CN1966122A - 一种将互不相溶的气液两相和液液两相进行分离的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种气液和液液分流器，涉及一种将不同的流体分离的装置，特别是一种在石油开采、环保、化工等领域的将互不相溶的气液两相和液液两相进行分离的装置。所述分流器的本体是具有一个进液口两个出液口的耐压容器，在其内部的腔体内有一个水平设置的分流隔板将腔体分成上下两个空间，上层空间与上出液口相连通，下层空间与下出液口相连通，两层空间都与进液口相连通。本发明的优点在于：结构上的简单与紧凑，工作稳定；分流隔板针对来液的不同浓度、比例调节，以使之达到最佳分离状态。可做为精细分离的前置分离装置使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种将不同的流体分离的装置，特别是一种在石油开采、环保、化工等领域的将互不相溶的气液两相和液液两相进行分离的装置。
背景技术
对于海洋采油平台或海底水下生产系统的油气水分离器，不但要求具有结构简单、体积小、重量轻、分离效率高、处理量大、容易安装维护、安全可靠等特点，而且要求能够适应组成比例变化的多相流介质。现有的分离器很难达到这些要求。
常规的气液和液液分离，例如专利CN2109238——新疆石油管理局申请的“复合筒体立式油气两相分离器”和专利CN87103897——日本的江岛新见裕申请的“油水分离的方法和设备”，采用重力及离心原理分离多相介质，通常设备体积较大，结构复杂。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种具有可针对来液的不同浓度、比例调节，以使之达到最佳分离状态分流隔板结构的、将互不相溶的气液两相和液液两相进行分离的装置，该分离器解决了现有的分离器由于体积较大和结构复杂而不能适合生产要求的问题。
本发明的目的是这样实现的：
本发明提供的将互不相溶的气液两相和液液两相进行分离的装置，包括一本体，所述本体是三通管形结构的耐压容器，三通管的左侧管口是进液口，三通管的右侧管口是下出液口，三通管的上管口是上出液口的耐压容器，在其内部的腔体内有一个水平设置的分流隔板，该分流隔板将腔体分成上下两个空间，上层空间与上出液口相连通，下层空间与下出液口相连通，两层空间都与进液口相连通，所述内腔直径和与进液口相连接的来液管的直径相等。
在上述的技术方案中，所述的分流隔板的端部与所述进液口的端部相平齐。
在上述的技术方案中，所述本体是三通管形结构，三通管的左侧管口是进液口，三通管的右侧管口是下出液口，三通管的上管口是上出液口。
在上述的技术方案中，所述的分流隔板位于三通管右侧管口一端的上方有将该管口上部封闭的堵头；所述堵头朝向进液口一端的纵向截面为抛物线形。
在上述的技术方案中，所述的本体的每个管口处均设置有连接用法兰。
在上述的技术方案中，所述的本体内腔壁上有一组分别与分流隔板的两个侧边相配合的条形槽。
在上述的技术方案中，所述的本体内腔壁上有至少两组高度不相同的、并能分别与分流隔板的两个侧边相配合的条形槽。
在上述的技术方案中，所述本体的中轴线至上出液口高度H与分流器内腔半径r之比小于5。
在上述的技术方案中，所述本体的进液口至水平出液口长度L与分流器内腔半径r之比小于10。
本发明根据在长水平管中的多相流分层流动原理，采用T型设计，结构简单、紧凑。它有一个进液口、两个出液口；一个具用一定体积的分流腔体，可以使包含在液体中的气泡上浮膨胀；一个可逐级调节的隔片，水平分隔上下分流腔体空间，可以在一定比例范围内调节上下两层空间大小，以利于分离不同浓度、比例的气液及液液两相流体。
本发明提供的将互不相溶的气液两相和液液两相进行分离的装置，具有如下优点：
1.结构上的简单与紧凑，工作稳定；
2.由于采用分流隔板结构，可以针对来液的不同浓度、比例进行调节，以使之达到最佳分离状态；
3.本装置也可做为精细分离的前置分离装置使用。
附图说明
图1是本发明实施例1的分流器正剖示意图，
图2是图1的横剖结构示意图，
图3是本发明实施例2的结构示意图，
图4是本发明实施例3的结构示意图。
图面说明：10-本体； 11-进液口； 12-上出液口；
13-水平出液口； 14-上腔； 15-下腔；
16-分流隔板； 16-1-堵头； 17-法兰；
21-水平来液管， 22-T型管立管， 23-T型管下水平管，
24-T型管上水平管； 32-上出液管； 33-水平出液管；
40-双螺旋管； 41-双螺旋管出口； 42-单螺旋管；
43-单螺旋管出口； 44-第一储罐； 45-第二储罐。
具体实施方式
以下通过具体实施实例和附图进一步详细说明本发明的装置：
实施例1
参阅图1和图2，制作一气液和液液分流器，其本体10是具有三通管形结构的耐压容器，其耐压容器上设有一个进液口11，三通管的左侧管口是进液口11，三通管的右侧管口是下出液口13，三通管的上管口是上出液口12；在其内部的腔体内有一个水平设置的分流隔板16将腔体分成上下两个空间，上腔14与上出液口12相连通，下腔15与下出液口(或水平出液口)13相连通，两层空间都与进液口相连通。所述的分流隔板的端部与所述进液口的端部相平齐。所述的分流隔板位于三通管右侧管口一端的上方有将该管口上部封闭的堵头16-1，该堵头朝向进液口一端的纵向截面为抛物线形。所述的三通管结构的分离器本体的每个管口处均设置有连接用法兰17。所述的分流器本体内腔壁上有三组高度不相同的并能分别与分流隔板的两个侧边相配合的条形槽。
分流器本体10的总长与内腔半径之L/r＝9，分流腔体具有适当的容积，内腔长与半径之比l/r＝5或6，高度与内腔半径之比分H/r＝4，分流器内径与水平来液管21(参阅图3)内径相等。
实施例2
参阅图3，本实施例涉及的是实施例1所述的分流器的应用，其结构和工作原理是：
1.分流器采用水平安装方式，进液口11与出液口13处于水平位置；
2.气液或液液两相流通过水平来液管21进入分流器本体10，在进入分流器前，由于重力作用，两相流形成具有一定界面的分层流动；
3.分层流动的两相流，经分流隔板16作用，在其分界面处将两相流中的气液或液液两相分隔开，密度小的气相或液相进入上腔体14，密度大的进入下腔体15；
4.调节分流隔片16，针对不同来液浓度选择适当的上下分流腔体14、15比例，以使分离效果最佳；
5.气体或两相中密度相对较小的液体从上出液口12，经T型管立管22排出，而另一种经过分离后的液体由分流器水平出液口13，经T型管下水平管23排出；
6.经过组和在一起的分流器和T型管的作用，两种流体达到分离目的。在此实施例中，油水组份为1∶1的混合液经过分流器与T型管处理后，可以在上水平管24出口处得到含水率不高于15％的油，在下水平管23出口处得到含油率不高于15％的水。
实施例3
参阅图4，本实施例涉及的是实施例1所述的分流器的应用，其结构和工作原理是：
1.分流器采用水平安装方式，进液口11与出液口13处于水平位置；
2.油水两相流通过水平来流管21进入分流器10，在进入分流器前，由于重力作用，两相流形成具有一定界面的分层流动；
3.分层流动的两相流，经分流隔板16作用，在其分界面处将两相流中的气液或液液两相分隔开，密度小的气相或液相进入上腔体14，密度大的进入下腔体15；
4.调节分流隔片16，针对不同来液浓度选择适当的上下分流腔体14、15比例，以使分离效果最佳；
5.气体或两相中密度相对较小的液体从上出液口12，经分离器上出液管32排出，而另一种经过分离后的液体由分流器水平出液口13，经分流器水平出液管33排出；
6.由32、33排出的液体再分别进入双、单螺旋管40、42进行更精细的油水分离，可在其出液口41、43处得到含水率较低的油，而在第一储罐44、第二储罐45内得到含油率较低的水；
7.分流器与至少一个螺旋管可以组合使用，从而达到不同效果的分离目的。在此实施例中，油水组份为1∶1的混合液经过分流器与螺旋管处理后，可以得到油的纯度大于95％，水中含油小于5％。
最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：对本发明的结构进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种将互不相溶的气液两相和液液两相进行分离的装置，包括一本体，其特征在于：所述本体是一三通管形结构的耐压容器，三通管的左侧管口是进液口，三通管的右侧管口是下出液口，三通管的上管口是上出液口的耐压容器，在其内部的腔体内有一个水平设置的分流隔板将腔体分成上下两个空间，上层空间与上所述出液口相连通，下层空间与所述下出液口相连通，两层空间都与所述进液口相连通，所述内腔直径和与进液口相连接的来液管的直径相等。
2.如权利要求1所述的将互不相溶的气液两相和液液两相进行分离的装置，其特征在于：所述的分流隔板的端部与所述进液口的端部相平齐。
3.如权利要求1所述的将互不相溶的气液两相和液液两相进行分离的装置，其特征在于：所述的分流隔板位于三通管右侧管口一端的上方有将该管口上部封闭的堵头。
4.如权利要求3所述的将互不相溶的气液两相和液液两相进行分离的装置，其特征在于：所述堵头朝向进液口一端的纵向截面为抛物线形。
5.如权利要求1所述的将互不相溶的气液两相和液液两相进行分离的装置，其特征在于：所述的本体的每个管口处均设置有连接用法兰。
6.如权利要求1或2所述的将互不相溶的气液两相和液液两相进行分离的装置，其特征在于：所述的本体内腔壁上有一组分别与分流隔板的两个侧边相配合的条形槽。
7.如权利要求6所述的将互不相溶的气液两相和液液两相进行分离的装置，其特征在于：所述的本体内腔壁上有至少两组高度不相同的、并能分别与分流隔板的两个侧边相配合的条形槽。
8.如权利要求1所述的将互不相溶的气液两相和液液两相进行分离的装置，其特征在于：所述本体的进液口至出液口之间长度L与分流器内腔的半径r之比小于10，本体中轴线至上出口处的高度H与内腔半径r之比小于5。
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