JPS5929006A - 気液分離装置 - Google Patents

気液分離装置

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JPS5929006A
JPS5929006A JP57135598A JP13559882A JPS5929006A JP S5929006 A JPS5929006 A JP S5929006A JP 57135598 A JP57135598 A JP 57135598A JP 13559882 A JP13559882 A JP 13559882A JP S5929006 A JPS5929006 A JP S5929006A
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JP
Japan
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gas
blade
liquid
boss
liquid separation
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Application number
JP57135598A
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English (en)
Inventor
ロ−レンス・チエ−ケウング・リ−
リ−・スタンレイ・コビリンスキ−
ムクル・クマ−・テイアギ
ミシエル・ウエスリイ・フア−ナス
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Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Original Assignee
TRW Inc
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Publication date
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Priority to JP57135598A priority patent/JPS5929006A/ja
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D19/00Degasification of liquids
    • B01D19/0042Degasification of liquids modifying the liquid flow
    • B01D19/0052Degasification of liquids modifying the liquid flow in rotating vessels, vessels containing movable parts or in which centrifugal movement is caused
    • B01D19/0057Degasification of liquids modifying the liquid flow in rotating vessels, vessels containing movable parts or in which centrifugal movement is caused the centrifugal movement being caused by a vortex, e.g. using a cyclone, or by a tangential inlet
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D45/00Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B01D45/14Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by rotating vanes, discs, drums or brushes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D45/00Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B01D45/16Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by the winding course of the gas stream, the centrifugal forces being generated solely or partly by mechanical means, e.g. fixed swirl vanes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/34Arrangements for separating materials produced by the well
    • E21B43/38Arrangements for separating materials produced by the well in the well
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00Pumping installations or systems
    • F04D13/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/08Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use
    • F04D13/10Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use adapted for use in mining bore holes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D31/00Pumping liquids and elastic fluids at the same time
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D9/00Priming; Preventing vapour lock
    • F04D9/001Preventing vapour lock
    • F04D9/002Preventing vapour lock by means in the very pump
    • F04D9/003Preventing vapour lock by means in the very pump separating and removing the vapour
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C3/00Apparatus in which the axial direction of the vortex flow following a screw-thread type line remains unchanged ; Devices in which one of the two discharge ducts returns centrally through the vortex chamber, a reverse-flow vortex being prevented by bulkheads in the central discharge duct
    • B04C2003/006Construction of elements by which the vortex flow is generated or degenerated

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  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
本発明(゛1分離装(へに関し、かつさらに詳しくは浸
漬型7]t′ンプどともに使用されるダウンホーIし気
液分N11吏11
【(に関する。 気液分離装置は油pt>出油井の夕゛ウンホールにおい
て油がダウンホールポンプに入る前に原油から7グスを
分離するために使用される。71’ンプに供給される油
の中に存在するいかなるガスもポンプの容積効率を減少
させる傾向がある。もしも油の中に過剰btのガスが含
まれているとすれば、「ガスロック」が発生してポンプ
を通しての油の流れを完全に制限することがある。[−
ガスロック」が発生したときは、ポンプを休止して後程
再起動しなけitばならない。効果的な気液分離装置は
]−ガスロック」が発生する傾向を減少させてポンプが
より多−鼠の油を送出するよ5にポンプを連続的にかつ
効率的に運転可能ならしめる。 ダウンホールに使用するだめの従来技術による多数の型
式の気液分離装置がある。1975年6月6日にブネー
ル氏に発行された米国特許第6.8ε37,342号お
よび1978年5月9日にツゾン氏に発行された米国特
IF第4,088,459号の各明細膚It、遠心型気
液分離装置を開示している01961年1月61日にア
ルツノフ氏に発行されかつ本発明と同じ譲受人に譲渡さ
れた米国特if第2.969,742号明細宵は逆+5
1シ型分離装置を開示1〜でいる。1980年11月4
日にアラカー氏に発行されかつ本発明と同じ譲受人に譲
渡された米国+1’ゲ許第4.231,767°号明卸
1惜はヌクリーン型気液分n1ト装置を開示している。 既知の遠心型分1i1+#装置Vf、は低い流量および
中程度の流量において満足に作動するけれども、(F&
に液体に対するガスの容積比が増大するとき、高い流量
において良好に作ルbしない。また、これらの遠心型分
前装置は多数の高能力の一浸漬型ポンプの必要条件を満
足させることができず、その結果、1]ヒンプの1−渇
水」を生じその出力も減少する。逆流型分前装置もまた
同じ不利点を持っている。スクリーン型外1〜IC4+
t2置は高い流量で良好に作!libする。しかし!、
(がら、使用時間がある期間を越えると、これらの分離
装置のスクリーンが詰まり分シ(F装置の能力を減少さ
せろ。 I2Y:知の分離装置のこれらの不利点およびその他の
不利点を克服する気液分離装置を提供することが望まし
く、この目的のために本発明を開発した次第である。 本発明は液体に対するガスの容積比が比較的に大きい場
合ですらも高い流量で作動可能でありかつダウンホール
油井流体の液体成分オ6よびガス成分を分III[#さ
せるために非常に効果的である気液分〜[を装置を提供
するものである。それに加えて、本発明の気液分1iJ
l装置ηは既知の分1916装置よりも小さく、4・岑
造がよりriil単でありかつ安価である。 簡単にいえば、本発明による気液分離装置はボスを回転
軸に連結するための装置を有する細長い+]rスと、1
iiJ記IKスの第1の長手方向部分に配置されたスク
リュー型インデューサを画成するらせん形のブレード装
置と、前記rJζスの第2の長手方向部分に配置された
遠心分離機を画成するベーン装置b:と、前記ブレード
装置およびベーン装置を連結しかつ前記ブレード装置と
前記ベーン装置との間に円r11にわん曲した遷移部分
を形成するよう1.C形状のわん曲したブレードセグメ
ント装置にとを備えることができる。 第1図は本発明による気液分離装置10を例示している
。この分離装置は油井ケーシング(図示せず)の内部に
長手方向に延びかつ核油井ケーヅングから隔置された管
状(好ましくは、円筒形)のハウジング12を91&え
ている。ハウジンク12の上側端部は吐出ヘッド14に
ねしこまれている。 吐出ヘッド14は水没型71?ンプ16(図解的に例示
したりに連結することができる。、また、ハウジング1
2の■側端部は吸込ヘッド18にねじこむことができる
。吸込ヘッド18は電動イ幾20(同様に図解的に例示
したンのハウジングに連結することができる。ボ”ンプ
16およびモータ20は油井の中の夕4ウンホールで作
!11bするようになっている慣用の浸漬型遠Iしポン
プおよび駆動電動機である。爪型II 111122が
・・盲ンジング12の1り11線に7aいかつ電動(幾
20からボ′ンプ16まで吸込ヘッド18および吐出ヘ
ラ):’14を通して延びていイ)。駆l(υ11’l
l+ 22は吐出ヘッド14および吸込ヘッド18の中
に装着されたスリーブ24によりまた吸込ヘッド18の
中に装着されたn’lll受組立体26によりハウジン
グ12の内部に支持することができる。 本発明は吸込ヘッド18ど吐出ヘッド14との間のハウ
ジング12の内部に配置された(第2図、第6図、第4
図にさらに詳細に示した)分離ユニット28を使用して
いる。分1す1#ユニツト28は軸線方向の穴32を有
する細長い管状のボス30を有している。11111線
方向の穴32はボス30を駆動1IilII22ととも
に回転させるために該駆動軸22に共軸に装着すること
を可能ならしめる。ボス30は穴32の内部のキーみぞ
34(第2図および第4図am>および駆!Ii!+ 
111122の(例示せずン対応した形状のキーみその
中に収納されるキー(例示せず)によυ駆動軸22に連
結することができる。 第1図に例示したように、1】クス30は該ボスの対向
端部におけるブツシュ36によりかつ駆動軸22の円周
方間のみぞ44の中に1又納されたスナップリング42
により駆動軸22に軸線方向に配置することができる。 スリーブ4oは以下説明する流れ分割装置46の内側ス
リーブ部分とすることができる。 第1図および第2図に示したように、コ1クス3゜の周
囲の外なる長手方向の位置には異なる形状を有ずろ複数
個のベーンJdよびブレーFが配置されている。ベーン
およびブレーVけ!aなる機能を果すような形状に1よ
っており、かつ分離ユニットを三つの別fl151の領
域、引なわち1段に区分している。 以下詳細に記載するように、分1’j16ユニツトの下
側部分はねじ型のインデューサ48を備え、セパレータ
ユニットの上側部分は遠心分離機50をυft+え。 またインデューサ48と遠心分離4幾50との間の部分
は遷移領域52を備えている。インデューサ48は吸込
ヘッド18の吸込口54に入る液体とガスとの混合した
流体を分1ηll’lΦ1す、ヲ通して圧送するために
十分に加圧する。遠心分離機50は遷移領域52を介し
てインデユー・す48と連絡しかつ混合流体に回)詠運
11tI1.す1.仁わち、円形運動を伝達してその遠
心分離作用により液体成分とガス成分に分11i1Eす
る。遷移領域52はインデューサ48と遠心外1帷機5
0とを円滑に遷移しかつ水頭損失を最小限にとどめるよ
つ1ヨ形状に構成されている。 第1図および第2図に示したように1分離ユニット28
のインデューサ48はボス30の下側部分のまわりに対
称に配置されて二重のらせん形のねじ型インデューサを
画成する1組のらせん形ブレード60.62を備えてい
る。各りのブレード60.62は吸込ヘッド18に隣接
したボス30の下端部の近くに配置された半径方間に延
びる前縁64.66をそれぞれ有している。第2図に示
したように、ブレード60,62はそれらの前縁64.
66に向かつて(円周方間に)テーパがつけられており
それにより前縁64.66は鋭い切断ブレードを形成し
ている。このようにすることにより、インデューサ48
に流入する流体混合物の乱流およびキャビテーションを
減少させることができる。第4図に示したように、前縁
64.66は1】クス30の対向した側に対称に180
°の角度を隔てて配置されかつA−A線により示した軸
線力向に延びる平面中にある。 ブレード60,62はそれらのそれぞれの前縁64.6
6からボス30の全長のほぼ1/3に等しい距離にわた
って11クス30のまわりに上方にらせん状に延びてい
る。各々のブレード60,62はボス30の軸線に垂直
な平面に対して比較的に小さいプ1ノード取付角θでボ
ス30のまわりにほぼ完全に2回(7200)回旋する
ことが好ましく・。 好ましい形態においては、ブレード60.62は5.0
8萌(2インチ)のり−V、すなわら、ピッチを有し、
換伺すると、ブレード60.62は5.08w(2イン
チンの軸線方向の長さにおいて3600の角度に回旋す
る。ブレード取付角θは次式により半径rの関数として
変化する。 ’  tanθ″p/2vr 式中pはピッチ、すなわち、上記の例では5.08ru
r (2インチ)である。ブレード60.62の内径に
おいては、(zlζス30に′おいては、)ブレード取
付角はほぼ29.6°であることが好ましい。ブレード
60.62の外径においては、ブレード取付角ははf5
: 10.6°であることが好ましい。所定の半径に対
して、各ブレード60.62のブレード取付角は該ブレ
ードh滴1?ス30のまわりに上方にらせん形にt1ξ
びろときに一定であることか好まししゝO 遷移領域においては、各ブレード60,62のブレード
取付角はボス30の下側部分における一定のブレード取
付角からほぼ90°(ボス30のまわりに1/4周)の
円周方同圧KGにおける90°、す1、Cわち、垂直の
ブレード取付角まで軸線方向の長さの線形関数として変
化する。ブレード60.62はその後ボス30のほぼ残
りの部分の長さにわたり(遠心分離様部分において垂直
に上方に延びて実質的に直線状の半径方間に同いた軸線
方向に延びるベーン60′、62′を形成して(・る。 第6図に最も明瞭に示したように、ベーン60′。 62′しま11?ス30の対向した側に対称に180°
の角度を隔てて配置されかつ軸線方向の平面A−Aに垂
直な線B−Bで示した軸線方向に延びる平面の中にある
。遷移領域52において1/4周回旋したブレードセグ
メント60#、62#はらせん形のブレード60.62
とそれらの対応した軸線方向のベーン60′、62′と
のそれぞれの間に円滑にわん曲した遷移領域を形成して
いる。(例えば、ボンデの流体遷移領域が本発明の場合
の、J:5に距離の線形関数であるブレード取付角を変
化させるように形成されるよりも距1ijllの線形関
数である流体速度な武1ヒさせるように慣行的に形成さ
れていることに密語すべきである。遷移領域52を慣用
の態イてpで設汀1したり4合、ブレード取イ11角が
急激に変化しで望ましくない損失が発生する。) 分所を装置の遠心分1り1[機部分において流体混合物
を一部Y−均に分布させるために、遠心分1ツ11機5
0に+Iζス300対向した側に対称に180°隔てて
配置打されかつターン60′、62′に直角に配置作さ
れた別の1対のll1It線方回に延びるベーン70′
、72′を形成することが望ましい。第6図に示したよ
うに、ベーン70′、72′は軸線方向の平面A−Aに
配置されることが好ましい。各々のベーン70′、72
′は、遷移領域52において組み合わされた円?11に
わん曲したブレードセグメント70.72により。 組み合わされたらぜん形のブレード70.72にそれぞ
れ接続さ11ている。ブレードセグメント70″、72
.7はブレードセグメント6t]′、62“と同一の形
状を有しかつ同じ態様でベーン70’、 72’と組み
合わされたブレードとの間に円滑な遷移領域を形成ずろ
役目をする〇 しかしながら、ブレードTO512はブレード60.6
2と異なり7Jfス30の下端部まで延びていない。ブ
レード70.72は第1図および第2図に示したように
寧ろ遷移領域52の真下でテーバがついた前縁74.7
6に終端している。第1図に最も明瞭に示したように、
各々の組み合わされたブレード、ブレードセグメントお
よびベーン70−70’−70’、72−72’−72
’は前縁74.76が1lilll線方同の平面A−A
の中に配置されるようにボス30のまわりに約1800
(、l/2周)回旋させることが好ましい。各々のブレ
ードセグメント70“、72はボス30のまわりに約l
/4周回旋させることができ、またその組み合わされた
ブレード70.72は別に1/4周回旋させることがで
きる。また、第1図および第2図に示したように、ブレ
ード10.72の前縁14.76はそれぞれ隣接したブ
レード6oおよび62の間の中間に配置されている。ブ
レード1o、12はブレード60および620間に流れ
る流体混合物を二つの異lよる通路に分割して流体混合
物を遠心分離機50の隣接したベーンの間に均一に分配
する役目をする。ブレード70 、−12はボス30の
下端fitsまでIfびてい1、「い。その理由tまブ
レード7[]、72が下’;l:M部まで延びるとイン
デューサ48への吸込を不当に制限することに1よるか
らである。 第1図ないし第4図に示したように、ベーン。 ブレードおよびブレードセグメントはずべて同じ半径方
向の一寸法を有しかつその寸法は管状−・ウジング12
の内面よりも僅か小さく ’IKっている。セパレータ
ユニットの代表的なおおよその寸法は外径が8.64 
cm (3,4インチ)、長さが27.9cra(11
インチ)、インデユー°す゛の長さが1tJ、2G尻(
4(7チ)、遠心分離機の長さが9.56rrL(5,
75インデノであり、また遷移部分の長さがε3.6a
π(6,25インチ)である。 前述したように、インデューサ48は流体混合物を分離
装置10を通して押しこむために十分に加圧し7、かつ
遠心分離機50は流体混合物の液体成分とがス成分とを
分離する遠心分離機としての役目をする。遠心分離機5
0は液体とガスとの混合物に最大の接線速度を与えるよ
うに設計されている。液体はその密度がガスよりも大き
いために遠心分+VIC機50のベーンにより流体混合
物に与えられる回転運動のために駆動軸22からtit
l#れて遠心分1(ILされ、一方密度がより小さいガ
スは駆動+++++22のまわりの領域の形状に従って
移動−する傾向を生ずる。吐出ヘッド14にはその周囲
のまわりに対称に配置された複数個のチャンネル80を
形成することができる。(第1図では、1fl?i1の
チャンネルのみを例示した。)チャンネル80はノ・ウ
ジング12の内面を裏張シする管状スリーブ82と協同
して液体の通路を形成している。各々のチャンネル80
は上方に所定角度で延びる)ITIFN586によりン
]センゾの羽根車の吸込口に連絡する吐出ヘッド14の
上側の室に連絡させることができる。 吐出ヘッド14にはまたガスを受は入れるために駆動軸
22のまわりに下側の室88を形成することができ、ま
た下側の室88と連絡する吐出ヘツド14のまわりに対
称に配置された複数個のガス排出口90を形成すること
かできる。(このようなガス排出口の1個のみを第1図
に例示した。ン図面に例示した形態の流れ分割装置fR
,46は共に回転するために駆動i1+ 22に連結さ
れそれにより分離された液体をチャンネル80の中に同
けかつ分離したガスを下H1llO案88の中に同レノ
′る助けをするスパイダ組立体を備えている。図示した
ように、 151r、れ分割装置46は駆動1lill
I22を通す穴を有する内側スーリープ40と、内側ス
リーブ40にスポーク94により連結された外側の同心
円筒形部材92とを備えることができる。円筒形部材9
2とスリーブ40どの間の開口部96&よがスを室88
に送るための通路を形成し、かつ円筒形部材92の下端
部の内面は遠心分Al1機50かも流出するガスの収集
を助けるために図示のようにわん曲し−Cいる。流れ分
割装置46は遠心分離機50かも出る61シ体に静置時
間を与えるために遠心分1’7f 4幾50自体に形成
され1.
【いで遠心分FIG磯50よりも(Il/jか
上方に隔置せしめられている。この、J:5にすること
により液体とガスとをより良好に分離することができる
。図示した型式では、流れ分割装置46は駆動l1ll
122に連結されかつ該駆動軸とともに回転する別個の
部材であるが、所望されれば、吐、出ヘッド14の下端
部を流れを分割する。J: 57;C形状に構成するこ
とができる。 作動中、z]t’ンプ16、分離装置10および電動機
20は液体およびガスの混合した油井流体の内部のダウ
ンホール中に浸漬せしめられる。この液体およびガスの
混合物は穿孔された部材、す1よりち、スロットを有す
る部材100を通して吸込ヘッド18の吸込口54に入
る。部材100は流体混合物から岩石の砕片をr遇する
ことを助ける。 流体混合′吻は吸込口54からインデューサ48に入る
。インデューサ48は流体混合物を加圧してそれを遷移
領域52を経て遠心分離機5oに供給する。前述したよ
うに、遠心分離機50はガスから液体を分離しかつ液体
を>It’ンプの羽根車の吸込[]に供給する。分離さ
れたがスはガス排出口9゜を経て油井ケーシング(図示
せず)と吐U」ヘッドJ6よびン1モ′ンプのハウシン
グの外面との間のスペースに排出される。 ねじ型・f−ンデュー′す″は標lVi’) 7]?ン
プの羽根車よりも吸引力が小さく、従って71t′ンプ
の出方と同等の出力を発生することはできプ、Cいけれ
ども、スクリュー型インデューザはいくつかの利点を持
っている。】1t゛ンプのキャビテーションおよび発生
ずる可能性のある「ガスロック−1を防止するために、
インデューサに流入するvll、体温合物の圧力を漸増
させること−が望ましい。これは前述したようにねじの
ブレード取付角を比較的に小さく保つことにより達成さ
れる。それに〃11えて、ブレードのテーパのついた前
縁は流体混合物の乱b1シを減少させかつインデューサ
を通しての流体の61Uれなより円滑にする作用をする
。インデューサ4Bと遠心分離機50との間の円滑にわ
ん曲した遷移領域はまた分1り1tクヴ置を;ifi 
l−ての円fVIな611.体のblcれに寄与しかつ
望ましくない損失を最小+(J!にとどめる。分1’/
It仮置を辿る流体の流量は主としてブレード取(=J
角およびインデューサ48の長さの関数である。ポンプ
のキャビデージョンを防止するために比較的に小さく′
)ブレード取付角を保つことが頃ましいので、インデュ
ーサの長さは所望の流量および圧力に関する出力を発生
するように適当に選択することができる。 第5図および第6図は本発明による気液分離装置−F、
 (第6図)の性能と慣用の逆流気液分F41装置(第
5図)の性能とを対比した図である。第5図に示したよ
うに、逆流分離装置を通しての流体の流量は流体に対す
る蒸気(ガスノの容イλ比が増力IIするにつれて劇的
に減少する。例えば、vll−0,20における流量は
V/L = Qにおける流量の約半分である。それと対
照的に1本発明による気液分離装置〜、について実施し
たテストから得られた第6図の曲線は本発明の分離装置
を荊しての流体の流量が容イ賀此の変化に対して極めて
僅かしか変化せず、比較的に大きい容積比v/r、 =
 0.60においてすらもそのときの流量がV/L =
 0における流量と実質的には変化しないことを示して
いる0第6図の曲線は本発明による気液分喘装jれが広
範囲に変化する容積比に対して比較的に一定の流風を維
持してそれにより浸漬型7)vンプがその最高の効率に
近い点で作動することを保証することができることを示
している。本発明によれは比較的に17ti単でかつ安
価な構造でこのような改善された結果が得られることに
注目すべきでよ)る。 本発明の好ましい一実施態様を図示しかつ説明したが、
当朶者にはこの実施態様に対する変更が特!!’l’請
求の範囲に記載の本発明の原理および精神から逸脱する
ことな〈実施し5ることは明らかでλi)ろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による気液分〜11装置直、を例示した
縦断面図、第2図は第1図の装置の分Millユニット
の制祝図、第5図は第2図の分Pi11ユニットの項面
図、第4図は?Jr、2図の分1’?lffユニットの
底面図、第5し1は1jli )Iの容4’?を比にお
ける既知の逆流型分離装置の作動を示した線図、かつ第
6図は種々の容積比にふ;げる本発明による気液分+q
+を装置の作動を示lまた線図である。 10・・・気液分離装置−,12・ノ・ウジング、14
・・・吐出ヘッド、16・・・ボンダ、18・・・吸込
ヘッド、20・・・電動機、22・・・駆動軸、26・
・・11111受組立体。 28・・・分層ユニット、30・・・1トス、32 ・
穴、36・・ブツシュ、3B、40・・・スリーブ、4
2・・・スナップリンダ、44・・・溝、46・・・流
れ分割装置、48・・・イ〜ンデュー′リ−150・・
・遠心分離機、52・・遷移領域、54・・・吸入口、
60,62・・ブレード、150’、 62’・・ベー
ン、°60“、62“・・・ブレードセグメント、64
.66・・・前縁、70.72・・・ブレード、70′
、72′・・・ベーン、70’、 72’・・・プ1/
−ドセグメント、74.76・・・前縁、80・・・チ
ャンネル、82・・・スリーブ、84・・・室、86・
・・通路、88・・・室、90・・・ガス排出口、92
・・・円筒形部材。 94・・・スボ°−り、96・・・開口部。 代理人 浅 村   晧 外4名 第1頁の続き 0発 明 者 ミシエル・ウエスリイ・ファーナス アメリカ合衆国オクラホマ州パ ードルスピル・メルローズ・ド ライブ1711 47−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  ボスを回転軸に連結するだめの装置を有する
    細長い+にスど、前記ボスの第1の長手方向部分に配置
    されたねじ型インデューザを画成するらせん形のブレー
    ド装置と、前記ボスの第2の長手方向部分に配置された
    遠心分離機を画成するベーン装置と、111ノ記ブレー
    ド装置〃と前記ベーン装置機を連結するわん曲氾たブ1
    ノードセグメント装置我とな備え、前バCわん曲したブ
    レードセグメンl−’IQ [<が前記ブレード装置ど
    hlJ記ペーンクぐ置との間に円どηにわん曲した遷移
    部分を構成するよう1.C形状になっていることを’l
    ’!j徴どする気液分141#装置。 (2)  II’!l’π「請求の範囲第1項に記載の
    気液分離装置において、前記ブレード装fig:がボス
    のまわりにらせん形にしかもボスの第1端末領域から第
    2部分に同かつて長手方間に延びろ1対の対称に配置さ
    れたブ1ノードを備えていることをQ19どする気液分
    離装置。 (3)特許請求の範囲第2項に記載の気液分1i7II
    装置において、各りのブレードが11ぐスのまわりにほ
    ぼ2回回旋しかつ所定の半径においてボスの軸線に対し
    て実質的に一定のブレード取付角を有していることを特
    徴とする気液分離装置。 (4)特許請求の範囲第6項に記載の気液分離装置圧お
    いて、ボスの州J線に@角な平面に対するブレード取イ
    」角がボスにおける約300からブレードの外径におけ
    る約10°まで変化することを11−&徴とする気液分
    離装置。 (5)特許請求の範囲第2項に記載の気液分離装置にお
    いて、各々のブレードが前記第1端末領域中に配置され
    た半径方向の前縁を有し、かつ各々のブレードがその前
    縁に同かって先細になっていることを特徴とする気液分
    離装置。 (6)特許請求の範囲第2項に記載の気液分離装置にお
    いて、前記ベーン装置がボスの第2端末領域から第1部
    分に同かつて軸線方向に延びる1対の対称に配置された
    実質的に真直ぐな半径方向のぺ−ンな備えていることを
    特徴とする気液分離装置。 (力 11¥Wr請求の範囲第6項にRI3載の気液分
    離装置において、前記ブレードセグメント装置が各々の
    ベーンな組み合わされたブレードに連結する1組のわん
    曲したブレ−ドセグメントなl1fr+えていることを
    特徴どする気液外1η1#装置。 (8)tyケ許請求の範囲第7項に記載の気液分離装置
    圧おいて、各りのブレードセグメントとボスの軸線との
    間のブレード取(’=J角が+1hlb線距離の線形関
    数として変化−することを特徴とする気液分離装置。 (9)1時rF 、iiv求の範囲第6項に記載の気液
    分離管、1バにおいて、前記ベーン4(1;”曳がボス
    の第2部分に対称に配置されかつ第2端末部分からrJ
    ”スの第1部分に回かつてlI’lll線方回に延びる
    別の1組の笑質的に直線状の半径方向のベーンを(!i
    liえていることを特徴とする気液分離管[百。 (10)特許請求の範囲第9項に記載の気液分離装置に
    おいて、前記ブレードセグメント装置が011記その他
    の1組のベーンに連結された別の1組のわん曲したブレ
    ードセグメントを91i+え、前記その他の1組のブレ
    ードセグメントがボスの対間した側に対称に配置N、さ
    れかつ最初に述べた1組のブレードセグメントの間に配
    置されていることを特徴どする気液分離装置。 (19特許請求の範囲第10項に記載の気液分離装置に
    おいて、111記ブレード装置がボスのまわりに対称に
    配置されかつ前記その他の1組のブレードセグメントに
    連結された別の1対のブ1)−ドな備え、かつ前記の他
    の1組の各々のブレードが7】にスのまわりに1/4回
    回旋しかつ前記第1部分の内部に配置されかつ最初に述
    べた1組のブレードの間に配置された前縁に終端してい
    ることを特徴とする気液分離装置。 [121特許請求の範囲第11項に記載の気液分離装置
    において、各々のブレードセグメントがボスのまわりに
    約1/4周延びていることを特徴とする気液分離装置。 0.3)特許請求の範囲第11項に記載の気液分片「装
    置において、前記その他の組のブレードセグメントの前
    縁が先細になっていることを特徴とする気液分離装置?
    ’(。 (14)  /I¥旧請求の範囲第1」Jlに記載の気
    ffE分離装置において、 al長いボスが駆動軸を収
    納するためのq111線方回0穴を有していることを特
    徴とする気液外1ii111装置i’7.。 (1■ 駆動+1’lllに、J:υt+を動機に連結
    された水没型ボンデどどもに便用するための気液分離装
    置において、/Ik体ttiよびがスの流体混合物のた
    めの導入装置を有しかつ分離した液体およびガスのそれ
    ぞれのための第17厚出装置おj二び第2導出装置汽を
    有するハウジングを111°バえ、前H1″、駆!li
    b軸はハウシングを長手方向に貫通し、さらに、ハウジ
    ングに流入する流体)11合物を力11圧ずろために前
    記導入装置に隣接したハウジングの内部の駆動1111
    に連結されたねじ型インデューザを11iilえ、前記
    インデユー・νは駆動II(I+のまわりに配置された
    らせん形のブレートリΦ]^、をjniiえ、さらに、
    前記インデューザから力II I上された6tC体を受
    は入れるための遠心分離イ幾を備え、前記遠心分離機は
    流体混合物に回転運!tfbを与えてガスから液体を分
    1i;IGするために111記駆動19I(に連結され
    た長手方向に帆びるベーン装置をIjtMえ、前記ベー
    ン装(汽はベーン装置とブレード装置とを円滑に遷移さ
    せる形状に形成されたプレ′−ドセグメント装置によ・
    り前記ブレード装置に連結され、さらに、分離した液体
    およびガスをそれぞれの導出装置に1司けるためのり点
    1直を備えていることを牛Haとする気液分離装置。 (16J  IF!i ;F’[sW求の範囲第15項
    に記載の気液分離装置において、前■己ブレード装置、
    ベーン装置代およびブレードセグメント装置が細長いボ
    ス上に配置されて駆動軸と共軸をなす単一の組立体を形
    成していることを特徴とする気液外1ii[#装置。 αη 特、i′r請求の範囲第16項に記載の気液外1
    411Φ置において、さらに11ぐスを駆動11111
    +に連結するための装置を備えていることを特徴どする
    気液分離装置−1 O印  特許iff求の範囲第15項に記載の気液外1
    fflt装置において、前記ブレード装置がボスの第1
    部分のまわりに対称に配置された1組のらせん形のブレ
    ードを備え、前記ベーン装置がボスの第2部分に対称に
    配lit/、された1組の実質的洗直線状のベーンな(
    Iiiiえ、かつ前記プレードーヒグメント装置か各省
    のベーンを絹み合わされたプ1)−ドに連結する1絹の
    ノ)ん曲したブレ・−ドを備えていることをlr!1′
    徴とする気液分1iiIt 装置#。 01  特許請求の範囲第18項に記載の気液分離装置
    前において、各々のブレードがボスのまわりに1周以上
    回旋しかつ導入装置に隣接した011縁を有しているこ
    とをll′ケ徴とする気液分離装置。 (2、特許請求の範囲第18項に記載の気液分離装置に
    おいて、前記ベーン装置がボスの第2部分に対称に配置
    された別の組の実質的に直線状σつベーたブレードセダ
    メントを備えていることを特徴とする気液分離り(11
    /イ、。 (2I)  特ifl′M求の範囲第20項に記載の気
    VIE分1りIL装(江において、前G己ブ1/−ド与
    !211りがン1ぐスのまわりに対称に配置されかつ前
    記その他の組のプレーl!セグメントに連結された別の
    1組のブレードを備え、前に1シその他の組のブレード
    が最初に述べた組のブレードの間に軸線方向に配置され
    かつ最初に述べた組のブレーVの前縁から軸線方向に変
    位した前縁に終端していることを特徴とする気液分離装
    置。 (24%;rT請求の範囲第15項に記載の気液分離装
    置において、前記第1導出装置および第2導出装置が−
    ・ウジングの一方の端部における吐出ヘッドの内部に配
    置され、前記吐出ヘッドが駆動410に隣接した電と前
    記室から半径方向にかつ前記室のまわりに円周方向に隔
    置された複数個のチャンネルとを画成し、前記液体のた
    めの第1導出装置が前記グーヤンネルを前記ポンプの羽
    根車の吸込口に連絡する開口部を備えかつ前記ガスのた
    めの第2導出装置が前記室を前記吐出ヘッドの外部に連
    絡する複数個の開口部を備えていることを特徴とする気
    液分離装置。 (ハ)11″イ許請求の範囲第22項に記載の気液分離
    装置において、流体導同装置がガスを前記室の中に向け
    かつ液体を前記複数個のチャンネルの中に向けるために
    遠心分離機から軸線方向に隔置された駆動tl(IIに
    1)1(結された+Mi−れ分割9Q lf’Jを11
    16えティく)コと′lK:特徴とする気il1分1+
    ilト% 1ift 。 CJ4)  特tt’l’請求の範囲第2′5項に記載
    の気液分IJilc装置1〆1′に」・〒いで、前畠シ
    ロ1Uれり)’ jal ’Jぐ11りか駆動1111
    と共相11をなすスリーブと、Ail記スリスリーブ半
    径方向に隔11イ、されかつス+Ij’−りによりコリ
    (結されて駆il+IJ lll1lを囲繞しかつ前記
    室と4絡する複数個の開口部を画成する同心の円)i’
    il形部(4とをI+iiえていることを特徴どする気
    lf1.分Iη1tりを豹。 (2■ lR’r ThF請求のFI6i囲第24項に
    記載の気液分1り1「装置1qにおい−C1前記円筒形
    部(,4が分1’ilf: l、たガスを駆動+111
    を囲繞する前記開1]部の中に同けかつ分11jl[し
    た液体な前記円筒形部拐の外面と7・ウジングの内面と
    の間のス・々−スの中に回げるよ57.c形状に形成さ
    れていることを特徴とする気液分離装置。
JP57135598A 1981-06-22 1982-08-03 気液分離装置 Pending JPS5929006A (ja)

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