分離器管束旋流入口裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種氣、液二相分離及油、氣、水三相分離的設(shè)備部件，具體地說是一種分離器管束旋流入口裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在分離器上安裝旋流入口裝置的目的是在氣液進入分離器的分離段之間，先進行氣液預(yù)分離，并防止泡沫的產(chǎn)生，通過裝置自身將氣體從液體中分離出來，然后將無氣體釋放的液體排到分離器的液相中，通過進入旋流管混合液體產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)速度達到氣液預(yù)分離和防止泡沫產(chǎn)生的目的，液體和氣體分離時，氣體流向旋流管的中心，并從位于頂部的渦旋導(dǎo)流管排出旋流管；同時，液體被排到位于旋流管底部的液相中，由于分離器管束旋流入口裝置是在沒有控制裝置的條件下操作，并需要保持容器內(nèi)液位穩(wěn)定，因此旋流入口裝置液體側(cè)和氣體側(cè)的壓降必須保持平衡，一旦氣體側(cè)的壓降高于液體側(cè)的壓降，氣體就容易從旋流入口裝置底部的液體出口流出；如果這樣，就產(chǎn)生了“氣竄”。相反，如果液體側(cè)的壓降高于氣體側(cè)的壓降，液體就容易從旋流入口裝置頂部的渦旋導(dǎo)流管排出；如果這樣，就產(chǎn)生了氣體“液體攜帶”。
[0003]在分離器旋流入口裝置壓力平衡的狀態(tài)下，裝置的壓降是造成液滴破裂的主要因素。在三相分離器中，旋流入口裝置液體側(cè)的壓降對分離器的液-液分離效果起決定性作用。雖然傳統(tǒng)上的分離器旋流入口裝置在處理氣/液分離時效果不錯，目前，現(xiàn)有的旋流入口裝置設(shè)計中，由于忽略了旋流入口裝置的低壓降，而產(chǎn)生間歇性的氣體“液體攜帶”，這對分離器的氣-液分離效果影響較大，在進一步處理液/液分離時，效果更是不理想，通常存在以下缺陷:在分離器入口區(qū)域，出現(xiàn)嚴重的紊流；在特殊工況下，氣-液預(yù)分離效果不佳；油中水滴和水中油滴剪切嚴重，造成進一步油水乳化；產(chǎn)生較高的出口沖擊力，影響分離效果O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠平緩旋流管內(nèi)流體的流動，減少油中水滴和水中油滴剪切的可能性，并且消除液體攜帶和通過液體出口 “氣竄”威脅的分離器管束旋流入口裝置。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的分離器管束旋流入口裝置，包括能夠通入流體的中心分流管以及至少一個連接在中心分流管側(cè)壁上的旋流管，旋流管的入口與中心分流管的側(cè)壁出口相通，中心分流管的底部設(shè)置有位于中心分流管內(nèi)的錐形分配器，進入到中心分流管內(nèi)的流體能夠切向進入旋流管內(nèi)。
[0006]所述旋流管的下部內(nèi)設(shè)置有傘形罩，傘形罩4與旋流管2內(nèi)壁之間具有間隙。
[0007]所述旋流管的下部側(cè)壁上設(shè)置有沿圓周排布的腰形孔。
[0008]所述旋流管設(shè)置有三個，三個所述旋流管繞著中心分流管平行布置。
[0009]所述旋流管和中心分流管通過連接管道連接。
[0010]所述旋流管包括連接在中心分流管側(cè)壁上的旋流段，連接在旋流段下端的分離段以及連接在分離段下端的穩(wěn)定段，旋流段7內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流管。
[0011]所述穩(wěn)定段的下部設(shè)置有支撐板。
[0012]采用上述的結(jié)構(gòu)后，氣流能夠軸向進入到中心分流管內(nèi)，中心分流管內(nèi)含有錐形分配器，使流體均勻地被分配到每個旋流管管束中，旋流管管束圍繞中心分流管平行布置，隨后流體分別切向進入旋流管管束，在旋流管內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運動，因密度差的影響，而發(fā)生氣液分離；在旋流管下部(末端管段)內(nèi)部設(shè)置傘形罩，起到穩(wěn)定氣液界面的作用，在旋流管下部側(cè)壁環(huán)向均勻設(shè)置的腰形孔，被分離的液體通過腰形孔融入到容器中的液相，容器中的氣液界面應(yīng)設(shè)置在腰形孔上部一定高度，以避免底流漏氣，由此充分改善了旋流管的分配和液體排出方式，平緩了旋流管內(nèi)流體的流動，減少了油中水滴和水中油滴剪切的可能性，并且消除液體攜帶和通過液體出口 “氣竄”的威脅。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型分離器管束旋流入口裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實用新型分離器管束旋流入口裝置的原理結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本實用新型分離器管束旋流入口裝置的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】，對本實用新型的分離器管束旋流入口裝置作進一步詳細說明。
[0017]本實用新型的分離器管束旋流入口裝置是通過實驗測試和計算流體動力學(xué)(CFD)模擬等一系列的研宄和開發(fā)形成的具體方案，它包括能夠軸向通入流體的中心分流管I以及至少一個連接在中心分流管側(cè)壁上的旋流管2，根據(jù)所要處理量的大小，可沿中心分流管均勻設(shè)置旋流管2的數(shù)量；如圖1、圖2所示，本實施例中旋流管3設(shè)置有三個，三個旋流管繞著中心分流管I平行布置，各個旋流管2分別通過一個連接管道6與中心分流管I連接；所說的旋流管2包括連接在中心分流管I側(cè)壁上的旋流段7，連接在旋流段7下端的分離段8以及連接在分離段8下端的穩(wěn)定段9，旋流管2的穩(wěn)定段9內(nèi)設(shè)置有傘形罩4，傘形罩4與旋流管2內(nèi)壁之間具有間隙，設(shè)置的傘形罩能夠起到穩(wěn)定氣液界面的作用，旋流管2的穩(wěn)定段9側(cè)壁上設(shè)置有沿圓周排布的腰形孔5，被分離的液體通過腰形孔5融入到容器10中的液相，容器10中的氣液界面應(yīng)設(shè)置在腰形孔5上部一定高度，以避免底流漏氣，旋流段7內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流管，旋流管2的旋流段7入口與中心分流管I的側(cè)壁出口相通，中心分流管I的底部設(shè)置有位于中心分流管內(nèi)的錐形分配器3 (所說的錐形分配器為安裝在中心分流管內(nèi)的錐體結(jié)構(gòu))，進入到中心分流管I內(nèi)的流體能夠切向進入旋流管2的旋流段7內(nèi)并能夠使流體均勻地被分配到每個旋流管管束中，流體在旋流管內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運動，因密度差的影響，而發(fā)生氣液分咼。
[0018]進一步的，安裝過程中，中心分流管I采用法蘭形式，便于與容器10進口內(nèi)部法蘭的連接，中心分流管I通過連接管道6與側(cè)部的旋流段7連接，為了在單根旋流管內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)區(qū)域，分離區(qū)域和穩(wěn)定區(qū)域，把單根旋流管分成三段(旋流段7、分離段8、穩(wěn)定段9)，段與段之間的連接采用插入式并用扁帶固定，同時由于流入的流體都有一定的流速，因此會對該裝置造成一定的沖擊，因此，需要將裝置牢牢的固定起來，防止流體流動時使裝置產(chǎn)生振動以致產(chǎn)生變形，破壞該裝置，因此通過支撐板11支撐中心分流管1，支撐板11與容器10內(nèi)壁支撐件通過螺栓連接，各個穩(wěn)定段9的下部之間也設(shè)置有支撐板10進行支撐，同樣也與容器10內(nèi)壁支撐件通過螺栓連接，螺栓的連接形式使安裝和拆卸將更加的方便，所說的支撐板優(yōu)選為槽鋼。
[0019]下面結(jié)合圖2來說明本實用新型分離器的多管束旋流入口分離裝置的工作原理:
[0020]流體軸向進入中心分流管1，中心分流管I內(nèi)部含有錐形分配器使流量均勻地被分配，單管束旋流管(通常為矩形入口)，通過入口結(jié)構(gòu)的設(shè)計迫使流體切向進入旋流管內(nèi)部產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動(旋流段內(nèi)含有渦旋導(dǎo)流管)，由于氣液密度差的影響，密度重的流體將被甩到旋流管的筒體壁面，而氣流在作旋轉(zhuǎn)運動的同時沿分離器外側(cè)空間向下運動，可以帶動壁面的液體向下運動，這可以稱為一次分離，而部分液體顆粒仍然被氣體夾帶，在氣體沿渦旋導(dǎo)流管上升過程中，由于重力的作用，部分液體仍然會降落到容器中，這可稱為二次分離，但由于液滴降落到氣液界面時，會引起氣液界面的擾動，影響到氣液的分離，通過設(shè)置傘形罩能夠使氣液二次分離段與氣液界面下的氣液分離分別作單獨分離，傘形罩上表面應(yīng)光滑且局部無凹凸現(xiàn)象，這樣便于液體落在傘形罩上并在內(nèi)部旋流力的作用下沿傘邊下流，穩(wěn)定的氣液界面能使氣液由于密度差的作用，氣體上升，液體下降，最大限度的提高分離效率。
[0021]通過本實用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠較好的適應(yīng)來流流體參數(shù)的變化，且對腐蝕介質(zhì)不敏感，而且能夠?qū)Υ罅康臍?、液或固體進行預(yù)分離，逐步減小進口流體動力勢能，最大限度地減少液滴潛在粉碎和限制泡沫的產(chǎn)生，均勻分布下游的除霧設(shè)備的氣流，且壓降比較小，同時還可以降低容器的進嘴尺寸大小，在改造項目可以允許噴嘴尺寸有更大的吞吐量。
【主權(quán)項】
1.一種分離器管束旋流入口裝置，其特征在于:包括能夠通入流體的中心分流管(I)以及至少一個連接在中心分流管側(cè)壁上的旋流管(2)，所述旋流管(2)的入口與中心分流管(I)的側(cè)壁出口相通，所述中心分流管(I)的底部設(shè)置有位于中心分流管內(nèi)的錐形分配器(3)，進入到中心分流管(I)內(nèi)的流體能夠切向進入旋流管(2)內(nèi)。2.按照權(quán)利要求1所述的分離器管束旋流入口裝置，其特征在于:所述旋流管(2)的下部內(nèi)設(shè)置有傘形罩(4)，傘形罩(4)與旋流管(2)內(nèi)壁之間具有間隙。3.按照權(quán)利要求2所述的分離器管束旋流入口裝置，其特征在于:所述旋流管(2)的下部側(cè)壁上設(shè)置有沿圓周排布的腰形孔(5)。4.按照權(quán)利要求3所述的分離器管束旋流入口裝置，其特征在于:所述旋流管(3)設(shè)置有三個，三個所述旋流管繞著中心分流管(I)平行布置。5.按照權(quán)利要求4所述的分離器管束旋流入口裝置，其特征在于:所述旋流管(2)和中心分流管(I)通過連接管道(6 )連接。6.按照權(quán)利要求5所述的分離器管束旋流入口裝置，其特征在于:所述旋流管(2)包括連接在中心分流管(I)側(cè)壁上的旋流段(7)，連接在旋流段(7)下端的分離段(8)以及連接在分離段(8)下端的穩(wěn)定段(9)，所述旋流段(7)內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流管。7.按照權(quán)利要求6所述的分離器管束旋流入口裝置，其特征在于:所述穩(wěn)定段(9)的下部設(shè)置有支撐板(10)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種分離器管束旋流入口裝置。它包括能夠通入流體的中心分流管以及至少一個連接在中心分流管側(cè)壁上的旋流管，旋流管的入口與中心分流管的側(cè)壁出口相通，中心分流管的底部設(shè)置有位于中心分流管內(nèi)的錐形分配器，進入到中心分流管內(nèi)的流體能夠切向進入旋流管內(nèi)。采用上述的結(jié)構(gòu)后，充分改善了旋流管的分配和液體排出方式，平緩了旋流管內(nèi)流體的流動，減少了油中水滴和水中油滴剪切的可能性，并且消除液體攜帶和通過液體出口 “氣竄”的威脅。
【IPC分類】B01D17/12, B01D17/02, B01D19/02
【公開號】CN204709877
【申請?zhí)枴緾N201520352624
【發(fā)明人】譚克, 王宏, 張青松, 王杰
【申請人】江蘇瑞吉格泰油氣工程有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年5月28日