[發(fā)明專利]一種靜螺旋柵式主動旋流油水分離器

無效

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• 申請日: 2012-12-03
• 公開（公告）號: CN102989597A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設計）人: 陳家旺;李高森;鄭炳煥;顧臨怡
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學
• 主分類號: B04C3/00
• 分類號: B04C3/00;B04C3/06
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

技術(shù)領域

本發(fā)明是關(guān)于一種深水油氣田用的生產(chǎn)水油水分離器，特別涉及一種靜螺旋柵式主動旋流油水分離器。

背景技術(shù)

對于油水分離器，目前傳統(tǒng)的分離方式有靜態(tài)重力式油水分離器、靜態(tài)水力旋流分離器和主動旋流分離器。重力式油水分離器使用龐大的分離罐利用油和水的密度差在重力下將油和水進行分離,重力式油水分離器分離時間長、分離效率低、體積重量巨大，深水環(huán)境下操作難度大，而且造價昂貴。靜態(tài)水力旋流器利用其進口和出口之間的壓力差使原油在旋流管內(nèi)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力，而油和水的密度不同，離心加速度不同，從而徑向速度不同而使油水完成分離。但是靜態(tài)旋流分離器在分離過程中，由于壓力降、分離器筒體和原油的粘性阻力的存在，使得在分離器的末端，分離速度降低，流場紊亂，無法形成有效的分離。主動旋流分離器與靜態(tài)旋流分離器相比，最大的優(yōu)點是外加動力,油水混合液在旋流管內(nèi)由外力驅(qū)動的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力而進行分離，因此其分離的效率不受分離器進出口的壓差和壓力波動影響。

傳統(tǒng)的動態(tài)旋流器都是通過旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)柵來加速混合液體，混合液體在旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)由于摩擦阻力的原因切向速度逐漸減小，壓力損失嚴重，到末端的時候流暢紊亂，影響分離效果。而且傳統(tǒng)的動態(tài)旋流器都是水平擺放，當旋轉(zhuǎn)筒長度較長時，受到混合液體的重力作用影響分離流暢。傳統(tǒng)動態(tài)旋流器在結(jié)構(gòu)設計和密封設計上很少考慮，設備振動嚴重，影響分離效果。另外由于密封不佳，如果用于水下分離，容易產(chǎn)生泄露污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種能主動控制旋轉(zhuǎn)速度、實現(xiàn)深水中的油水混合物有效分離的靜螺旋柵式主動旋流油水分離器。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案是：

提供一種靜螺旋柵式主動旋流油水分離器，包括分離裝置，所述油水分離器還包括支架、油水混合物油桶、泵、動力系統(tǒng)、收油桶和收水桶；所述動力系統(tǒng)包括電機、變頻器和電機帶輪；

所述分離裝置包括入油口裝置、軸承、軸承油封架、油封、螺旋柵、螺旋柵固定裝置、旋轉(zhuǎn)筒、旋轉(zhuǎn)筒帶輪、分離裝置固定架、溢流管，溢流管固定裝置和底流裝置；入油口裝置、軸承油封架和底流裝置固定在分離裝置固定架上；螺旋柵固定裝置固定在入油口裝置中，并與螺旋柵間隙配合加以固定螺旋柵，螺旋柵設置在旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)部，旋轉(zhuǎn)筒安裝于軸承中，旋轉(zhuǎn)筒和旋轉(zhuǎn)筒帶輪固定；溢流管固定裝置和底流裝置之間連接固定，且溢流管一部分伸入旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)；軸承和油封安裝在軸承油封架里；

油水混合物油桶、泵和分離裝置相互之間通過管路連接，并固定在支架上方，動力系統(tǒng)固定在支架的左邊，且電機帶輪通過V帶和分離裝置中的旋轉(zhuǎn)筒帶輪相連，在分離裝置的下方支架上固定有收油桶和收水桶，收油桶與分離裝置中的溢流管相連接，收水桶通過鋼管與底流裝置相連接。

作為進一步的改進，所述油水混合物油桶上方設有攪拌器。

作為進一步的改進，所述分離裝置與泵之間的管路上分別裝有壓力計和流量計，泵與油水混合油桶之間的管路上裝有閥門。

作為進一步的改進，所述泵、電機、變頻器和分離裝置分別與固定板利用螺栓連接，再通過固定板與支架焊接固定，與電機連接的固定板上有上下朝向的U型槽，與分離裝置連接的固定板上有左右朝向的U型槽。

作為進一步的改進，所述在旋轉(zhuǎn)筒上部的是調(diào)心軸承，在旋轉(zhuǎn)筒下部的是止推軸承。

作為進一步的改進，所述溢流管固定裝置和底流裝置通過螺紋連接固定的，溢流管固定裝置的末端與溢流管通過螺紋旋和。

作為進一步的改進，所述旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)部分為直管段、錐形段和末端直管段，外部直徑相同，旋轉(zhuǎn)筒與旋轉(zhuǎn)筒帶輪之間通過螺釘連接固定。

作為進一步的改進，所述螺旋柵為螺旋型通道，螺旋段的長度和直徑小于旋轉(zhuǎn)筒的內(nèi)部直管段。

作為進一步的改進，所述螺旋柵的圓柱端末端為方形結(jié)構(gòu)，螺旋柵通過方形結(jié)構(gòu)、螺釘和螺旋柵固定裝置與入油口裝置固定。

作為進一步的改進，所述螺旋柵、入油口裝置、溢流管和底流裝置分別采用O型圈密封，入油口裝置和軸承油封架之間以及底流裝置和軸承油封架之間分別采用墊片密封，旋轉(zhuǎn)筒和軸承油封架之間采用油封密封。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、結(jié)構(gòu)緊湊，體積和重量都很小，適合深海作業(yè)；

2、比起重力式分離，本發(fā)明明顯縮短了分離時間；

3、先對油水混合物進行攪拌，并用泵以一定的壓力注入分離裝置，增大了油水混合物的濃度、雜質(zhì)含量的適用范圍；