CN216972055U - 一种双用型加热机构的气液分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双用型加热机构的气液分离器，属于气液分离设备技术领域，包括罐体，罐体底部外侧设有蒸汽套，蒸汽套下方设有蒸汽进口，蒸汽套上方设有蒸汽出口，蒸汽套上向罐体内侧凹陷并开设有容纳电加热器的腔体，电加热器通过安装件与腔体连接，电加热器与腔体之间设有填充导热油的容纳腔，解决现有技术中在冬季等较低温度环境中，钻井液等流体易冰冻，使气液分离器无法正常作业，且现有设备传热效果不佳的问题，适用范围更广。

Description

一种双用型加热机构的气液分离器

技术领域

本实用新型属于气液分离设备技术领域，具体涉及一种双用型加热机构的气液分离器。

背景技术

在石油、天然气钻探中，由于各井队所处环境不一样，面临的实施困难也不一样，所需设备的设计上也会有差异。如在石油、天然气钻探作业中，井队需要的使用气液分离器对钻井液进行分离，而在冬季时，容易出现液体结冰冻堵而使液气分离器不能正常工作，特别是大多数钻采点多处于北方，结冰现象更为严重，恶劣的钻采环境严重影响了钻采作业的进程。

目前，常用的方式就是在气液分离器的罐体内设置盘管，并在盘管中通入热循环水，对气液分离器的罐体进行加热，保证输入的钻井液处于流动状态。在实际使用后发现，这种方式虽然热传递效应较好，但罐体中与钻井液直接接触的盘管部位，容易结垢且不方便清洁，一定时间后，会影响正常使用，且耗能较大；另外，部分井队还不便使用热循环水加热或蒸汽加热方式进行加热，导致现有气液分离器结构适用范围较窄。

也有采用将盘管或夹套设置在气液分离器的罐体外侧的方式，如国家知识产权局于2020年8月4日公开的申请号为“CN201922091236.1”的实用新型专利，公开了一种液气分离器，包括液气分离器本体，液气分离器上端设置有气体出口，侧面上安装有液体进口，底端设置有液体出口，液气分离器本体的侧壁上设置有循环水套，循环水套的下端设置有热水进口，上端设置有热水出口，热水进口和热水出口均通过管道与热水槽连接，热水槽外安装有循环水泵，循环泵上设置有自动控制装置。循环水套内部安装有温度传感器，温度传感器通过无线连接的方式与自动控制装置连接。循环水套的外壁上设置有保温层。液体进口上设置有保温层，保温层与液体进口的外表面之间的夹层中设置有电加热丝，电加热丝通过电线与电源连接。电源上设置有自动控制开关。本方案具有防冻的功能，但这种结构方式热量流失较大，不经济，且传热效果较差。

因此，相关企业在不断设计、寻找更优的结构或方法来解决或改善前述技术问题，尽可能的满足井队对气液分离器的需求。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术中在冬季等较低温度环境中，钻井液等流体易冰冻，使气液分离器无法正常作业，且现有设备传热效果不佳的问题，同时提出了一种使适用范围更广的气液分离器结构以满足不同井队的需求。

为了实现上述发明目的，本实用新型的技术方案如下：

一种双用型加热机构的气液分离器，包括罐体，罐体底部外侧设有蒸汽套，蒸汽套下方设有蒸汽进口，蒸汽套上方设有蒸汽出口，蒸汽套上向罐体内侧凹陷并开设有容纳电加热器的腔体，电加热器通过安装件与腔体连接，电加热器与腔体之间设有填充导热油的容纳腔。

进一步地，所述罐体顶部设有排气口；底部设有排液口，罐体上部设有进液口，罐体内侧上部设有分离机构。

进一步地，所述腔体至少包括两个。

进一步地，所述腔体的腔体口均匀分布在罐体的同一水平面上。

进一步地，所述腔体的腔体口分布于多个水平面上。

进一步地，每个所述腔体与连接处的罐体罐壁的夹角大小相同。

进一步地，所述电加热器连接有防爆电控箱。

进一步地，所述罐体上设有温度传感器。

进一步地，所述腔体上方设有人孔，所述罐体上方设有压力表，罐体顶部设有安全阀口。

本实用新型的有益效果：

一、本实用新型中，在气液分离器的罐体上加设电加热器和蒸汽套，即可以单独采用电加热形式对罐体进行加热，或单独采用蒸汽加热形式对罐体进行加热，或者同时采用两种加热方式对罐体进行加热，可以满足不同井队多种应用环境的需求。本气液分离器中，需要通过在罐体上设有向罐体内侧凹陷的腔体，腔体用于安装固定电加热器，这种加热机构的可以达到在罐体内设置加热盘管的加热效果，同时也不易出现在加热管道上结垢后从而影响传热困难的问题。另外，所述电加热器通过安装件与腔体连接，电加热器与腔体之间设有填充导热油的容纳腔，电加热器通过加热导热油对罐体进行加热，避免局部温度过高，对装置（及其零部件）造成损坏，从而影响设备的正常运行。

二、本实用新型中，所述罐体顶部设有排气口，用于排放分离后的气体；底部设有排液口，用于排出分离后的固相和部分液相；罐体上部设有进液口，用于输入待分离的钻井液；罐体内侧上部设有分离机构，分离机构对钻井液进行初步分离。

三、本实用新型中，所述腔体至少包括两个，可提高加热效率，特别是体积较大的气液分离器，可通布置多个电加热器来提高加热效率，保证设备正常运行。

四、本实用新型中，腔体的腔体口均匀分布在罐体的同一水平面上，在实际加装加热机构或者在最初生产时，为便于添加导热油，可将腔体向下倾斜适当角度，保证腔体的腔体口均匀分布在罐体的同一水平面上即可，保证罐体内的流体受热均匀。

五、本实用新型中，当罐体较高，环境温度过低时，可在罐体上设置多层电加热器对罐体内的流体进行加热，腔体的腔体口分布于多个水平面上，电加热器尽可能分布均匀，保证流体受热均匀，不易结垢，同层的腔体与连接处的罐体罐壁的夹角可以设置成相同大小的夹角，主要是保证均匀加热的同时，尽可能保证流体排出时保持畅通。

六、本实用新型中，每个所述腔体与连接处的罐体罐壁的夹角大小相同，保证电加热器在罐体上分布均匀，提高加热效果。

七、本实用新型中，所述电加热器连接有防爆电控箱，防爆电控箱与电加热器、以及其他的仪表（压力表、温度传感器、液位计等）进行控制连接，防爆电控箱根据各仪表反馈的参数，判断设备是否正常运行、或者加热温度是否达到预期温度，实现电加热器的智能启停，减轻操作人员劳动强度，保证操作人员与设备的安全。

八、本实用新型中，所述罐体上设有温度传感器，用于检测罐体内流体的温度。

九、本实用新型中，所述腔体上方设有人孔，用于观察、监测、检修气液分离器；所述罐体上方设有压力表，用于监测罐体内的压力；罐体顶部设有安全阀口，保证设备稳定、安全运行。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2是图1的下部放大图。

图3是图2的A部放大图。

图4是气液分离器使用状态的示意图。

图5是另一种实施方式的气液分离器的下部示意图。

其中，1、罐体；2、蒸汽套；3、蒸汽进口；4、蒸汽出口；5、电加热器；6、腔体；7、安装件；8、容纳腔；9、排气口；10、排液口；11、进液口；12、分离机构；13、防爆电控箱；14、温度传感器；15、人孔；16、压力表；17、安全阀口；18、盲管；19、钻井液；6.1、腔体口；18.1、盲端。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

一种双用型加热机构的气液分离器，属于气液分离设备技术领域，参考图1，包括罐体1，罐体1底部外侧设有蒸汽套2，蒸汽套2下方设有蒸汽进口3，蒸汽套2上方设有蒸汽出口4，蒸汽套2上向罐体1内侧凹陷并开设有容纳电加热器5的腔体6，电加热器5通过安装件7与腔体6连接，电加热器5与腔体6之间设有填充导热油的容纳腔8。

本实施例为最基本的实施方式，参考图1，将待分离的钻井液19输入至罐体1中的分离机构12进行初步分离后，最后落至罐体1底部，进行最后的沉降处理，沉降处理完成后，再将渣浆通过底部的排液口10排出经分离后的渣浆。

在温度较低（趋于0℃及以下，有冰冻现象）时，需对罐体1进行加热，保证罐体1内的流体在0℃及以上，不结冰，才能实现正常的气液固相分离。当气液分离器所处环境用电较安全、便捷时，优选电加热器5对罐体1进行加热；当所处环境用电不便时，可选蒸汽加热方式对罐体1进行加热，可以满足多种生产环境下对气液分离器的需求。当然，为提高效率，也可以采用两种方式相结合再对罐体1进行加热，提高工作效率。

另外，本实施例中，单独设计有容纳电加热器5的腔体6，一方面可以保证电加热器5不直接接触钻井液19，减少结垢现象，另一方面，还有填充导热油的空间，避免罐体1局部受热过高，影响罐体1或零部件的使用寿命。

进一步地，所述电加热器5通过安装件7与腔体6连接，在温度稍高，不结冰的环境中，可以通过拆解安装件7从而拆卸下电加热器5，或向容纳腔8中添加导热油，该结构操作便捷。

实施例2

本实施例是在实施例1上的进一步优化，所述罐体1顶部设有排气口9；底部设有排液口10，罐体1上部设有进液口11，罐体1内侧上部设有分离机构12，参考附图1。

实施例3

本实施例与实施例1-2相比，区别在于，所述腔体6至少包括两个。

实施例4

本实施例与实施例1-3相比，区别在于，所述腔体6的腔体口6.1均匀分布在罐体1的同一水平面上。

实施例5

本实施例与实施例1-4相比，区别在于，参考图5，所述腔体6的腔体口6.1分布于多个水平面上。

实施例6

本实施例与实施例1-5相比，区别在于，每个所述腔体6与连接处的罐体1罐壁的夹角大小相同。腔体6在设计时一般需略向下倾斜，便于填充导热油，参考图5。

实施例7

本实施例与实施例1-6相比，区别在于，所述电加热器5连接有防爆电控箱13。

实施例8

本实施例与实施例1-7相比，区别在于，所述罐体1上设有温度传感器14。实际设计时，可在罐体1上焊接一根盲管18，参考图3，盲管18的盲端18.1伸入至罐体1内部，盲管18用于放置并固定温度传感器14，温度传感器14即可监测罐体1内液体的实时温度。

优选的，所述温度传感器14与防爆电控箱13控制相连，防爆电控箱13与电加热器5控制连接，从而电加热器5根据罐体1中流体温度变化实现自动启停。

实施例9

本实施例与实施例1-8相比，区别在于，参考图1或4，图示4是气液分离器固定在支撑架体上，便于被分离后的钻井液19从排液口10排出，所述腔体6上方设有人孔15，所述罐体1上方设有压力表16，罐体1顶部设有安全阀口17。

Claims (9)

1.一种双用型加热机构的气液分离器，其特征在于：包括罐体（1），罐体（1）底部外侧设有蒸汽套（2），蒸汽套（2）下方设有蒸汽进口（3），蒸汽套（2）上方设有蒸汽出口（4），蒸汽套（2）上向罐体（1）内侧凹陷并开设有容纳电加热器（5）的腔体（6），电加热器（5）通过安装件（7）与腔体（6）连接，电加热器（5）与腔体（6）之间设有填充导热油的容纳腔（8）。

2.根据权利要求1所述的一种双用型加热机构的气液分离器，其特征在于：罐体（1）顶部设有排气口（9）；底部设有排液口（10），罐体（1）上部设有进液口（11），罐体（1）内侧上部设有分离机构（12）。

3.根据权利要求2所述的一种双用型加热机构的气液分离器，其特征在于：所述腔体（6）至少包括两个。

4.根据权利要求3所述的一种双用型加热机构的气液分离器，其特征在于：所述腔体（6）的腔体口（6.1）均匀分布在罐体（1）的同一水平面上。

5.根据权利要求3所述的一种双用型加热机构的气液分离器，其特征在于：所述腔体（6）的腔体口（6.1）分布于多个水平面上。

6.根据权利要求4或5所述的一种双用型加热机构的气液分离器，其特征在于：每个所述腔体（6）与连接处的罐体（1）罐壁的夹角大小相同。

7.根据权利要求6所述的一种双用型加热机构的气液分离器，其特征在于：所述电加热器（5）连接有防爆电控箱（13）。

8.根据权利要求7所述的一种双用型加热机构的气液分离器，其特征在于：所述罐体（1）上设有温度传感器（14）。

9.根据权利要求8所述的一种双用型加热机构的气液分离器，其特征在于：所述腔体（6）上方设有人孔（15），所述罐体（1）上方设有压力表（16），罐体（1）顶部设有安全阀口（17）。

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