[發明專利]一種用于帶壓條件下的三相分離裝置

有效

• 申請號: 201610136836.3
• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN105597377B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 王樹眾;王來升;李艷輝;王玉珍;張潔;宋文瀚;王明
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;陜西萬豐能源環保科技有限公司
• 主分類號: B01D19/00
• 分類號: B01D19/00;B01D29/35;B01D29/37;B01D29/64;B01D29/94;B01D35/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 徐文權

【技術領域】

本發明屬于氣液分離以及液固分離領域，具體涉及一種用于帶壓條件下的三相分離裝置。

【背景技術】

原油從油田油井開采出來后含有天然氣和沙子，在運輸前需進行分離處理。處理后的凈化原油和天然氣作為產品外輸.油田油井采出原油的分離一般有兩種方法，一種是首先進行天然氣的分離，后進行固體過濾，最終得到較純的原油，該方法占地面積達、分離效率低；一種是采用三相分離器，常規三相分離器是通過重力沉降分離的方式進行分離。但隨著采出原油量的增加，常規三相分離器分離效率不能達到要求；一般需要多級分離才能滿足原油純度要求，導致設備數量多、占地面積增大。

隨著我國工業的發展，環境問題越來越受到人們的重視，超臨界水氧化技術處理工業以及城市廢水污泥技術是目前研究的重點，而超臨界水氧化處理廢水污泥過程中，會產生大量的含氣相以及固相雜質的流體，要想使廢水達標排放，必須將流體中的氣相以及固相雜質除掉。傳統的處理方法包括兩種，一種是氣相雜質以及固相雜質分別去除，使用設備為氣液分離器以及在線過濾器；另一種方法為使用傳統三相分離器。兩種方法都存在著同樣的問題：超臨界水氧化系統出水是帶壓流體，傳統氣液分離器、在線過濾器在運行時容易受到壓力變化的影響，在運行時存在著很多問題，功能受到影響；同時，傳統在線過濾器使用間歇排渣作業，使是系統壓力波動增大，又反過來影響了超臨界水氧化系統的穩定性。

【發明內容】

本發明的目的是針對背景技術中在帶壓條件下氣液固三相分離過程中的問題，提供了一種用于帶壓條件下的三相分離裝置，該裝置既解決了壓力不穩定帶來的問題，又實現了系統的連續排渣，可以廣泛應用于同時含有氣相以及固相雜質的流體的分離處理。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現。

一種用于帶壓條件下的三相分離裝置，包括筒體，筒體的中部設置有噴霧管，噴霧管水平設置，入口設置于筒體外，末端伸入筒體內，噴霧管的管壁上開設若干噴霧孔；筒體內，噴霧管的上方為氣液分離部分，下方為液固分離部分，液固分離部分的下方設置固態殘渣排除部分；氣液分離部分的頂部設置于筒體頂部密封連接的端蓋，端蓋上開設有氣體出口；噴霧管入口與含氣固雜質的液體輸送管道連接；液固分離部分的筒壁上開設液相出口；固態殘渣排除部分的底部為排污口。

本發明進一步的改進在于：

所述氣液分離部分包括用于阻擋大顆粒液滴的分離傘，分離傘的上方設置用于阻擋小顆粒液滴的絲網除沫器；氣體出口與絲網除沫器上方的空腔相連通。

所述端蓋上還設置有安全閥出口和壓力表接口；氣體出口上還設置有氣相調節閥，氣液分離部分的筒壁上開設有與氣相調節閥聯動使系統內壓力維持穩定的補壓系統接口。

所述液固分離部分包括電動機以及金屬濾芯；金屬濾芯通過支撐環板安裝于筒體內，液相出口開設于金屬濾芯底部的側面上；金屬濾芯的中心設置轉軸，轉軸的上端與電動機的輸出軸相連；轉軸上設置若干用于將部分緊貼在金屬濾芯內表面固相刮離的機械刮板；最后一個機械刮板的下方與固態殘渣排除部分相連通。

所述電動機輸出端依次連接冷卻油箱以及減速器箱，并通過磁力密封安裝于端蓋的頂面。

所述液固分離部分還包括液位計，液位計的兩端分別連接開設在靠近噴霧管下方筒壁和金屬濾芯底部筒壁的液位計接口上。

所述液相出口處安裝有液相調節閥。

所述固態殘渣排除部分包括轉軸以及安裝于轉軸上的螺旋葉片；轉軸向上穿出端蓋與安裝在端蓋上的電動機的輸出端相連；螺旋葉片分為上下兩部分，上部分的直徑大于下部分的直徑，上部分起攪拌作用，防止固體殘渣聚集堵塞設備；下部分與筒體內壁緊密接觸，用于氣密封作用并推動固體殘渣向下運動，由位于底部的排污口排出。

所述螺旋葉片下部分葉片與筒體內壁之間的間隔小于2mm。

所述轉軸上還安裝有支撐架，支撐架的末端與安裝在筒體內壁上的定位塊相連，保持轉軸的位置固定。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

本發明將原液入口設在裝置中部，原液入口設有噴霧管，深入裝置筒體內部，設備上部實現了廢液中氣相雜質的排出；設備中部的過濾器起到了液固分離的作用；設備底部設有螺旋葉片，起到了密封以及固相殘渣排出的作用。將氣液分離器與電動刷式自清洗過濾器結合在一起，實現連續的氣液固三相在線分離。使系統的集成性增高。