[實用新型]管柱式氣液旋流分離器

無效

• 申請號: 200920032330.3
• 申請日: 2009-03-25
• 公開（公告）號: CN201381813Y
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發明（設計）人: 趙暉;孫文謙;張國勝
• 申請（專利權）人: 寶雞翌東石油機械廠
• 主分類號: E21B21/06
• 分類號: E21B21/06
• 代理公司: 寶雞市新發明專利事務所
• 代理人: 席樹文

技術領域

本實用新型屬于是有鉆探設備技術領域，特別是鉆井液的分離設備。

背景技術

在石油化工裝置中，有各種各樣的分離器，其中以立式重力氣液分離器最為常見，這種氣液分離器具有結構簡單、操作可靠等持點。立式重力式分離器的主體為一立式圓筒體，多相流一般從該筒體中段進入，頂部為氣流出口，底部為液體出口。

發明內容

本實用新型目的是設計一種管柱式氣液旋流分離器，以降低成本、減輕重量。

管柱式氣液旋流分離器，其具有管柱式分離管，在管柱式分離管上部具有氣液混合物入口管且氣液混合物入口管由傾斜切向入口進入管柱式分離管，氣體出口位于管柱式分離管上部，液體出口位于管柱式分離管下部。

氣體出口和液體出口均為垂直于管柱式分離管的垂直管。

本實用新型管柱式氣液旋流分離器是一種帶有傾斜切向入口及氣體、液體出口的垂直管。它依靠旋流離心力實現氣、液兩相分離，與傳統的重力式分離器相比，具有結構緊湊、重量輕、節省成本等優點，是代替傳統容積式分離器的新型分離裝置。

附圖說明

圖1為本實用新型工作原理圖。

圖2為本實用新型結構示意圖。

具體實施方式

如圖2所示，管柱式氣液旋流分離器，其具有管柱式分離管1，在管柱式分離管上部具有氣液混合物入口管2且氣液混合物入口管由傾斜切向入口進入管柱式分離管，氣體出口3位于管柱式分離管上部，液體出口4位于管柱式分離管下部。氣體出口和液體出口均為垂直于管柱式分離管的垂直管

工作原理：

管柱式旋流分離器，是一種利用離心沉降原理將非均相混合物中具有不同密度的相分離的機械分離設備。管柱式旋流分離器的基本構造為一個分離腔、一個入口和兩個出口。分離腔為圓柱-錐形形式。入口為單入口，切向形式。出口兩個，分布在管柱式旋流分離器的兩端。靠近進料端的為溢流口，遠離進料端的為底流口。在具有密度差的混合物以一定的方式及速度從入口進入分離器后，在離心力場的作用下，密度大的相被甩向四周，并順著壁面向下運動，作為底流排出；密度小的相向中間遷移，并向上運動，最后作為溢流排出，分離示意如圖1。這樣就達到了分離的目的。

本實用新型管柱式氣液旋流式分離器與常規的立式重力式分離器相比較，它具有很多優點：

①分離效率高，由于分離原理的不同使得管柱式氣液旋流分離器具有很高的分離效率；

②成本低，占用空間較小、維護費用少、能耗低、不需要任何幫助分離的介質；

③安裝靈活方便，旋流器可以任何角度安裝；

④工作連續、可靠，操作維護方便，一旦設計、調試好，就可自動、穩定地工作。

在欠平衡鉆井中，使用管柱式氣液旋流分離器分離鉆井液中的氣體，能充分發揮該分離器優點。因此，管柱式氣液旋流分離器用于分離鉆井液中的氣體具有廣闊前景。管柱式氣液旋流分離器模擬試驗效果對比：

管柱式旋流分離器是一種新型分離裝置(見圖2)。它既沒有可移動部件，也無需內部裝置。氣液混合物由切向入口進入管柱式氣液旋流分離器后形成的旋流產生了比重力高出許多倍的離心力，由于氣液相密度不同，所受離心力差別很大，重力、離心力和浮力聯合作用將氣體和液體分離。液體沿徑向被推向外側，并向下由液體出口排出；而氣體則運動到中心，并向上由氣體出口排出。這一成本低、重量輕的新型分離器在替代傳統容器式分離器方面具有很大的吸引力。在油和氣的流量分別為16000m3/d和1980Mm3/d，分離壓力為680kPa的分離工況下，若分別采用管柱式旋流分離器、傳統容器型立式和臥式分離器，模擬計算表明管柱式旋流分離器結構尺寸為1.5m×6m，相當于同等規模的傳統立式分離器(2.7m×10.5m)的一半左右，相當于傳統臥式分離器(5.8m×29m)的四分之一左右。