[發(fā)明專利]一種油水超重力聚結(jié)分離裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710491090.2
• 申請(qǐng)日: 2017-06-26
• 公開（公告）號(hào): CN107262298B
• 公開（公告）日: 2023-02-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張勇;蔣明虎;邢雷;趙立新;李楓;劉彩玉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北石油大學(xué)
• 主分類號(hào): B04C5/00
• 分類號(hào): B04C5/00;B04C5/06;B04C5/107;B04C5/13;B04C5/181
• 代理公司: 大慶知文知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23115
• 代理人: 李建華

一種油水超重力聚結(jié)分離裝置。主要目的在于提供一種用于油水兩相介質(zhì)分離的新型分離裝置。其特征在于：在聚結(jié)外筒內(nèi)置有一級(jí)變螺距增壓流道和變徑聚結(jié)內(nèi)芯；變徑聚結(jié)內(nèi)芯的主體為錐體；第二段溢流管貫穿所述變徑聚結(jié)內(nèi)芯；在變徑分離筒內(nèi)置有二級(jí)變螺距增壓流道，變徑分離筒內(nèi)位于二級(jí)變螺距增壓流道之下的腔室為介質(zhì)主分離腔。該裝置將水力聚結(jié)技術(shù)與旋流分離技術(shù)相結(jié)合，使離散相油滴在超重力作用下完成聚結(jié)，致使油相在進(jìn)行旋流分離前，由小油滴變成大油滴，且保障油相處于徑向上靠近溢流口位置，以此來提高油水分離效率及精度，彌補(bǔ)了旋流分離與聚結(jié)分離各自的不足。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于石油、化工、環(huán)保等領(lǐng)域中的用于兩相介質(zhì)分離的超重力聚結(jié)分離裝置。

背景技術(shù)：

在多相介質(zhì)分離技術(shù)研究發(fā)展過程中，為適應(yīng)不同需求、不同場合的應(yīng)用，形成了旋流分離、聚結(jié)分離、沉降分離、化學(xué)分離等多種分離方法及形式。其中旋流分離具有設(shè)備體積小、分離速度快等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于多相流分離領(lǐng)域。傳統(tǒng)的水力旋流器結(jié)構(gòu)通常是由切向入口、大錐段、小錐段、底流口及溢流口組成。混合液從切向入口進(jìn)入旋流腔，經(jīng)過兩個(gè)錐段進(jìn)一步對(duì)流體介質(zhì)加速，旋流的液體根據(jù)密度不同得到分離，輕質(zhì)相從溢流口流出，重質(zhì)相從底流口排出。這類的旋流器通常只能實(shí)現(xiàn)兩相介質(zhì)預(yù)分離，并不適用于介質(zhì)間的高精度分離。同時(shí)聚結(jié)分離具有高精度分離的優(yōu)點(diǎn)，但其分離速度較慢，一般需要一個(gè)較長的聚結(jié)時(shí)間，通常情況下聚結(jié)會(huì)與沉降分離方法并用，實(shí)現(xiàn)介質(zhì)間分離，但分離速度較慢，無法保障快速的連續(xù)分離。聚結(jié)按照分離方法可分為水力聚結(jié)和材料聚結(jié)，水力聚結(jié)即增加液滴間的碰撞機(jī)率將小油滴變?yōu)榇笥偷芜M(jìn)而加速分離效率及精度。但目前，以上這些現(xiàn)有技術(shù)還都處于各自獨(dú)立運(yùn)用的狀態(tài)，未曾被有機(jī)的組合起來發(fā)揮更好的作用。

發(fā)明內(nèi)容：

為了解決背景技術(shù)中所提到的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種將水力聚結(jié)技術(shù)與旋流分離技術(shù)有機(jī)的結(jié)合在一起的裝置，使離散相油滴在超重力作用下完成聚結(jié)，致使油相在進(jìn)行旋流分離前，由小油滴變成大油滴，且保障油相處于徑向上靠近溢流口位置，以此來提高油水分離效率及精度。彌補(bǔ)了旋流分離與聚結(jié)分離各自的不足之處，使混合介質(zhì)實(shí)現(xiàn)無外力增壓條件下的連續(xù)高精度分離。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：該種油水超重力聚結(jié)分離裝置，包括順次相連接的聚結(jié)外筒、導(dǎo)流外筒、變徑分離筒以及底流管，底流管的底部為重質(zhì)相出口，其獨(dú)特之處在于：

在聚結(jié)外筒內(nèi)置有一級(jí)變螺距增壓流道和變徑聚結(jié)內(nèi)芯；

其中，一級(jí)變螺距增壓流道由引流錐體、一級(jí)導(dǎo)流通道和一級(jí)增壓流道順次一體化連接后構(gòu)成；第一段溢流管固定在引流錐體、一級(jí)導(dǎo)流通道和一級(jí)增壓流道的內(nèi)腔中。第一段溢流管的首端為輕質(zhì)相出口，第一段溢流管的尾部開有一級(jí)定位螺紋孔，所述一級(jí)定位螺紋孔用于連接位于變徑聚結(jié)內(nèi)芯內(nèi)的第二段溢流管；一級(jí)導(dǎo)流通道和一級(jí)增壓流道上的流道螺旋方向相同，但一級(jí)導(dǎo)流通道與一級(jí)增壓流道的螺旋升角不同，一級(jí)導(dǎo)流通道的升角由大變小，以此保障對(duì)來液導(dǎo)流后與一級(jí)增壓流道的對(duì)接；一級(jí)導(dǎo)流通道與一級(jí)增壓流道的螺距亦不同，一級(jí)導(dǎo)流通道螺距由大變小，一級(jí)增壓流道螺距恒定；在一級(jí)導(dǎo)流通道與一級(jí)增壓流道的螺旋連接處，采用平滑曲線過渡，以此來保障來液流動(dòng)的穩(wěn)定性，同時(shí)降低乳化。

變徑聚結(jié)內(nèi)芯的主體為錐體；所述第二段溢流管貫穿所述變徑聚結(jié)內(nèi)芯，所述第二段溢流管的尾端伸出變徑聚結(jié)內(nèi)芯的錐體外，在所述第二段溢流管的尾端上開有二級(jí)定位螺紋；所述第二段溢流管的尾端位于導(dǎo)流外筒內(nèi)；變徑聚結(jié)內(nèi)芯的外壁與聚結(jié)外筒內(nèi)壁之間形成的環(huán)形倒錐體形空腔為環(huán)形聚結(jié)通道。

在變徑分離筒內(nèi)置有二級(jí)變螺距增壓流道，所述二級(jí)變螺距增壓流道由二級(jí)導(dǎo)流通道和二級(jí)增壓通道一體化連接后構(gòu)成；其中，二級(jí)導(dǎo)流通道和二級(jí)增壓通道上的流道螺旋方向相同，但二級(jí)導(dǎo)流通道與二級(jí)增壓流道的螺旋升角不同，二級(jí)導(dǎo)流通道的升角由大變小，以此保障對(duì)來液導(dǎo)流后與二級(jí)增壓流道的對(duì)接；二級(jí)導(dǎo)流通道與二級(jí)增壓流道的螺距亦不同，前者大于后者；在二級(jí)導(dǎo)流通道與二級(jí)增壓流道的螺旋連接處，采用平滑曲線過渡。