[實用新型]鼠籠式兩級旋流固液分離裝置

有效

• 申請號: 201420329850.1
• 申請日: 2014-06-19
• 公開（公告）號: CN203886249U
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 劉春花;劉新福;陳國龍
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: B01D21/26
• 分類號: B01D21/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鼠籠式兩級旋流固液分離裝置，采出液經進液管匯切向進入鼠籠式旋流管總成產生旋轉運動，流入大錐段后加速旋轉，流進小錐段后保持高速旋轉，進入直管段后增加了采出液在旋轉流場內的停留時間，液體運移至旋流管中心形成液芯，而砂粒逐漸甩向管壁，實現第一級固液分離；一級分離后的部分采出液切向進入二級旋流筒總成形成旋轉流，旋流筒中央的下集液管外表面形成液環，砂粒甩向筒壁，實現第二級固液分離，其特征在于：

一除砂罐；所述除砂罐上部采用圓錐形封頭，封頭圓板邊緣處均勻布置四個沖洗管，沖洗作業時清洗液經沖洗管進入除砂罐，罐體通過下隔板和墊板分為上下兩個部分；

一進液管匯；所述進液管匯由多個進液管組成，各進液管沿除砂罐罐體的罐壁均勻排列，進液管入口軸線分別與對應位置旋流管中心連線的垂直平分線重合；進液管的2個液管分支分別貫穿旋流管的管壁并且液管分支的出口切向進入旋流管的旋流段；

一鼠籠式旋流管總成；所述鼠籠式旋流管總成的旋流管在除砂罐內垂直布置并沿圓周方向均勻排列，每個單體旋流管均采用相同的結構和尺寸，呈上粗下細的V形構造；旋流管的旋流段、大錐段、小錐段和直管段沿軸向的間距依次減小，且旋流段、大錐段和小錐段的錐度依次增大；旋流管的旋流段管壁上焊接有導流齒，導流齒的起始端與進液管液管分支出口的末端相聯接，導流齒法面端面的高度沿齒線逐漸降低；小錐段錐體的中部鉆有分層布置的圓錐形排砂錐孔，排砂錐孔剖面內窄外寬，而下部切割有一定寬度和密度的砂縫，砂縫也內窄外寬；錐蓋段采用倒圓錐形結構，而出口段采用流道截面面積不斷減小的彎頭構造，出口段的末端軸線水平并且與該平面二級旋流筒總成本體的圓周切線相平行；上隔板和下隔板將除砂罐由上而下分隔成封頭、鼠籠式旋流管總成和二級旋流筒總成幾個腔室；

一二級旋流筒總成；所述二級旋流筒總成的本體采用圓錐形筒體構造，錐面的錐度優化設計為30°；本體錐面的大端面在垂向上高于旋流管出口段的末端，超出的高度為一個出口段末端的直徑；本體底部采用厚壁筒形封體，封體內環面采用變截面回轉體結構；

一集液管總成；所述集液管總成包括垂直布置的上集液管和下集液管，上集液管上端面所在的錐面與上隔板內環面上的錐面相平齊；下集液管主體部分采用管徑大于上集液管的圓管，上端口稍低于二級旋流筒總成本體的大端面；

一排液總成；所述排液總成包括排液管和抽吸泵，抽吸泵為液體排出除砂罐提供吸力，采用雙吸式非密閉的雙螺桿泵；排液管水平段通過法蘭盤與抽吸泵入口聯接，而其垂直段由上而下依次貫穿除砂罐封頭和上集液管的中央部位，最終插入下集液管內并與其同心布置；

一集砂管總成；所述集砂管總成的砂斗采用與旋流管小錐段相同錐度的倒圓錐形結構，承接彎管采用變徑彎頭，聯通管的主管上部均勻排列的旁通管軸線與水平面間的夾角為45°，旁通管橫截面積之和等于主管的橫截面積；

一排砂管；所述排砂管入口正對封體內環面，入口段采用錐體結構，錐體外錐面的錐度大于內錐面，而出口段水平布置并與排液管水平段反向布置而與進液管匯進口段同向布置。

2.根據權利要求1所述的鼠籠式兩級旋流固液分離裝置，其特征在于：所述除砂罐的封頭本體上設計有液位控制閥接頭，其上聯接的液位控制閥自動檢測集液管總成內的液位并控制排液總成的排液量；

所述封頭本體和二級旋流筒總成頂部設置有上下兩個壓差變送器接頭，其上聯接的壓差變送器自動檢測封頭與二級旋流筒總成間的壓差，實施高壓差報警及高高壓差關斷操作。

3.根據權利要求1所述的鼠籠式兩級旋流固液分離裝置，其特征在于：所述進液管包括進口段、入口段和出口段，其進口段圓管軸線間相互平行，且進口朝向一致；出口段內側由2個相同管徑的液管分支組成，且液管分支沿出口段軸線對稱布置，液管分支通過三通管和彎頭與出口段法蘭盤進行連接；液管分支出口與旋流管對應位置導流齒的上齒面平齊，并且出口流道直徑等于導流齒的齒高。

4.根據權利要求1所述的鼠籠式兩級旋流固液分離裝置，其特征在于：所述旋流管旋流段上導流齒的齒線為沿圓柱面從進液管液管分支出口至旋流段底端面之間展開的螺旋線，螺旋線的螺距沿軸向朝下逐漸增大；

所述導流齒在垂直于齒線的法面端面為組合曲面，該法面端面的上邊線為下凹的圓弧，圓弧起始端與旋流段管壁相切；而其下邊線為上凸的圓弧，圓弧末端與旋流管管壁相垂直。