CN2928253Y - 具有阿基米德螺线形入口的油水分离旋流器 - Google Patents

Abstract

一种属于液－液分离技术领域的具有阿基米德螺线形入口的油水分离旋流器，包括旋流腔(1)、锥管(2)、尾管段(3)、溢流嘴(4)、旋流套管(5)，旋流腔(1)、锥管(2)、尾管段(3)依次连接，旋流腔(1)与旋流套管(5)连接，旋流腔(1)、旋流套管(5)内装有溢流嘴(4)，操作弹性大，分离性能可靠，可用于分离进口浓度小于20％的油水混和物，比传统的旋流器分离效率高、压降低；并且使用方便灵活，操作弹性大，分离性能可靠，可单独使用，也可根据处理量及处理深度的要求并联或串联使用，实现多级处理。

Description

具有阿基米德螺线形入口的油水分离旋流器

技术领域

本实用新型涉及一种具有阿基米德螺线形入口的油水分离旋流器，用于油-水分离的旋流器，特别是带有阿基米德螺线入口流道的油-水分离旋流器，属于液-液分离技术领域。

背景技术

目前，国内油田大都进入开采后期，多数油井产出液的含水量高达90％以上，油-水旋流分离器是油田常用的油水分离设备。现用油-水旋流器在分离油井产出液时存在分离效率低，能耗大的问题。旋流器的入口流道引导油-水混合液进入旋流腔，它的形状决定了流体的进入状态，直接影响旋流腔内流场的形成和稳定性，并决定了旋流器的能耗。

为了满足液流切向进入旋流腔的需要，现用油-水分离旋流器主要采用切向直线等截面入口流道，这种流道使流体在进入旋流腔时要消耗较大的能量，并且存在流场干扰，导致旋流腔内的流场不稳定。为了解决上述问题，人们对油水分离旋流器进口流道进行了各种改进，中国专利申请96210084.6采用了切向直线渐缩截面入口流道，中国专利申请01267969.0采用了渐开线入口流道，这些改进对上述问题的改善有限。根据我们的试验研究，采用阿基米德螺旋线入口流道的能耗小，旋流腔内流场的稳定性好。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种具有阿基米德螺线入口流道的油水旋流分离器，在零件外径相同的条件下，本旋流器的进口流道较长，导流能力更强，具有多种功能，可根据生产需要，在石油、化工、环保等行业中实现油-水预分离，含油污水脱油及原油脱水等两种互不相容液体介质的分离，从而进一步提高油水分离旋流器的分离性能，同时降低其运行能耗。

本实用新型是这样实现的：包括旋流腔、锥管、尾管段、溢流嘴、旋流套管，旋流腔、锥管、尾管段依次连接，旋流腔与旋流套管连接，旋流腔、旋流套管内装有溢流嘴4。

锥管内外均呈锥状。

尾管段内有通孔，其上部与锥管连接部为圆柱状，其下部管外设有凸块。

旋流腔外部的进口流道为阿基米德螺旋线，阿基米德螺线由极点外展，与旋流腔外圆柱面构成渐缩流道，溢流嘴则设置在旋流腔的上部，并插入至旋流腔的底部。

旋流腔、锥管、尾管段、溢流嘴、旋流套管形成一个共轴的连通的管腔，它们的内通孔相通，即为所说的旋流管。

待分离液沿阿基米德螺线进口流道进入时，沿较长的渐缩截面流道前进，液流逐渐加速旋转，形成稳定的流线，使油水混合液在尚未进入旋流腔前就开始分离，油相富集在流道内侧，水相被推向流道外侧，流体进入旋流腔后与内部流场圆滑衔接，形成连续的稳定流场，降低了液滴的剪切破碎，从而提高了油水分离旋流器的分离性能。同时降低了旋流器的运行能耗。

本实用新型可根据生产需要，适用于实现油-水预分离，含油污水脱油及原油脱水等两种互不相容液体介质的分离。

本实用新型的有益效果是，操作弹性大，分离性能可靠，可用于分离进口浓度小于20％的油水混和物，比传统的旋流器分离效率高、压降低；并且使用方便灵活，操作弹性大，分离性能可靠，可单独使用，也可根据处理量及处理深度的要求并联或串联使用，实现多级处理。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为旋流腔进口流道形状图。

具体实施方式

如图1所示，包括旋流腔1、锥管2、尾管段3、溢流嘴4、旋流套管5，旋流腔1、锥管2、尾管段3依次连接，旋流腔1与旋流套管5连接，旋流腔1、旋流套管5内装有溢流嘴4。

锥管2内外均呈锥状。

尾管段3内有通孔，其上部与锥管2连接部为圆柱状，其下部管外设有凸块。

旋流腔1、锥管2、尾管段3、溢流嘴4、旋流套管5形成一个共轴的连通的管腔，它们的内通孔相通。

如图2所示，旋流腔1外部的进口流道为阿基米德螺旋线，阿基米德螺线由极点外展，与旋流腔1的外圆柱面构成渐缩流道。

溢流嘴4设置在旋流腔1的上部，并插入至旋流腔1的底部。

具有一定压力的油水混合物由旋流腔1外的阿基米德螺旋线入口流道进入旋流器，由于流道较长、截面渐缩，液流逐渐加速旋转，使油水混合液在尚未进入旋流腔1前就出现了油水分离，液体进入旋流器后与内部流场圆滑衔接，并在旋流腔1内继续向下高速旋转，在锥管2内，随着截面的逐渐减小，旋转液流进一步加速，形成较大的离心力场，密度不同的油-水两相流在离心力的作用下进一步分离，密度大的水流向锥管2的壁面，密度小的油趋向中心聚集成油芯，在锥管2的中下段，回压作用使分离出的油芯反向流动，上行经溢流嘴4和旋流套管5由出油口排出，分离出的水则经尾管段3从底流口排出。

Claims (6)

1、具有阿基米德螺线形入口的油水分离旋流器，包括旋流腔(1)、锥管(2)、尾管段(3)、溢流嘴(4)、旋流套管(5)，其特征在于：旋流腔(1)、锥管(2)、尾管段(3)依次连接，旋流腔(1)与旋流套管(5)连接，旋流腔(1)、旋流套管(5)内装有溢流嘴(4)。

2、根据权利要求1所述的具有阿基米德螺线形入口的油水分离旋流器，其特征在于：锥管(2)内外均呈锥状。

3、根据权利要求1所述的具有阿基米德螺线形入口的油水分离旋流器，其特征在于：尾管段(3)内有通孔，其上部与锥管(2)连接部为圆柱状，其下部管外设有凸块。

4、根据权利要求1所述的具有阿基米德螺线形入口的油水分离旋流器，其特征在于：旋流腔(1)、锥管(2)、尾管段(3)、溢流嘴(4)、旋流套管(5)形成一个共轴的连通的管腔，它们的内通孔相通。

5、根据权利要求1所述的具有阿基米德螺线形入口的油水分离旋流器，其特征在于：旋流腔(1)外部的进口流道为阿基米德螺旋线，阿基米德螺线由极点外展，与旋流腔(1)的外圆柱面构成渐缩流道。

6、根据权利要求1所述的具有阿基米德螺线形入口的油水分离旋流器，其特征在于：溢流嘴(4)设置在旋流腔(1)的上部，并插入至旋流腔(1)的底部。

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