CN208518656U - 一种紧凑型容器式捕集器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种紧凑型容器式捕集器，包括集气室、集液室和分隔件，集气室上设置有流体入口和排气口；集液室设置有排液口；集气室和集液室连通，分隔件设置在集气室和集液室之间；分隔件上设置有第一开孔，进入集气室的流体通过第一开孔流入集液室内。管路中的两相流进入本实用新型的捕集器后，临时存储带压液体，通过集气室和集液室实现气液分离，改变流体的流型，并捕集改变流型后的流体，使流体输送均匀，缓冲由段塞流等引起的水力冲击，抑制混输管路振动。本实用新型的捕集器集成度高，结构紧凑、内部构造简单合理，对空间要求低，适用范围广。

Description

一种紧凑型容器式捕集器

技术领域

本实用新型属于石油、化工等行业中气液分离及混输管路振动消减领域，涉及一种紧凑型容器式捕集器。

背景技术

气液两相或多相混输管路作为运输流体和能量的重要通道，在石油、化工、能源等行业有着广泛的应用。在石化行业，混输管路(如重沸器出口管路、长距离混输管路等)在运行中极易产生段塞流。段塞流是两相流管路中最常遇到的一种流型，其特点是充满整个管道流通面积的液塞被气团分割，形成气体和液体的交替流动。混输管路内流体呈段塞流且速度较大时，管道压力、管道出口气液瞬时流量有很大波动，会引起管路的振动问题，尤其是管路转向、变径等处，流固耦合作用会给管路施加强烈的冲击载荷，引发管路剧烈振动，严重时可以导致管路破坏和泄漏，造成重大安全事故。段塞流引起的管路冲击振动是治理混输管路振动问题的关键和难点，目前解决该问题主要是通过加支承或者重新设计管路结构来实现，但这些方式都不能从根本上解决问题。

在段塞流状况下运行的混输管路，设置液塞捕集器不仅能有效地进行气液分离和捕集两相流体中携带的液体，还可以在最大液塞到达时临时存储带压液体，使下游流体输送均匀，缓冲由段塞流引起的水力冲击。液塞式捕集器基本上可分为管式和容器式两类。管式捕集器由若干根下倾的平行管段构成，分为分配管段、气液分离段和液体储存段三部分组成。管式捕集器主要应用在处理气体凝析液流的设备中，能处理较大流量，但占地面积大，安装空间要求较高。对于泡沫常成为气液分离主要问题的油流，常用容器式捕集器，因为容器式捕集器便于保温和保持流体的流动性，有较大容积空间和停留时间使气液分离。由于海洋、近海油气田的开发以及混输管路位置特殊的安装要求，对液塞捕集器的效率和紧凑性提出了更高的要求。但目前容器式捕集器结构较庞大，在管路安装时对空间要求高。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供了一种紧凑型容器式捕集器，解决现有的容器式捕集器结构大型且管路连接较繁琐、对空间要求高的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种紧凑型容器式捕集器，包括集气室、集液室和分隔件，所述的集气室上设置有流体入口和排气口；所述的集液室设置有排液口；所述的集气室和集液室连通，所述的分隔件设置在集气室和集液室之间；所述的分隔件上设置有第一开孔，进入集气室的流体经过分隔件缓冲后流入集液室内。

具体的，所述的捕集器外部整体形状为封闭的壳体，所述的壳体卧式设置，所述的分隔件设置在壳体内将壳体内腔隔离成所述的集气室和集液室，所述的集气室设置在集液室的上方。

具体的，所述的壳体为圆柱形结构。

具体的，所述的流体入口设置在壳体的端部，所述的排气口设置在集气室上方的壳体上。

具体的，所述的集液室内设置有排液管，所述的排液管一端悬空设置在集液室内，排液管的另一端从集液室向上延伸至集气室上方的壳体外部。

具体的，所述的排液管管底设置有第二开孔，靠近排液管底部的管壁上设置有多个沿排液管管体周向均匀分布的第三开孔。

具体的，所述的流体入口处连接有与壳体内部集气室接通的第一管体，所述的排气口处连接有与壳体内部的集气室接通的第二管体，所述的第一管体和第二管体上均设置有连接法兰。

具体的，所述的分隔件为板体，所述的板体的截面形状为弧形。

具体的，所述的第一开孔呈阵列分布在分隔件上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)管路中的两相流进入本实用新型的捕集器后，临时存储带压液体，通过集气室、集液室和分隔件缓冲后实现气液分离，并通过排气管和排液管；流出，进而改变流体的流型和气液组分构成，输送均匀，减少段塞流的产生，有效抑制混输管路振动。

(2)本实用新型的捕集器结构紧凑、内部构造简单合理，高效分离气液，降低了生产维护的成本，节省安装空间，适用性较高；并且分隔件的形状设置合理，应用效率高。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的捕集器的整体结构半剖图。

图2是图1的正面剖视图。

图3是图2的A-A剖面图。

图中各标号表示为：1-集气室，2-集液室，3-分隔件，4-流体入口，5- 排气口，6-排液口，7-排液管，8-第一管体，9-第二管体，10-连接法兰；

(3-1)-第一开孔；

(7-1)-第二开孔，(7-2)-第三开孔。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

以下给出本实用新型的具体实施方式，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指以相应附图的图面为基准定义的，“横、纵”是以相应构件使用时的状态定义的，“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。

如图1所示，本实用新型公开了一种紧凑型容器式捕集器，包括集气室 1、集液室2和分隔件3，集气室1上设置有流体入口4和排气口5；集液室 2设置有排液口6；集气室1和集液室2连通，分隔件3设置在集气室1和集液室2之间；分隔件3上设置有第一开孔3-1，进入集气室1的流体通过第一开孔3-1流入集液室2内。管路中的两相流进入本实用新型的捕集器后，临时存储带压液体，通过集气室1和集液室2实现气液分离，并通过排气管和排液管流出，进而改变流体的流型和气液组分构成，输送均匀，减少段塞流的产生，有效抑制混输管路振动。

具体的，如图1所示，捕集器外部整体形状为封闭的壳体，壳体卧式设置，分隔件3设置在壳体内将壳体内腔分隔成集气室1和集液室2。其中，分隔件与壳体壁之间并没有完全连接，两者之间存在间隙，这样可以避免当流体入口流速较大时仅通过分隔件上的第一开口使流体流入集液室而引起流体堵塞等其他问题。本实用新型主要是通过分隔件来阻缓流体流动，以达到气液分离的效果。

与壳体壁之间集液室2和集气室1集气室1设置在集液室2的上方。使得流入集气室1的流体在自身重力和集气室气体压力的双重作用下进入集液室2，达到气液分离的目的。

更具体的，壳体为圆柱形结构，圆柱形壳体可以避免流体流动出现死角，另外圆柱形壳体结构保持了与管路截面形状一致，便于制造。该壳体的外部尺寸为长2000～5000mm，直径为1000～2000mm。

具体的，如图1所示，流体入口4设置在壳体的端部，排气口5设置在集气室1上方的壳体上。壳体两端均开设有流体入口4，管路中两相流体从壳体端部的两个入口同时流入集气室内，使得集气室内流体分布均匀，并且提升了分离效率；排气口设置在集气室上方的壳体，方便气体排出。

具体的，如图3所示，分隔件3为板体，该板件的两个边分别焊接在壳体的端部，板件的另外两个边与壳体的内壁存在一定的间隙，该间隙的存在可以减缓流体流速较大时因分隔件3的设置使集气室内的流体堵塞。优选的，该板体的截面形状为弧形，其中弧形截面形状的板件满足流体受力分布的状态，使得气液分离的效率更高。

具体的，第一开孔3-1呈阵列分布在分隔件3上。第一开孔的直径大约为50～100mm。第一开孔均匀布置在分隔件3上，使得进入集气室1内的流体能够顺畅的流入集液室2。

进一步的，如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，集液室2内设置有排液管7，排液管7一端悬空设置在集液室内，排液管的另一端从集液室2向上延伸至集气室1上方的壳体外部，其中，排液管7底端可以挤顶在集液室2的壳壁上。本实施例中将排液口6通过排液管7引到集气室1上方，使得排液口6与集液室2之间存在一定的高度差，这样集液室2内的液体在压力差从排液口排出，使得液体在排出之前在壳体内有足够的混合时间，在该过程中，气体从壳体上方的排气口5排出，使得两相流体的气液分离效果更好。其中，在排液管与外部管路连接的端部设置有连接法兰，方便与管路的连接。

具体的，如图2所示，排液管7管底设置有第二开孔7-1，靠近排液管底部的管壁上设置有多个沿排液管管体周向均匀分布的第三开孔7-2。第二开孔7-1和第三开孔7-2的设置为了使得集液室内的流体流入排液管7中，其中，第二开孔7-1主要使得集液室内底部流体流入，第三开孔7-3增加了流体流入排液管的速率和均匀性。

进一步的，如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，流体入口4 处连接有与壳体内部集气室1接通的第一管体8，排气口5处连接有与壳体内部的集气室1接通的第二管体9，第一管体8和第二管体9上均设置有连接法兰10。设置管体和连接法兰方便与外部管路连接。

另外需要说明的是，本实用新型的容器捕集器尺寸可按照具体工况进行设计，也可以应用于其他需要气液分离和振动消减的行业中。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (9)

1.一种紧凑型容器式捕集器，其特征在于，包括集气室(1)、集液室(2)和分隔件(3)，所述的集气室(1)上设置有流体入口(4)和排气口(5)；所述的集液室(2)设置有排液口(6)；所述的集气室(1)和集液室(2)连通，所述的分隔件(3)设置在集气室(1)和集液室(2)之间；所述的分隔件(3)上设置有第一开孔(3-1)，进入集气室(1)的流体经过分隔件(3)缓冲后流入集液室(2)内。

2.如权利要求1所述的紧凑型容器式捕集器，其特征在于，所述的捕集器外部整体形状为封闭的壳体，所述的壳体卧式设置，所述的分隔件(3)设置在壳体内将壳体内腔分隔成所述的集气室(1)和集液室(2)，所述的集气室(1)设置在集液室(2)的上方。

3.如权利要求2所述的紧凑型容器式捕集器，其特征在于，所述的壳体为圆柱形结构。

4.如权利要求2所述的紧凑型容器式捕集器，其特征在于，所述的流体入口(4)设置在壳体的端部，所述的排气口(5)设置在集气室(1)上方的壳体上。

5.如权利要求2所述的紧凑型容器式捕集器，其特征在于，所述的集液室(2)内设置有排液管(7)，所述的排液管(7)一端悬空设置在集液室内，排液管的另一端从集液室(2)向上延伸至集气室(1)上方的壳体外部。

6.如权利要求5所述的紧凑型容器式捕集器，其特征在于，所述的排液管(7)管底设置有第二开孔(7-1)，靠近排液管底部的管壁上设置有多个沿排液管管体周向均匀分布的第三开孔(7-2)。

7.如权利要求1所述的紧凑型容器式捕集器，其特征在于，所述的流体入口(4)处连接有与壳体内部集气室(1)接通的第一管体(8)，所述的排气口(5)处连接有与壳体内部的集气室(1)接通的第二管体(9)，所述的第一管体(8)和第二管体(9)上均设置有连接法兰(10)。

8.如权利要求1所述的紧凑型容器式捕集器，其特征在于，所述的分隔件(3)为板体，所述的板体的截面形状为弧形。

9.如权利要求1所述的紧凑型容器式捕集器，其特征在于，所述的第一开孔(3-1)呈阵列分布在分隔件(3)上。