定子(106)和液滑环转子(105)，所述液滑环转子(105)套设于所述液滑环定子(106)外部绕其旋转并保持旋转密封；其特征在于：所述液滑环定子(106)和液滑环转子(105)之间设置有彼此相互独立且保持密封的至少第一流体通道和第二流体通道；所述第一流体通道和所述第二流体通道分别设置有至少两个流体进口和至少两个流体出口。

2.根据权利要求1所述的一种单立柱系泊生产系统的液滑环装置，其特征在于：所述液滑环定子(106)上方设有至少第一进口(117)、第二进口(118)，所述液滑环转子(105)外部侧面设有至少第一出口(121)、第二出口(122)，所述第一进口(117)、第二进口(118)和所述第一出口(121)、第二出口(122)连通形成第一流体通道。

3.根据权利要求2所述的一种单立柱系泊生产系统的液滑环装置，其特征在于：所述液滑环定子(106)上方还设有至少第三进口(119)、第四进口(120)，所述液滑环转子(105)外部侧面还设有至少第三出口(123)、第四出口(124)，所述第三进口(119)、第四进口(120)和第三出口(123)、第四出口(124)连通形成第二流体通道。

4.根据权利要求1所述的一种单立柱系泊生产系统的液滑环装置，其特征在于：所述液滑环定子(106)外径边缘的上端面和下端面设有定子沟槽，其中，下端面定子沟槽自内至外依次设有下端面密封圈(113)、下端面轴承(112)和下端面防尘圈(102)。

5.根据权利要求4所述的一种单立柱系泊生产系统的液滑环装置，其特征在于：所述液滑环转子(105)外径边缘内侧的上端面和下端面设有与定子沟槽相匹配的转子沟槽，其中，上端面的转子沟槽自内至外依次设有上端面密封圈(109)、上端面轴承(108)和上端面防尘圈(101)。

6.根据权利要求1所述的一种单立柱系泊生产系统的液滑环装置，其特征在于：所述液滑环转子(105)的外径边缘设有与所述液滑环定子(106)外径边缘相抵接的径向密封装置。

7.根据权利要求6所述的一种单立柱系泊生产系统的液滑环装置，其特征在于：所述径向密封装置包括径向轴承(114)和径向密封圈(110)，所述径向密封圈(110)设于所述径向轴承(114)的一侧或者两侧。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种单立柱系泊生产系统的液滑环装置，其特征在于：所述液滑环定子(106)上端面的定子沟槽外设有防尘O圈(111)，用于防止灰尘杂质进入所述液滑环定子(106)中。

9.根据权利要求1-7任一项所述的一种单立柱系泊生产系统的液滑环装置，其特征在于：所述液滑环定子(106)上端面固定设有压板(104)，所述压板(104)与所述液滑环转子(106)的外径边缘相抵接，用于防止所述液滑环定子(106)和所述液滑环转子(105)之间发生位置偏移。

10.根据权利要求1-7任一项所述的一种单立柱系泊生产系统的液滑环装置，其特征在于：所述液滑环转子(105)的外侧与驱动臂(115)固定连接。

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