CN220003261U - 一种高效分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高效分离器，属于油气水三相分离设备技术领域，该分离器包括两个封头、第一筒体、第二筒体、第三筒体、油室、水室、第一排水管、第二排水管和溢水管，第一筒体、第二筒体、第三筒体依次连通且均水平设置，第一筒体一端的筒身上部设置有第一气液入口，第二筒体筒身上部设置有气出口，第三筒体筒身上部设置有第二气液入口，第三筒体内底部设置有油室和水室。由于本实用新型采用油气水两端进，油、气和水中间出的结构，因此在同等直径下油气水处理量可以提高一倍，分离效率高，技术先进操作方便。

Description

一种高效分离器

技术领域

本实用新型属于油气水三相分离设备技术领域，尤其涉及一种高效分离器。

背景技术

分离器可以实现不同相的物质分离，例如气液分离、液液分离。当然，分离器也可进行油气水三相分离，此时适用于地下储气库、油气田地面、天然气处理厂以及其他需要进行油气水三相分离的工程项目中。

随着石油天然气工业的高速发展，天然气处理规模的增加，常规的油气分离器包括重力沉降、丝网以及20世纪从北美引进的蛇形板等分离器，由于其分离效率低，使设备尺寸比较庞大，投资高、必要时还需多台设备并联运行，造成占地面积大。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种高效分离器，该分离器分离效率高，设备简单，占地面积小。

本实用新型提供了一种高效分离器，所述分离器包括两个封头、第一筒体、第二筒体、第三筒体、油室、水室、第一排水管、第二排水管和溢水管，其中，

所述第一筒体、第二筒体、第三筒体依次连通且均水平设置，所述第一筒体远离所述第二筒体的一端与一个所述封头密封连接，所述第一筒体远离所述第二筒体的一端的筒身上部设置有第一气液入口，所述第三筒体远离所述第二筒体的一端与另一个所述封头密封连接，所述第三筒体远离所述第二筒体的一端筒身上部设置有第二气液入口，所述第二筒体筒身上部设置有气出口；

所述油室设置于所述第二筒体内下部的一侧，所述油室靠近所述第一筒体的一侧和靠近所述第三筒体的一侧分别设置有一个溢流板，所述水室设置于所述第二筒体内下部的另一侧，所述溢流板的高度低于构成所述水室所有侧壁的高度；

所述第一排水管一端与所述第一筒体筒身下部连通，所述第一排水管另一端与所述溢水管的一端连通；所述溢水管另一端穿过所述第二筒体下部进入所述水室内，且所述溢水管一端与所述第二排水管一端连通，所述溢水管另一端的高度低于所述水室所有侧壁高度，且所述溢水管另一端的高度高于所述溢流板的高度；所述第二排水管的另一端与所述第三筒体筒身下部连通。

进一步地，所述分离器还包括油水聚结分离组件，所述油水聚结分离组件固定设置于所述第一筒体内下部，所述油水聚结分离组件设置于所述第一气液入口和所述第一排水管之间。

进一步地，所述分离器还包括第一气液分离组件，所述第一气液分离组件一端与所述第一气液入口连通，所述第一气液分离组件设置于所述第一筒体内。

进一步地，所述分离器还包括第二气液分离组件，所述第二气液分离组件固定设置在所述第一筒体内的上部，所述第二气液分离组件设置于所述油水聚结分离组件与所述第一气液分离组件之间。

进一步地，所述分离器还包括除沫组件和第三气液分离组件，所述除沫组件和第三气液分离组件，均固定设置在所述第一筒体内的上部，所述除沫组件设置于所述油水聚结分离组件与所述第三气液分离组件之间，所述第三气液分离组件设置于所述除沫组件和所述第一排水管之间。

进一步地，所述第二筒体上固定设置有第一液位计和第二液位计。

进一步地，所述第一筒体筒身上部设置有人孔，所述人孔设置于所述第一气液入口与第二气液分离组件之间。

进一步地，所述第一筒体筒身底部设置有第一排污口，所述第一排污口设置于所述油水聚结分离组件与所述第一排水管之间。

进一步地，所述第一筒体筒身上部设置有安全阀，所述安全阀设置于所述人孔和所述第二气液分离组件之间。

进一步地，所述第一筒体筒身下部和所述第二筒体的筒身下部均设置有支撑座。

本实用新型的有益效果至少包括：

本实用新型提供了一种高效分离器，用于分离油气水三相，该分离器包括两个封头、第一筒体、第二筒体、第三筒体、油室、水室、第一排水管、第二排水管和溢水管，油气水可同时由第一筒体的第一气液入口和第三筒体上的第二气液入口进入。其中，第一气液入口进入的油气水在重力的作用下，密度小的气体飘在第一筒体内的上部，并沿着筒身进入第二筒体，顺着第二筒体上的气体出口排出，实现了气体分离；第一气液入口进入的油气水中密度较大的油水则滴落在第三筒体内的下部，随着油水的增多，密度较小的油飘在密度较大的水的表面，水则顺着第一排水管进入溢水管中，当第一筒体中的油水多到可以将水压出溢水管时，水则溢入第二筒体的水室中分离出来，第一筒体中的油则越过溢流板进入油室中分离出来，由于油室的溢流板高度低于水室的所有侧壁高度，所有油不会进入水室中，由于溢流管另一端的高度低于水室的所有侧壁高度，因此，水也不会流出水室。相同的，第二气液入口的油气水在重力的作用下，密度小的气体飘在第三筒体内的上部，并沿着筒身进入第二筒体，顺着第二筒体上的气体出口排除，实现了气体分离；第二气液入口进入的油气水中密度较大的油水则滴落在第三筒体内的下部，随着油水的增多，密度较小的油飘在密度较大的水的表面，水则顺着第二排水管进入溢水管中，当第三筒体中的油水多到可以将水压出溢水管时，水则溢入第二筒体的水室中分离出来，第三筒体中的油则越过油室的侧壁进入油室中分离出来。由于本实用新型采用油气水两端进，油、气和水中间出的结构，因此在同等直径下油气水处理量可以提高一倍，分离效率高，技术先进操作方便。

附图说明

图1示出了本实用新型提供的一种高效分离器过轴线的竖直面上的结构示意图；

图2为图1的高效分离器的A-A截面图。

附图标记说明：

1-封头，2-第一气液分离组件，3-第一气液入口，4-人孔，5-安全阀，6-第二气液分离组件，7-除沫组件，8-第三气液分离组件，9-气出口，10-第二筒体，11-第二排水管，12-溢水管，13-第一排水管，14-第一排污口，15-油水聚结分离组件，16-支撑座，17-第一液位计，18-油室，18-1-溢流板，19-出油口，20-第二排污口，21-第三排污口，22-出水口，23-水室，23-1-第一隔板，23-2第二隔板，24-第二液位计，25-第二气液入口。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

图1至图2为本实用新型提供的一种高效分离器的结构示意图，参见图1至图2，本实用新型提供了一种高效分离器，包括两个封头1、第一筒体、第二筒体10、第三筒体、油室18、水室23、第一排水管13、第二排水管11和溢水管12。

结合图1，第一筒体、第二筒体10、第三筒体依次连通且均水平设置，第一筒体远离第二筒体10的一端与一个封头1密封连接，第一筒体远离第二筒体10的一端筒身上部设置有第一气液入口3，第三筒体远离第二筒体10的一端与另一个封头1密封连接，第三筒体远离第二筒体的一端筒身上部设置有第二气液入口25，第二筒体10筒身上部设置有气出口9。第一气液入口3和第二气液入口25为待处理油气水的两个入口，第二筒体的气出口9为分离出的气体的出口，油气水分别进入第一筒体后，油水密度大，在重力的作用下下降至第一筒体的底部，气体在第一筒体内向远离第一气液入口的方向运动至第二筒体10的气出口排出；同理，进入第三筒体的油气水在重力作用下，油水下降至第三筒体的底部，气体在第三筒体内向远离第二气液入口的方向运动至第二筒体10的气出口排出。

具体的，第一筒体和第二筒体10的轴线可以位于同一直线上，参见图1，第一筒体的轴线和第二筒体10的轴线也可以具有夹角；同理，第二筒体10和第三筒体的轴线可以在同一直线上，参见图1，第二筒体10轴线和第三筒体轴线也可以具有夹角，可根据实际情况进行灵活调整，在此不做具体限定。

结合图2，油室18设置于第二筒体10内下部的一侧，油室18靠近第一筒体的一侧和靠近第三筒体10的一侧分别设置有一个溢流板18-1，用于使油水上部的油翻越进入油室中。水室23设置于第二筒体内下部的另一侧，并且溢流板18-1的高度低于构成水室23所有侧壁的高度，由于油水中油的密度比水小，分布在水的上层，因此，漂浮在上层的油可以越过溢流板18-1而进入油室中实现与水的分离，还可以避免油进入到水室中。

更进一步地，溢流板18-1的上端可以采用一字型，也可以采用图2所示的波浪形的，在此不做具体限定。

结合图1至图2，第一排水管13一端与第一筒体筒身下部连通，第一排水管13另一端与溢水管12的一端连通；溢水管12另一端穿过第二筒体10下部进入水室内，且溢水管12一端与第二排水管11一端连通，溢水管12另一端的高度低于水室侧壁最低高度，且溢水管12另一端的高度高于溢流板18-1的高度；第二排水管11的另一端与第三筒体筒身下部连通，这样可以使第一筒体和第三筒体中分布于下层的水分别进入第一排水管和第二排水管，当第一筒体和第三筒体内的油水深度所产生的压力大于溢水管最高点的水的压力，第一筒体和第三筒体内下层的水就会从溢水管的另一端溢出从而进入水室中。

可选的，第一筒体、第二筒体10和第三筒体的轴线均在一条线上，且第一筒体、第二筒体10和第三筒体的直径均相同。第一筒体、第二筒体10和第三筒体的形状可以都是圆柱形，也可以是长方体形，具体不做限定。

结合图2，油室18和水室23可以通过下述结构来获得，油室包括两个上述的溢流板18-1和第一隔板23-1，两个溢流板18-1相对设置，且两个溢流板18-1的一端均固定设置在第二筒体10内底部的一侧，两个溢流板18-1通过上述的第一隔板23-1连接，两个溢流板18-1、第一隔板23-1和第二筒体底部一侧的筒身形成了油室；水室可以包括两个第二隔板，两个第二隔板的一端均固定设置在第二筒体10内底部的另一侧，两个第二隔板通过上述的第一隔板23-1连接，两个第二隔板、第一隔板23-1和第二筒体底部另一侧的筒身形成了水室。两个第二隔板、第一隔板23-1和第二筒体另一侧的筒身即为上述的水室所有侧壁。

可选的，第二筒体10的筒身底部的一侧还可以设置与油室18连通的出油口19，第二筒体10的筒身底部还可以设置与油室18连通的第二排污口；第二筒体10筒身底部的另一侧还可以设置与水室23连通的出水口22，第二筒体10的筒身底部还可以设置与水室23连通的第三排污口21。为了提高排污效果，出油口19的高度高于第二排污口20的高度，出水口22的高度高于第三排污口21的高度。

进一步地，结合图1，分离器还可以包括油水聚结分离组件15，油水聚结分离组件15固定设置于第一筒体内下部，油水聚结分离组件15设置于第一气液入口3和第一排水管13之间，这样滴落在第一筒体下部的油水在油水聚结分离组件15的作用下进行聚集，形成大液滴，促进油水分层，使水沉降油上浮。具体的，油水聚结分离组件可以采用一个筛网包裹油水聚结分离填料来实现，当然也可以采用其他的可以实现小液滴聚集形成大液滴并使油水分层的其他填料，在此不做具体限定。

可选的，分离器还可以包括第一气液分离组件2，具体的，第一气液分离组件2一端与第一气液入口连通，第一气液分离组件2设置于第一筒体内。

第一气液分离组件2可以将从第一气液入口3进入的油气水进行初步分离，提高分离效率，第一气液分离组件2可以采用叶片式分离组件，可分离出60-70％以上的液滴。叶片式分离组件是一种利用气体在叶片内快速的流向变化、碰撞、吸附聚结、重力分离来实现气液分离的组件，比如可以采用专利公开号为CN112128747A的专利公开的圆环式叶片分离器，也可以根据实际需要进行灵活选择，在此不做具体限定。分离组件的出口方向还可以与第一筒体轴向平行，具体的可根据需要进行选择。

可选的，结合图1，分离器还可以包括第二气液分离组件6，更具体的，第二气液分离组件6可以固定设置在第一筒体内的上部，第二气液分离组件6设置于油水聚结分离组件15与第一气液分离组件2之间，这样可以将第一气液分离组件2初步分离的气体进行二次气液分离，去除液滴，具体的第二气液分离组件可以选用双袋式分离组件，可以将气体中8微米以上的液滴基本去除，例如可以选用公开号为CN105327552B的专利公开的用于气体分离液体的双袋型叶片式分离器，当然也可以选用任何可以实现本实用新型功能的气液分离组件，在此亦不做具体限定。

更进一步地，该分离器还可以包括除沫组件7和第三气液分离组件8，其中，除沫组件7和第三气液分离组件8均固定设置在第一筒体内的上部，除沫组件8设置于油水聚结分离组件15与第三气液分离组件8之间，第三气液分离组件8设置于除沫组件8和第一排水管13之间。除沫组件7可以选用丝网除沫器，丝网除沫器为公开的现有技术，例如可以选用公开号为CN105169821A的专利公开的丝网除沫器，也可以选用任何可以去除泡沫的除沫组件，在此不做具体限定。第三气液分离组件也可以选用上述的用于气体分离液体的双袋型叶片式分离器，采用丝网除沫器加双袋型叶片式分离器，利用丝网除沫器聚结功能将6-8微米小液滴聚结到8微米以上大液滴，再通过双袋型叶片式分离器将其去除。

可选的，为了测量油室18和水室23的液位，可以在第二筒体10上固定设置有第一液位计17和第二液位计24，其中第一液位计17可以用于测量油室18的油液位，第二液位计24可以用于测量水室23的水液位。液位计的类型有多种，例如音叉振动式、磁浮式、压力式、超声波、声呐波，磁翻板、雷达等，第一液位计17和第二液位计24可根据效果进行自由选择，在此不做具体限定。

可选的，为了便于维修，第一筒体筒身上部可以设置有人孔4，人孔4可以设置于第一气液入口3与第二气液分离组件6之间。

可选的，为了排污，第一筒体筒身底部还可以设置有第一排污口14，第一排污口14设置于油水聚结分离组件15与第一排水管13之间。

可选的，第一筒体筒身上部还可以设置有安全阀5，安全阀5可以设置于人孔4和第二气液分离组件6之间。

可选的，第一筒体筒身下部和第二筒体10的筒身下部均设置有支撑座。

需要说明的是，为了提高油气水的分离效果，还可以以溢水管12为对称轴，在第三筒体上对称设置与第一筒体相同的第一气液分离组件3、人孔4、安全阀5、第二气液分离组件6、除沫组件7、第三气液分离组件8以及油水聚结分离组件15和支撑座16。

本新型提供的分离器具体工作如下：第一气液入口3进入的油气水在重力的作用下，密度小的气体飘在第一筒体内的上部，并沿着筒身进入第二筒体10，顺着第二筒体10上的气体出口排除，实现了气体分离；第一气液入口3进入的油气水中密度较大的油水则滴落在第三筒体内的下部，随着油水的增多，密度较小的油飘在密度较大的水的表面，水则顺着第一排水管13进入溢水管12中，当第一筒体中的油水深度足够深，压力足够大时，第一筒体中的水会从溢水管12溢出，进入水室23中分离出来，第一筒体中的油则越过溢流板18-1进入油室18中分离出来，由于溢流板18-1高度低于水室23所有侧壁高度，所以油不会进入水室23中，由于溢流管12另一端的高度低于水室23的所有侧壁高度，因此，水也不会流出水室23。相同的，第二气液入口的油气水在重力的作用下，密度小的气体飘在第三筒体内的上部，并沿着筒身进入第二筒体，顺着第二筒体10上的气体出口排除，实现了气体分离；第二气液入口进入的油气水中密度较大的油水则滴落在第三筒体内的下部，随着油水的增多，密度较小的油飘在密度较大的水的表面，水则顺着第二排水管11进入溢水管12中，当第三筒体中的油水多到可以将水压出溢水管12时，水则溢入第二筒体10的水室23中分离出来，第三筒体中的油则越过油室18的侧壁进入油室18中分离出来。由于本实用新型采用油气水两端进，油、气和水中间出的结构，因此在同等直径下油气水处理量可以提高一倍，分离效率高，技术先进操作方便。

本实用新型提供的分离器至少具有如下优点：

1、采用两端进中间出的结构，同等直径下气体处理量可提高近一倍；

2、第一气液分离组件2采用叶片分离器，实现气液初步分离，可分离60-70％以上的液滴；采用双袋式分离组件，可将气体中8微米以上液滴基本去除；采用除沫器加双袋式分离组件组合结构，利用除沫器聚结功能将6-8微米小液滴聚结到8微米以上大液滴，再通过双袋式分离组件将其去除。

3、分离器左右两侧分离出来的油水共用一个水室和一个油室，水室溢流口采用容器外连接的T形结构，既能保证两侧油水界面稳定，又便于维护。

4、通过对设备结构进行优化，采用高效分离元件，可大大提高单台设备分离效率，结构紧凑，减小设备尺寸，降低投资，且操作方便。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种高效分离器，其特征在于，所述分离器包括两个封头、第一筒体、第二筒体、第三筒体、油室、水室、第一排水管、第二排水管和溢水管，其中，

所述第一筒体、第二筒体、第三筒体依次连通且均水平设置，所述第一筒体远离所述第二筒体的一端与一个所述封头密封连接，所述第一筒体远离所述第二筒体的一端的筒身上部设置有第一气液入口，所述第三筒体远离所述第二筒体的一端与另一个所述封头密封连接，所述第三筒体远离所述第二筒体的一端筒身上部设置有第二气液入口，所述第二筒体筒身上部设置有气出口；

所述油室设置于所述第二筒体内下部的一侧，所述油室靠近所述第一筒体的一侧和靠近所述第三筒体的一侧分别设置有一个溢流板，所述水室设置于所述第二筒体内下部的另一侧，所述溢流板的高度低于构成所述水室所有侧壁的高度；

所述第一排水管一端与所述第一筒体筒身下部连通，所述第一排水管另一端与所述溢水管的一端连通；所述溢水管另一端穿过所述第二筒体下部进入所述水室内，且所述溢水管一端与所述第二排水管一端连通，所述溢水管另一端的高度低于所述水室所有侧壁高度，且所述溢水管另一端的高度高于所述溢流板的高度；所述第二排水管的另一端与所述第三筒体筒身下部连通。

2.根据权利要求1所述的一种高效分离器，其特征在于，所述分离器还包括油水聚结分离组件，所述油水聚结分离组件固定设置于所述第一筒体内下部，所述油水聚结分离组件设置于所述第一气液入口和所述第一排水管之间。

3.根据权利要求2所述的一种高效分离器，其特征在于，所述分离器还包括第一气液分离组件，所述第一气液分离组件一端与所述第一气液入口连通，所述第一气液分离组件设置于所述第一筒体内。

4.根据权利要求3所述的一种高效分离器，其特征在于，所述分离器还包括第二气液分离组件，所述第二气液分离组件固定设置在所述第一筒体内的上部，所述第二气液分离组件设置于所述油水聚结分离组件与所述第一气液分离组件之间。

5.根据权利要求4所述的一种高效分离器，其特征在于，所述分离器还包括除沫组件和第三气液分离组件，所述除沫组件和第三气液分离组件均固定设置在所述第一筒体内的上部，所述除沫组件设置于所述油水聚结分离组件与所述第三气液分离组件之间，所述第三气液分离组件设置于所述除沫组件和所述第一排水管之间。

6.根据权利要求4-5中任一项所述的一种高效分离器，其特征在于，所述第二筒体上固定设置有第一液位计和第二液位计。

7.根据权利要求6所述的一种高效分离器，其特征在于，所述第一筒体筒身上部设置有人孔，所述人孔设置于所述第一气液入口与第二气液分离组件之间。

8.根据权利要求6所述的一种高效分离器，其特征在于，所述第一筒体筒身底部设置有第一排污口，所述第一排污口设置于所述油水聚结分离组件与所述第一排水管之间。

9.根据权利要求7所述的一种高效分离器，其特征在于，所述第一筒体筒身上部设置有安全阀，所述安全阀设置于所述人孔和所述第二气液分离组件之间。

10.根据权利要求6所述的一种高效分离器，其特征在于，所述第一筒体筒身下部和所述第二筒体的筒身下部均设置有支撑座。