[發明專利]一種管式油水旋流分離設備

有效

• 申請號: 201610109027.3
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN105536297B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 劉美麗;陳家慶
• 申請（專利權）人: 北京石油化工學院
• 主分類號: B01D17/038
• 分類號: B01D17/038
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司11260
• 代理人: 鄭立明,趙鎮勇

技術領域

本發明涉及一種流體分離技術，尤其涉及一種管式油水旋流分離設備，適用于石油、化工工業中的油水分離過程。

背景技術

目前，國內大部分油田進入開采的中后期，油井采出液中的含水率逐漸升高，部分油田往往超過90％(少部分油井甚至高達到95％以上)。因此，不管是海上油田還是陸上油田的生產過程中，都會產生大量的油水混合物，油水分離工藝占據了很重要的地位。基于重力分離的傳統脫水處理設施普遍存在效率低、占地面積大、停留時間長等不足，難以應對中后期含水率上升的局面。旋流分離作為一種超重力分離技術，因具有結構簡單、占地少、分離效率高等優點得到了廣泛應用，尤其是對于甲板空間和承載能力有限的海洋石油開采平臺，迫切需要緊湊、高效的分離設備來減少平臺的占用面積、減輕上部荷重，而未來水下生產系統的推廣實施更是使得緊湊高效型設備成為必然選擇。

水力旋流器是利用旋轉流場進行油水分離的典型設備，但傳統切向入口水力旋流器要求入口壓力較高、最小分割粒徑較大、單體處理能力較低、流量波動適應能力較差等不足，限制了該類設備的進一步推廣使用。在內聯、緊湊理念的引領下，為了克服常規切向入口水力旋流器結構上的固有缺陷，國內外研究人員嘗試從設計理念上進行突破。專利CN102728487B公布了一種變截面多葉片導流式內錐型軸向水力旋流器，專利CN2882798公布了一種軸流式高效水力旋流器，CN102626561A公布了一種管道式導流片型管式油水旋流分離設備。但以上專利都以常規切向入口靜態水力旋流器為藍本，單體處理量有待于進一步提高。

發明內容

本發明的目的是提供一種設備緊湊、性能高效、處理量大的管式油水旋流分離設備。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明的管式油水旋流分離設備，包括進液管、起旋器、分離腔以及排液管，所述排液管包括排油管和排水管，所述進液管、起旋器、分離腔和排水管通過法蘭或焊接依次連接。

由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明實施例提供的管式油水旋流分離設備，在管式結構中實現了離心分離，設備緊湊、性能高效，克服了現有分離器體積龐大、壓降過大的缺點，工作時可用法蘭直接連接到管道中，易于安裝且操作方便，減少了一次性建設投資和運行成本。可方便用于海上平臺、深水作業等環境復雜、空間和承重受限的場合。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的管式油水旋流分離設備的剖視結構示意圖。

圖2為本發明實施例中起旋器的三維結構示意圖。

圖3為本發明實施例中排油管的第二種實施方案示意圖。

圖中各標記如下：

1-進液管；2-排油管；3-起旋器；4-分離腔；5-排油管；6-導流葉片；7-葉片載體；8-起旋器外管；301-導流區；302-造旋區；303-穩流區；601-引流段；602-起旋段；603-穩流段；701-半球體；702-圓柱體；703-錐體；801-擴張管；802-等徑管；803-收縮管。

具體實施方式

下面將對本發明實施例作進一步地詳細描述。

本發明的管式油水旋流分離設備，其較佳的具體實施方式是：

包括進液管、起旋器、分離腔以及排液管，所述排液管包括排油管和排水管，所述進液管、起旋器、分離腔和排水管通過法蘭或焊接依次連接。

所述進液管、起旋器、分離腔和排水管依次連接后整體呈管狀結構，所述進液管通過法蘭與來液管連接，所述排水管通過法蘭與下游管路連接。

所述起旋器包括葉片載體、導流葉片和外管，所述導流葉片在徑向方向與葉片載體和外管均為緊密配合。

所述導流葉片包括引流段、起旋段和穩流段，所述引流段與來流方向平行，所述起旋段按照圓弧曲線或冪函數曲線設計，其上游與引流段相切，下游出口角不小于45°，所述穩流段與起旋段相切，所述導流葉片與所述葉片載體一體化加工成型。

所述外管由擴張管、等徑管和收縮管三段管體通過法蘭或焊接依次連接而成，所述葉片載體由半球體、圓柱體和錐體三部分組成，所述外管與所述葉片載體組成的流通空間由導流的擴張區、造旋的等徑區以及穩定旋流的減縮區依次組成。

所述分離腔為漸縮形錐管。

逆流排油時所述排油管位于所述葉片載體的中心線處，順流排油時所述排油管位于所述排水管中心線處。