本實(shí)用新型涉及油氣生產(chǎn)過程中氣液兩相分離，是一種新型、高效、尺寸小、成本低的氣液兩級(jí)旋流分離裝置。

背景技術(shù)：

油氣分離器是油氣生產(chǎn)及集輸過程中最常見的工藝設(shè)備，用于將井產(chǎn)物進(jìn)行初步的兩相或三相分離，實(shí)現(xiàn)油氣或油氣水的分輸和處理。常用的油氣分離器包括：

1、重力分離器，重力分離器是油氣生產(chǎn)中最常用的分離器，通常又分為立式重力分離器和液相重力分離器，它是依靠液滴重量，使得液滴在氣液流場中沉降到液相空間，從而實(shí)現(xiàn)氣液分離。為強(qiáng)化重力分離效果，通常在分離器內(nèi)要設(shè)置進(jìn)口分離裝置，聚結(jié)內(nèi)件以及氣體出口捕霧器等分離內(nèi)件。重力分離器適用范圍廣，但分離精度不高，尺寸大，成本高；

2、旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器是利用分離器筒體上設(shè)置的切向氣液入口，將入口動(dòng)能轉(zhuǎn)化為離心力，將氣體中夾帶的液滴甩至分離器筒體內(nèi)壁，然后液滴沿筒壁下沉到液相空間，但由于處理量及氣體旋轉(zhuǎn)速度限制，僅靠離心力無法達(dá)到分離精度要求，通常仍會(huì)在分離器氣體出口設(shè)置捕霧器；

3、旋風(fēng)子分離器，旋風(fēng)子分離器類似氣-固旋風(fēng)分離器，是在分離器容器內(nèi)部裝設(shè)多組旋風(fēng)管，氣體進(jìn)入容器后在均勻進(jìn)入旋風(fēng) 管，并在旋風(fēng)管內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，將氣體中的小液滴甩到旋風(fēng)管內(nèi)壁并沉降至分離器容器液相空間。旋風(fēng)子分離器分離精度高，但旋風(fēng)管內(nèi)徑小，加工精度高，成本較高，容易堵塞損壞，通常適用于介質(zhì)較干凈的氣液分離，如天然氣輸送管線上的分離器等。

本實(shí)用新型為了克服上述缺陷，進(jìn)行了有益的改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型專利提供一種氣液兩級(jí)旋流分離器，集成了旋風(fēng)分離器和旋風(fēng)子分離器的優(yōu)點(diǎn)，以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能在分離器筒體內(nèi)實(shí)現(xiàn)一級(jí)旋流分離，二級(jí)旋流管內(nèi)實(shí)現(xiàn)二級(jí)旋流分離，分離精度高，且二級(jí)旋流管結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，適用范圍更寬，而且兩級(jí)旋流分離器尺寸小，重量輕，成本低，尤其適用于壓力較高，以氣為主的氣液兩相分離。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種氣液兩級(jí)旋流分離器，還包括裙座、分離器容器筒體，其特殊之處在于：所述分離器容器筒體還包括氣體入口接管、氣體出口接管、二級(jí)旋流管、分區(qū)擋板、渦流發(fā)生器和回流管，所述裙座設(shè)置在分離器容器筒體的底部用于支撐分離器容器筒體，所述氣體入口接管、氣體出口接管、二級(jí)旋流管、分區(qū)擋板、渦流發(fā)生器和回流管設(shè)置在分離器容器筒體的上部區(qū)域，其中，所述氣體入口接管安裝在分離器容器筒體上部外側(cè)壁上，氣液混合物經(jīng)氣體入口接管由筒體切線方向高速進(jìn)入分離器容器筒體，所述分離器容器筒體的內(nèi)部且位于 氣體入口接管的上方設(shè)置分區(qū)擋板，所述分離器容器筒體的內(nèi)部且位于氣體入口接管的下方安裝有渦流發(fā)生器，所述渦流發(fā)生器的上方且位于分離器容器筒體中心線上布置二級(jí)旋流管，所述二級(jí)旋流管向上穿過分區(qū)擋板并在分離器容器筒體位于分區(qū)擋板上方的內(nèi)腔中與氣體出口接管連接，所述二級(jí)旋流管與氣體出口接管連接處設(shè)置有環(huán)孔通道，所述氣體出口接管位于分離器容器筒體頂部并從頂部穿出，所述回流管設(shè)置在分離器容器筒體位于分區(qū)擋板上方的內(nèi)腔與渦流發(fā)生器之間，且所述分離器容器筒體的外壁上且位于氣體入口接管的下方設(shè)置有檢查孔；

進(jìn)一步地，所述分離器容器筒體下部的內(nèi)腔空間為液相空間，所述分離器容器筒體外壁上與液相空間相對(duì)應(yīng)的位置安裝液位計(jì)接管，用于實(shí)現(xiàn)液位檢測與控制，所述液相空間的排液口通過排液接管與外部連接，所述液相空間的排液口還安裝有防渦器，防止排液形成旋渦影響氣液分離。

本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型是一種氣液兩級(jí)旋流分離器，通過分離器筒體內(nèi)設(shè)置二級(jí)旋流管、渦流發(fā)生器、分區(qū)擋板及回流管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)在氣液混合物在分離器筒體內(nèi)的兩級(jí)旋流分離，分離精度高，5μm以上的液滴脫除效率大于99％；結(jié)構(gòu)緊湊尺寸小：尺寸及重量僅相當(dāng)于傳統(tǒng)重力分離器的三分之一；為用戶提供一種成本低，占地面積小的高效氣液分離裝置。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的氣液兩級(jí)旋流分離器簡圖；

附圖標(biāo)記：1.裙座，2.排液接管，3.液位計(jì)接管，4.分離器筒體，5.回流管，6.氣體出口接管，7.環(huán)孔通道，8.二級(jí)旋流管，9.分區(qū)擋板，10.氣體入口接管，11.檢查孔，12.渦流發(fā)生器，13.防渦器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

本實(shí)用新型的實(shí)施例整體結(jié)構(gòu)參考圖1所示，一種氣液兩級(jí)旋流分離器，主要由裙座(1)、分離器容器筒體(4)、回流管(5)、氣體出口接管(6)、環(huán)孔通道(7)、二級(jí)旋流管(8)、分區(qū)擋板(9)、氣體入口接管(10)、渦流發(fā)生器(12)等組成。氣液混合物經(jīng)氣體入口接管(10)由筒體切線方向高速進(jìn)入分離器容器筒體(4)后，所產(chǎn)生的離心力將氣體中較大液滴甩到筒體內(nèi)壁，然后液滴因自重沿壁面下沉至分離器容器下部的液相空間，實(shí)現(xiàn)一級(jí)旋流分離；由于氣體入口接管(10)上部設(shè)有分區(qū)擋板(9)，氣體在離心力的作用下在筒體中央高速向下旋轉(zhuǎn)，并與渦流發(fā)生器(12)碰撞折返，進(jìn)入筒體中心線上布置的二級(jí)旋流管(8)，在二級(jí)旋流管(8)中，氣體旋流速度快速增大產(chǎn)生更強(qiáng)的離心力，將氣體中粒徑較小的液滴甩至二級(jí)旋流管(8)內(nèi)壁，在壁面碰撞聚結(jié)，并隨旋轉(zhuǎn)氣流攜帶向上，經(jīng)環(huán)孔通道(7)甩出，分離合格后的氣體經(jīng)氣體出口接管(6)排出，實(shí)現(xiàn)二級(jí)旋流分離；甩出并沉降到分區(qū)擋板(9)上部液滴的液滴及回 流氣體(氣體總流量的10％)，靠分區(qū)擋板上部與渦流發(fā)生器中心處的靜壓差，經(jīng)回流管(5)在渦流發(fā)生器(12)中心處返回分離器筒體一級(jí)旋流分離區(qū)域，而后液滴靠一級(jí)旋流作用甩至筒體內(nèi)壁，再靠自重沿壁面下沉至分離器容器下部的液相空間，并最終經(jīng)分離器排液接管(2)排出，為防止排液形成旋渦影響一級(jí)氣液分離，分離器排液口處設(shè)置有防渦器(13)。分離器筒體(4)上設(shè)置有液位計(jì)接管(3)用于實(shí)現(xiàn)液位檢測和控制，并設(shè)置有檢查孔(11)用于分離器的定期檢查。

在分離器筒體中心設(shè)置有二級(jí)旋流管(8)、分區(qū)擋板(9)與渦流發(fā)生器(12)，氣體在分離器筒體(4)內(nèi)進(jìn)行一級(jí)旋流分離，在二級(jí)旋流管(8)內(nèi)進(jìn)行二級(jí)旋流分離，分離精度高：5μm以上的液滴脫除效率大于99％，結(jié)構(gòu)緊湊尺寸?。簝H相當(dāng)于傳統(tǒng)重力分離器的三分之一。渦流發(fā)生器采用在油氣領(lǐng)域常見的輪式結(jié)構(gòu)渦流器，用于將一級(jí)分離后的氣體送往二級(jí)旋流管并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

以上所述實(shí)施方式僅表達(dá)了本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。