CN2065664U - 湿蒸汽均湿分配器 - Google Patents
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Abstract
湿蒸汽均湿分配器(下简称分配器)属于热工设备。由于石油工业热采工艺中大型计算机计量系统是建立在等湿的假设上以流量和压力来表达注入油井热量的。用此解决湿蒸汽均湿分配成了计量系统实际有效应用的关键设备。分配器即为达此目的实用新型发明。分配器由装设于分配器进口管道上的一级均湿装置和装在承压球体内的二次均湿装置，球体上设有进汽管排水管及多个支管构成，它可满足计算机计量系统对湿度误差的要求，制造工艺简单并满足我国《压力容器安全技术监察规程》的要求。
Description
本实用新型属压力容器类，特别是用于油田生产热采计量技术中的专用装置。
石油开采中为充分利用地下资源，广泛采用热采工艺技术，方法是向地层注入高压湿蒸汽（通常蒸汽干度约为80％以下）以降低地下稠油的粘度以便泵出地面。热采工艺中最重要的工艺指标是送入各井位的热量数，对于湿蒸汽来说，必须在某一湿度值范围内，从测得的流量和压力值计算求得。我国清华大学作为“六五”攻关项目已研制出用计算机控制的大型自动检测装置来计量和控制整个油区送往各井位的热量等工艺指令，这种系统也是建立在等湿这一假定上以计量流量、压力参数计算成热量的，这样必然导致要求各被检定系统中湿蒸汽的含量相同（在允许的相对误差范围内），该检定的结论才是正确的。随着油区热采技术由单机（小容量注汽锅炉）单井位向单机（大容量注汽锅炉）多井位注汽的采用必然提出解决湿蒸分配装置的问题。
据了解，我国热采技术采用多年的新疆克拉玛依油田及辽河油田至今仍采用多个等径三通重复达到多路分配，这种仅仅依靠几何对称是很难做到均湿分配的，其误差值均大于10％致使计算机系统的数据不可靠，无法正确贯彻工艺指令。
为解决这个问题，从流体动力学分析，要解决比重相差数十倍的两相流体均匀分配，必然要解决两相流体的均匀混合及均匀分配问题，通常的做法是增加湿汽流速使流体进入紊流模化区，从而达到均匀混合后再作分配的办法。加拿大WTI（WRIGHT TECHNRIP INTEG）公司开发的一种蒸汽分配器（SPEAM SPLITTER）如图1，干度为80％蒸汽由进口（1）经喷嘴（2）均匀混合后进入球体（3）由六只出口管（4）输送至计量装置后输往井位。据称在进汽干度为80％时出口各管干度均匀性可达到最大误差≤5％，相对误差≤2％，最大承压能力为2500psig（175gf／cm），对于偏离80％设计值时的工况未作任何介绍，据称这属于专利。WTI这一解决办法有这样不足之处，喷嘴的特种型线必须专用机床（如数控机床）加工，更主要的经均匀混合后两相流体进入球体（3）后由于空间的增大必然失速会造成再次分离，即使依靠已获得的动量冲向球壁也很难保证液相会均匀向四周分布，这样必然增大出口管的相对湿度误差，其次在球体（3）上没有在运行中可供排出内部污物及冷凝水的出口，污物是油田管道安装中不可避免带入物，由于设备的启仃冷凝水更是必然存在的。我国规程中对受压的蒸汽分配的设计中有必须设排水中的要求。
本实用新型的目的是提供一种克服WTI产品不足之处，经改进的湿蒸汽均湿分配器，它制造简单而且更有效的保证均湿性能的提高。
本实用新型的目的是这样实现的，如图2，由两只具有多个锥形孔的喷管板相对放置并间隔一定距离装设在进口管前的一级均湿装置（5）代替WTI产品中的喷嘴，锥形孔的加工在普通机床上即可达到设计的精度要求，很容易实施。一级均湿装置实质上是带有中间混合室的多个渐缩与渐放喷管组合体，已发表的理论及实验结果均已证实它对两相流的均匀混合效果肯定比单只喷嘴要优越而且其压力损失通过渐放喷管的合理设计可以满足一次均湿装置（5）进出口压力降在规定范围内，由于采取了中间混合室，一级均湿装置（5）具有对大湿度蒸汽（如液相重量比可占50％）良好的均湿性能。混合均匀的湿蒸汽经进口管（6）进入球体失速而造成的二次分离，本实用新型在球体（7）内增设一只置于来流对面中心的碟形盘状二级均湿装置（9），盘状物的线型是经试验而取得的，这样来流射到该盘以后会造成一个向球心包覆的球面流体，它又被后面来流所破碎，在二级均湿装置侧面开有排水槽（11），球体最下部开设排水口（10），二级均湿装置不仅有效的增加了再次均匀混合作用从而保证了均湿性能的提高，特别对于大湿度的蒸汽均湿分配有明显的效果，而且也不致因开设排水口破坏球体内壁的几何形状对称均匀而可能导致出口管间蒸汽湿度相对误差的增大。
由于石油工业热采工艺中大型计算机计量系统是建立在等湿的假设上以流量和压力来计算注入油井热量的。因此本实用新型的实施，将为我国重油热采工艺中计量技术实现大型计算机测控提供在油田获得实际应用的关键设备。
Claims (3)
1、湿蒸汽均湿分配器是由管形一级均湿装置(5)和装设于球体(7)内的二级均湿装置(9)串联组成，其特征在于一级均湿装置(5)中设有两只由多个锥形孔的喷管板相隔一定距离相对放置构成中间混合室的多个渐缩与渐放喷管组合体，二级均湿装置(9)为一经过实验取得线型的椭球面的碟形盘状物。
2、根据权利要求1所述的装置，其特征是一次均湿装置（5）装设于进口管（6）前，它们与出口管同在一半球上并以进口管（6）中心线为轴心对称布置，喷管板上的多个锥形孔呈正三角形布置，其开孔率为40％～50％，两喷管板内挡距离大于等于8倍进口管（6）内径。
3、根据权利要求1所述装置，其特征是二级均湿装置（9）的中心线与进口管（6）中心线在同一根直线上且在球体（7）的另一半球上，二次均湿装置（9）侧面有排水槽（11）其下方球体（5）上开有排水口（10）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 89220246 CN2065664U (zh) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | 湿蒸汽均湿分配器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 89220246 CN2065664U (zh) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | 湿蒸汽均湿分配器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2065664U true CN2065664U (zh) | 1990-11-14 |
Family
ID=4874961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 89220246 Withdrawn CN2065664U (zh) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | 湿蒸汽均湿分配器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2065664U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103806887A (zh) * | 2012-11-06 | 2014-05-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 油井等干度配汽器 |
-
1989
- 1989-12-01 CN CN 89220246 patent/CN2065664U/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103806887A (zh) * | 2012-11-06 | 2014-05-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 油井等干度配汽器 |
| CN103806887B (zh) * | 2012-11-06 | 2018-06-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 油井等干度配汽器 |
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