專利名稱：旋風(fēng)式入口旋風(fēng)式分離立式分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種石油開采、油氣加工工業(yè)方面用于天然油氣凈化，去除天然氣中油滴，降低原油中水、氣含量，使之有效地達(dá)到油、氣、水分離目的的旋風(fēng)式入口旋氣式分離立式分離器。
目前，對原油、高含氣原油進(jìn)行油、氣、水分離還沒有較為理想的分離裝置。已有的分離器雖然能對原油及天然氣進(jìn)行油、氣、水分離的處理，但由于已有的分離器原油入口采用直接插入式，或者在入口處增設(shè)一分立元件用以對油氣進(jìn)行第一次油、氣、水的分離。所以，油氣旋轉(zhuǎn)速度不高且分立元件的存在破壞了油氣的層流，使其變?yōu)槲闪?，無法得到較好的油、氣分離效果。
另外，已有的立式分離器通常在上中部裝有金屬絲捕霧網(wǎng)或波紋板式分離箱。因為捕霧網(wǎng)較易堵塞，需經(jīng)常清理；波紋板式分離箱因其內(nèi)部采用波紋板的形式且間距較寬，改變油氣流的流向，流速的次數(shù)較少，故油氣流碰撞的次數(shù)也相應(yīng)較少，不利于液滴的凝聚，妨礙油、氣的有效分離。
本實用新型的目的就是通過采用設(shè)計為一體的旋風(fēng)式分離元件和旋氣式分離元件及在分離器上部安裝迷宮式分離箱的辦法，增加油氣流的旋轉(zhuǎn)速度和碰撞次數(shù)，改變對原油、天然氣油、氣分離的效果，達(dá)到較為理想的油、氣分離的目的。


圖1是本實用新型的總體示意圖；圖2是旋風(fēng)式分離元件和旋氣式分離元件的示意圖；圖3是旋氣式分離元件的示意圖；圖4是迷宮式分離箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是迷宮式分離箱外型示意圖。圖6是正交直母線曲面尺寸圖。圖中(1)是安全閥，(2)是排氣口，(3)是排油口，(4)是排水口，(5)是加熱盤管進(jìn)出口，(6)是旋風(fēng)式分離元件，(7)是旋氣式分離元件，(8)是原油入口，(9)是圓弧形葉片，(10)是迷宮式分離箱，(11)是分離器筒壁，(12)是旋氣式分離元件的筒體，(13)是方形鋼板，(14)是葉形油霧捕集器，(15)是導(dǎo)管，(16)是隔板，(17)是R600鋼板，(18)是R400鋼板。
本實用新型的原油入口處采用旋風(fēng)式入口，形狀似漸開線，如圖3示。當(dāng)油氣原油入口(8)從里層數(shù)第二層切向進(jìn)入旋風(fēng)式分離元件(6)后，油氣流旋轉(zhuǎn)360°。由于旋轉(zhuǎn)角度的增加，油、氣混合流在筒體內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的高速旋轉(zhuǎn)，氣相、液相在離心力的作用下產(chǎn)生離心沉降。液體被甩向筒壁(11)，呈油膜狀滴入分離器的底部。氣相則由旋風(fēng)式分離元件(6)與旋氣式分離元件(7)的相通部位流入旋氣式分離元件(7)的筒體(12)內(nèi)，進(jìn)行第二次分離。
對油氣進(jìn)行第二次分離的旋氣式分離元件(7)外觀呈圓筒形，如圖2所示，焊接在旋風(fēng)式分離元件(6)的中心部位，筒體(12)下部與旋風(fēng)式分離元件(6)相通。筒體(12)內(nèi)壁焊有適當(dāng)數(shù)量的弧形導(dǎo)向葉片(9)。當(dāng)油氣從旋風(fēng)式分離元件(6)通過與旋氣式分離元件(7)相通部位流入旋氣式分離元件(7)后產(chǎn)生更高速的螺旋形旋轉(zhuǎn)。油氣中僅存的液滴在更大的離心力的作用下，被甩向旋氣式分離元件(7)的筒壁上，使油氣實現(xiàn)第二次分離。
油氣的第三次分離是在迷宮式分離箱(10)中進(jìn)行。
迷宮式分離箱(10)的外形呈正方形，里面平行放置著多層等距離500mm×500mm的方形鋼板(13)。方形鋼板(13)的兩面均勻排列著若干層由扁鋼壓制成型的葉形油霧捕集器(14)。
當(dāng)?shù)诙畏蛛x后的油氣進(jìn)入迷宮式分離箱(10)后，油氣流在葉型油霧捕集器(14)的作用下經(jīng)多次碰撞，使油氣流不斷地改變方向和流速。這種流動方式極易造成油氣流中液滴在葉型油霧捕集器(14)上的聚集。油氣流中殘存的微量液滴通過這種流動方式聚集在葉形油霧捕集器(14)上。當(dāng)葉形油霧捕集器(14)上的小油珠聚集到一定大小時，就會通過導(dǎo)管(15)流到立式分離器的下部，完成第三次分離。
經(jīng)三次分離的油氣，效果能達(dá)到分離液滴最小直徑為0.01cm；氣中含油量在0.1％以下。
本實用新型的特點是形似漸開線的旋風(fēng)式分離元件(6)和旋氣式分離元件(7)設(shè)計為一個整體，如圖2示。增加了油氣流的旋轉(zhuǎn)速度，產(chǎn)生了較好的油、氣分離效果。
葉形油霧捕集器(14)靠改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)、增加油氣流的撞擊次數(shù)，改變油氣流的流向和速度，凝聚油氣流中的油珠，明顯地提高了油、氣的分離效果。
實例旋風(fēng)式分離元件(6)和旋氣式分離元件(7)的制作取幾種長、寬分別為1200mm×600mm，1200mm×800mm，1600mm×800mm厚度為10mm的鋼板每種兩塊橫向焊接后，經(jīng)剪切滾壓制成500×2350×10、500×1884×10、600×1256×10的半圓筒。然后，將這三塊半圓形鋼板按漸開線形狀，如圖3示，焊接在一起。原油進(jìn)口(7)在距隔板(16)下方的150mm處，通過外壁(11)，再穿過500×1884×10鋼板(17)與500×2350×10筒板(18)相切進(jìn)入漸開線分離筒內(nèi)。
該部件先行組裝完成后，再裝入立式分離器的筒體內(nèi)，接觸部位與筒體焊接聯(lián)接。
旋氣式分離元件(7)如圖4示，采用直徑為φ250－400，長度為分離器直徑0.4倍的無縫鋼管制成。管內(nèi)焊有8塊圓弧形葉片(9)。圓弧形葉片(9)可先壓制成正交直母線形曲面，然后一端與筒體(12)上端平齊，均勻分布焊接在筒體(12)的內(nèi)壁上，圓弧形葉片(9)壓制正交直母線形曲面。尺寸見圖5，其中r2＝250≈400mm，r1= 2/3 r2，h＝0.4D，D＝分離器直徑＝1600mm。圓弧形葉片(9)也可以和筒體(12)整體鑄造，一次成形。
旋氣式分離元件(7)焊接在旋風(fēng)式分離元件(6)的中間部位，其頂端距隔板(16)的距離為100mm。
迷宮式分離箱的制作首先把長500mm，寬30mm，厚6mm的鋼板壓制成條狀葉形油霧捕集器(14)，然后按30°角、80mm的間距均勻焊接到六塊長500mm、寬500mm、厚8mm的鋼板長，每塊鋼板一面焊接5條。再把焊有葉形油霧捕集器(14)的鋼板等距離地焊接到分離箱的內(nèi)壁上。分離箱的右邊焊接一直徑為φ159mm的鋼管成排氣口(2)，伸到筒外。分離箱下面焊接一φ89mm的鋼管與集液導(dǎo)管(15)相接。
整個立式分離器的筒體總高為6米，直徑為1.6米，其它部位的技術(shù)狀態(tài)與結(jié)構(gòu)均與常規(guī)立式分離器相同。
權(quán)利要求1.一種石油開采、油氣加工工業(yè)方面用于天然油氣凈化，去除天然氣中油滴，降低原油水、氣含量的旋風(fēng)式入口旋氣式分離立式分離器，由安全閥(1)、排氣口(2)、排油口(3)、排水口(4)、加熱盤管進(jìn)出口(5)、旋風(fēng)式分離元件(6)、旋氣式分離元件(7)、原油入口(8)、迷宮式分離箱(10)、分離器筒壁(11)組成，本實用新型的特征在于形似漸開線的旋風(fēng)式分離元件(6)和旋氣式分離元件(7)設(shè)計為一個整體。
2.按照權(quán)利要求1所述的旋風(fēng)式入口旋氣式分離立式分離器，其特征在于所說的旋氣式分離元件(7)設(shè)置在旋風(fēng)式分離元件(6)的中間部位。
3.按照權(quán)利要求1所述的旋風(fēng)式入口旋氣式分離立式分離器，其特征在于所說的迷宮式分離箱(10)其內(nèi)部平行放置著6層等距離方形鋼板(13)，方形鋼板(13)的兩面均勻排列著5層由扁鋼壓制成型的葉形油霧捕集器(14)。
專利摘要一種石油開采、油氣加工方面用于天然油氣凈化，去除天然氣中油滴，降低原油中水、氣含量的旋風(fēng)式入口旋氣式分離立式分離器。本實用新型采用設(shè)計為一體的旋風(fēng)式分離元件和旋氣式分離元件及在分離器上部安裝迷宮式分離箱的辦法，增加油氣流的旋轉(zhuǎn)速度和碰撞次數(shù)，達(dá)到較為理想的油、氣分離的目的。經(jīng)本實用新型處理的油氣，效果能達(dá)到分離液滴最小直徑為0.01cm，氣中含油量在0.1％以下。
文檔編號E21B43/34GK2057696SQ87210508
公開日1990年5月30日 申請日期1987年9月2日 優(yōu)先權(quán)日1987年9月2日
發(fā)明者程先文 申請人:遼河石油勘探局設(shè)計院