CN215195855U - 一种新型级联式气液分离器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及气液分离技术领域，是一种可用于井下天然气开采除液的新型级联式气液分离器。该新型级联式气液分离器包括双蜗壳进口、一级旋流管、锥段、液体出口、一级排气芯管、顺流型侧缝、挡板、二级旋流管、降液孔、降液管、套筒和气体出口。气液两相在一级旋流管内进行第一次离心分离，液体由底部液体出口排出，气体携带未被分离的液滴进入二级旋流管进行第二次分离，分离出的液体经降液管流入套筒内实现二次排液过程，气体由顶部气体出口排出。本实用新型高效利用两级离心分离技术，可以显著提高气液分离效率，同时分离器操作弹性大，适用于井下狭窄的安装空间，具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及气液分离技术领域，尤其涉及一种应用于井下天然气除液的新型级联式气液分离器。
背景技术
随着石油资源日益枯竭和人们环保意识的提高，天然气作为一种清洁能源受到越来越多的关注，成为国家重点开发的能源项目。井下天然气开采及运输过程中，会夹带气田水、凝析油等部分液相杂质，其中含有的酸性物质会对管道等设备产生腐蚀作用，生成的水合物会引起管道堵塞，降低运输能力，造成不必要的动力消耗。因此，用于分离气体中液体杂质的气液分离设备在天然气工业链的上游环节发挥着十分重要的作用。
传统的气液分离设备通常只设有单级分离空间，分离效率不高，应用过程中采用两级或多级串联的方式又受到操作空间和压降损耗等问题的限制。基于上述不足，需要开发一种结构紧凑、高效节能、操作弹性大的新型级联式气液分离器。
实用新型内容
针对上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种新型级联式气液分离器，能够有效地提高气液分离效率，同时压降损耗较小，适用于井下狭窄的安装空间。
本实用新型的技术方案是：一种新型级联式气液分离器包括双蜗壳进口、一级旋流管、锥段、液体出口、一级排气芯管、顺流型侧缝、挡板、二级旋流管、降液孔、降液管、套筒和气体出口。所述一级旋流管的上方设有双蜗壳进口，气液两相由双蜗壳进口形成旋转运动状态进入一级旋流管内，在离心力的作用下进行第一次分离，分离的液体由底部出口排出。双蜗壳进口的上方增设二级旋流管，气体携带未被分离的液滴通过一级排气芯管的顺流型侧缝进入，此时两相仍保持着旋转状态进行第二次离心分离。分离器外部设有降液管，经二级旋流管分离出的液体沿降液管向下流入套筒中，实现二次分离的排液过程。二级旋流管内的气体通过分离器顶部气体出口排出。
优选地，如上所述的一种新型级联式气液分离器特征在于一级旋流管的上方增设二级旋流管，将两级旋流过程进行耦合。
优选地，所述的一级排气芯管末端开设顺流型侧缝，气液两相通过顺流型侧缝进入二级旋流管内进行第二次离心分离，顺流型侧缝与切线所夹锐角为45°。
优选地，所述的一种新型级联式气液分离器外部设有两根降液管，第二次离心分离收集到的液体由降液孔进入降液管流下。
优选地，所述的一级旋流管外部加装套筒连接降液管，液体经降液管流进套筒实现二次排液过程。
本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型基于离心分离技术，将两级旋流过程进行有效耦合，显著提高了气液分离效率。
2.分离器采用双蜗壳进口，有效地避免了单进口结构存在的偏心气流问题，同时进口面积较大，能够应对井下高气量的工作条件。
3.降液管设置在分离器外部，有效地避免了降液管设置在分离器内部扰乱流场的问题。
4.分离器结构简单、无复杂部件、运行连续平稳、压降损失小，能够很好地适应井下狭小的安装空间，具有广泛的应用前景。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是本实用新型结构侧向示意图；
1-双蜗壳进口、2-一级旋流管、3-锥段、4-液体出口、5-一级排气芯管、6-顺流型侧缝、7-挡板、8-二级旋流管、9-降液孔、10-降液管、11-套筒、12-气体出口。
具体实施方式
下面结合附图对优选实施例进行详细的解释说明，以使本实用新型的优点和特征能更容易被本领域技术人员理解。
一种新型级联式气液分离器，其特征在于：该新型气液分离器包括双蜗壳进口(1)、一级旋流管(2)、锥段(3)、液体出口(4)、一级排气芯管(5)、顺流型侧缝(6)、挡板(7)、二级旋流管(8)、降液孔(9)、降液管(10)、套筒(11)、气体出口(12)。
气液两相由双蜗壳进口(1)进入分离器内形成旋转向下的运动，两相存在较大的密度差，受离心力作用大小的不同产生相对运动。液滴受到的离心力相当于自身重力的数十倍，绝大部分经第一次离心分离运动到一级旋流管(2)的内壁面上聚集形成液膜，液体沿壁面向下流动进入锥段(3)，最后通过液体出口(4)排出分离器实现第一次排液。气体旋转向下运动进入锥段(3)后，改变运动方向向上进入一级排气芯管(5)。一级排气芯管(5)末端开设顺流型侧缝(6)和挡板(7)，气体自顺流型侧缝(6)进入二级旋流管(8)的环形空间内。此时由于短路和返混作用随气体共同进入二级旋流管(8)的部分液滴颗粒，在环形空间中经历第二次离心分离过程，液滴在二级旋流管(8)的内壁面上聚集形成液膜向下流动，由降液孔(9)进入分离器外部的降液管(10)向下流进套筒(11)中，通过套筒(11)的末端排出分离器实现第二次排液。最后，由于液体不断地流进降液管(10)起到液封作用，二级旋流管(8)内的气体向上运动通过气体出口(12)排出分离器。
结合附图描述了本实用新型的基本工作原理、主要特征及优点。在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都要落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种新型级联式气液分离器，其特征在于：该分离器包括双蜗壳进口(1)、一级旋流管(2)、锥段(3)、液体出口(4)、一级排气芯管(5)、顺流型侧缝(6)、挡板(7)、二级旋流管(8)、降液孔(9)、降液管(10)、套筒(11)和气体出口(12)。
2.根据权利要求1所述的一种新型级联式气液分离器，其特征在于：该分离器将两级离心分离过程进行耦合，即气液两相经一级旋流管(2)第一次离心分离后进入二级旋流管内(8)进行第二次离心分离。
3.根据权利要求1所述的一种新型级联式气液分离器，其特征在于：气液两相由双蜗壳进口(1)进入分离器内形成旋转运动状态，液体向下经过锥段(3)和液体出口(4)排出分离器实现第一次排液。
4.根据权利要求1所述的一种新型级联式气液分离器，其特征在于：气体携带一级旋流管内(2)未经分离的液滴，通过一级排气芯管(5)进入二级旋流管(8)的环形空间进行第二次分离。
5.根据权利要求1所述的一种新型级联式气液分离器，其特征在于：一级排气芯管(5)的末端设有顺流型侧缝(6)和挡板(7)，气液两相通过顺流型侧缝(6)进入二级旋流管(8)的环形空间，顺流型侧缝(6)与切线所夹锐角为45°，数量为16个。
6.根据权利要求1所述的一种新型级联式气液分离器，其特征在于：分离器外部设有两根降液管(10)，经过第二次分离后的液体通过降液孔(9)进入降液管(10)，向下流入套筒(11)中实现二次排液过程。
7.根据权利要求1所述的一种新型级联式气液分离器，其特征在于：第二次分离出的液体不断地流进降液管(10)起到液封作用，二级旋流管(8)内的气体向上运动通过气体出口(12)排出分离器。
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| CN115646075A (zh) * | 2022-10-24 | 2023-01-31 | 中国石油大学(华东) | 一种立式级联涡流管脱水脱烃系统 |
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