CN201200842Y - 斜板式气液分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于油气田进行气液分离的斜板式气液分离器。它能提高分离器的分离效果、缩短分离时间、减小分离器的结构尺寸、降低分离器的成本。其技术方案是：将平板水平安装在圆筒分离器中，平板平行筒体轴线，构成分离器的分离单元即分层室；将气液分离器出气口一端垫高，使分离器整体倾斜，分层室内平板是倾斜的；在倾斜平板的前端设置分布器；进气口设置在分离器前端顶部；在出气口下端安装丝网捕雾器；在分离器安装的平板上下表面上固定一层液滴捕雾网。本实用新型结构简单，分离效果好，分离时间相应缩短，结构尺寸远小于常规卧式分离器，可较大地节约材料和降低成本，适用于油气田进行气液分离的脱液处理。

Description

斜板式气液分离器

技术领域

本实用新型涉及一种用于油气田进行气液分离的斜板式气液分离器。

背景技术

目前，从气井中采出的天然气，常带有一部分液体(水和凝析油)和固体杂质，这些杂质不仅腐蚀管道、设备、仪表，而且还可以堵塞阀门、管线，影响正常生产。所以，在气液混合物进入支线与干线管网以前，必须对其脱液处理。重力式气液分离器是气田采用的预分离装置，其中卧式重力气液分离器是集气站的主要分离装置。当气液混合两相流由进气口进入分离器，气流中的液滴由于自身重力、浮力和在气流中所受的阻力不同而产生了垂直于气流运动方向的沉降速度，在沉降速度的作用下一定粒径的液滴最终沉降到分离器底部的集液段，由液位计控制排液口阀门的开关，在集液到一定程度后进行排液，而气体则携带着部分更加细小的液滴进入捕雾器进一步除液后排出分离器进入管汇。这个方案有以下三个缺点，使得分离效果并不是很理想。第一，由于气流流过集液面时，气体有一定的速度，可以将一部分即将要沉降到集液段的大液滴携带出分离器，使分离效果不理想。第二，由于液滴在气流中一边与气流一起做水平运动，同时又在垂直沉降速度的影响下做垂直运动，为了实现较好的分离效果，分离器就必须有足够的水平距离使液滴有足够的时间沉降到集液段，从而使得分离时间过长。第三，要想达到较好的分离效果，就要减小液滴沉降的临界粒径，减小液滴临界粒径就要增大分离的直径和长度。由于油田工作空间十分紧张，不能无限制的增大分离器的尺寸，况且，增大分离器结构尺寸将提高分离器的成本，这对油田来说得不偿失，所以基于这两方面的约束使得卧式分离器的分离效果受到了很大的限制。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的是：为了提高分离器的分离效果、缩短分离时间、减小分离器的结构尺寸、降低分离器的成本，特提出一种斜板式气液分离器。

为了达到上述目的，本实用新型解决此技术问题采用的技术方案是：一种斜板式气液分离器，是由进气口、捕雾器、分布器、斜板分层室、出液口、出气口组成，其结构特征是：将平板结构水平安装在圆筒分离器中，平板平行筒体轴线，构成分离器的分离单元即分层室；将气液分离器的出气口一端垫高，使分离器整体倾斜，分层室内平板是倾斜的；在倾斜平板的前端设置分布器，平均分配气流进入分层室的流量，同时也可以进一步将气流中残留的固体颗粒挡在斜板分层室外；将进气口设置在分离器前端顶部，气流从分离器顶部进入分离器，含有固体颗粒的气流冲击液面可以将固体颗粒水洗脱去，同时也可以给液体的储存提供足够多的空间；在出气口下端安装丝网捕雾器；在分层室内安装相互平行、间隔不等的平板，各平板的宽度等于分离器筒体横截面圆周的弦长，各平板与分离器筒体焊接相联；在分离器安装的平板上下表面上，固定一层液滴捕雾网；分离器整体倾斜，其倾斜角度为30°～50°。

本实用新型是采用平板结构来完成气液分离，其分离机理来源于石油工业上排水采气工艺，在此原理启发下，进行逆向设计，保证气液两相流的流速或流量小于斜板流道出口的临界流速或临界流量。这样就能使临界粒径以上的液滴滞留在斜板流道内，进而凝聚成液流或液膜沿斜板面流入液体储存罐。要分离的气液混合(其中可能包含少量固体)两相流(液体为分散相，气体为连续相)从分离器前端顶部进入分离器，通过流体冲击液面实现水洗固体颗粒的功能，在进行初步的水洗分离后通过一个短的稳定室，然后被导向进入分布器，气流中残留的固体颗粒进一步被分布器挡在斜板分层室外，实现再次的气固分离，而气液混合流进入实际的分离装置(分层室)。该分层室内容纳有若干块倾斜一定角度的平板结构。气液扩散分离过程中，液滴密度比气体的大，在重力的作用下开始下降，随着速度越来越大，气体对液滴产生的阻力也越来越大，最终达到平衡，液滴以一定的沉降速度分离沉降，由于在分离室内加倾斜板结构可以缩短液滴沉降的时间。液滴将要沉降到斜板上时，被液滴捕雾网捕获从而湿润板面，形成大的液滴，并与斜面相互作用，最终形成基元流束，在板上形成细流薄膜，以后分离出的液滴不断浸入薄膜内，并撞击层膜，在随层膜运动的过程中，液滴破裂与层膜溶为一体，沿斜面流下，进入分离器的前端下部，通过液位计控制出液口阀的开关，最终将液体排出分离器。在斜板上下表面上设置捕雾网可以进一步提高液滴的捕集率，提高分离效果。气体继续上升最终离开分层室，在捕雾器的作用下进行最后分离，并离开分离器进入管道。

本实用新型的有益效果是，能在相同处理量和分离临界液滴粒径的条件下，使分离效果比常规卧式分离器要好的多，分离时间也相应缩短，结构尺寸远小于常规卧式分离器，大大节约材料和成本，并且对合理布置和利用陆地井场或海洋平台工作空间有着极大的意义；本实用新型结构简单、分离效果好，适用于油气田进行气液分离的脱液处理。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图1和附图2为本实用新型斜板式气液分离器的结构示意图。

图中1.人孔，2.分布器，3.安全阀口，4.进气口，5.排污口，6.出液口，7.出气口，8.压力表口，9.捕雾器，10.封头，11.斜板分层室，12.液滴捕雾网，13.分离器底座，14.分离器筒体，15.压力表口，16.液位计口，17.压力表口，18.液位计口

具体实施方式

在附图1中，在原有卧式气液分离器基础上添加由平行平板组成的分层室11结构，将分离器垫起30°～50°的角度，从而组成了与原有分离器不同的斜板分离结构，该结构通过垫起一定倾角的方法，避免了在圆筒面上布置斜板而对斜板边缘加工复杂的情况；进气口4由原来在分离器轴线下部改到分离器前端顶部，该结构通过由分离器前端顶部进气，含有的固体颗粒气流冲击液面可以将固体颗粒水洗脱去，同时也可以给液体的储存提供足够多的空间；在斜板的前端设置分布器2，平均分配气流进入分层室11的流量，避免出现与进气口4距离最近的斜板间气流量过多，而距离进气口4距离最远气流量过小，影响整体的分离效率，并且也可以进一步将气流中残留的固体颗粒挡在斜板分层室外；将分离器左下部的原有进气口改成出液口6，并通过液位计16和18控制出液口阀的开关使液体最终排出分离器；气体分离过程为：气液混合两相流(含有少量固体颗粒)由进气口4向下进入分离器，气流冲击液面将一部分固体颗粒水洗掉，气流继续运动，通过分布器2进入分层室11，气流中残留的固体颗粒被分布器挡在斜板分层室外，液滴在斜板分层室中进行分离，分离出来的液体沿斜板流下，进入分离器前端底部，而气体再通过丝网捕雾器9进行最后气液分离后进入输送管线，液面在达到一定高度后通过液位计16和18的控制将液体排出分离器，从而实现气液的最终分离。

Claims (3)

1.一种斜板式气液分离器，是由进气口、捕雾器、分布器、斜板分层室、出液口、出气口组成，其特征是：将平板水平安装在圆筒分离器中，平板平行筒体轴线，构成分离器的分离单元即分层室(11)；将气液分离器的出气口(7)一端垫高，使分离器整体倾斜，分层室(11)内平板是倾斜的；在倾斜平板的前端设置分布器(2)；将进气口(4)设置在分离器前端顶部；在出气口(7)下端安装丝网捕雾器(9)；在分离器安装的平板上下表面上，固定一层液滴捕雾网(12)。

2.根据权利要求1所述的斜板式气液分离器，其特征是：在分层室(11)内安装相互平行、间隔不等的平板，各平板的宽度等于分离器筒体横截面圆周的弦长，各平板与分离器筒体焊接相联。

3.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征是：分离器整体倾斜，其倾斜角度为30°～50°。

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