[發明專利]一種內置螺旋桿式脈動旋流器

有效

• 申請號: 201710993780.8
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107824346B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 趙立新;梁冰;王志杰;徐保蕊;劉琳;蔣明虎
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: B04C9/00
• 分類號: B04C9/00;B04C5/04;B04C5/08;B04C5/23
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 李建華

一種內置螺旋桿式脈動旋流器。主要目的在于提供一種分離效率高、設備尺寸小和操作維護方便的旋流分離設備。其特征在于：在旋流分離器的中心內置間斷式螺旋桿，所述間斷式螺旋桿為中空結構，由螺旋段、開孔段間隔分布后構成，螺旋段的螺旋旋向與液體進入旋流器后的旋流方向相反；在所述間斷式螺旋桿的內部嵌套有反沖洗圓管，反沖洗圓管上的開孔段與所述間斷式螺旋桿的開孔段相對應，間斷式螺旋桿和反沖洗圓管的中空部分的頂端開口與旋流器的溢流口連接，通過螺旋桿和反沖洗圓管的開孔段，液體可進入內部中空部分，向上運移由溢流口排出旋流器。本種旋流器可有效解決兩相介質密度差小、分離介質黏度高和分離精度低等技術難題。

技術領域：

本發明涉及一種可應用于石油、化工、環保等領域中的兩相分離處理裝置，具體的說，是涉及一種兩相旋流分離裝置。

背景技術：

目前，旋流分離技術廣泛應用于石油、化工、市政環保等領域中的分離處理。現有的旋流分離技術裝置中，水力旋流器的應用較為廣泛，其分離原理是利用介質間的密度差而進行離心分離的，密度差越大，分散相的粒徑越大，分離效果相對就越好；具有結構簡單、分離效率高、設備體積小、易于運行維護等優點。

眾所周知，水力旋流器內部的流體流動特性決定了其分離性能。盡管旋流器的結構和操作都較簡單，但其內部分離過程行為卻十分復雜。兩相混合液(以油水兩相為例進行說明)以一定的壓力(或速度)從旋流器切向入口進入器內，混合液產生強烈的旋轉運動，由于輕質相和重質相之間存在密度差，各自所受的離心力、向心浮力和流體曳力的大小不同，受離心沉降作用，重質相經旋流器底流口排出，而輕質相則由溢流口排出，從而達到分離分級的目的。其內部流場中，存在外旋流、內旋流、循環流、短路流和空氣柱。由于這些固有的流體流動特性，其分離過程總是伴隨著某些缺點，如分離效率和分離精度不夠高等。具體在水處理技術領域中對細小油滴去除效果差等實際問題。尤其是在油田開發進入中高含水開采期后，隨著聚驅規模不斷擴大，含聚污水采出量逐年增多。由于含聚污水黏度大，油田地面工藝中沉降段除油效率低，增加了過濾段的負荷，造成濾料污染嚴重，過濾水質變差。而且，越來越多的水驅污水站也已見到聚合物，引起處理水質變差，難以滿足注水要求。同時隨著三元復合驅油技術的推廣應用，可以預見水質形勢將更加嚴峻。因此提供一種分離效率高、設備尺寸小、操作維護方便的并且適用于兩相介質密度差小、分離介質黏度高的分離設備，已成為油田地面工程系統競相研究的一個熱點問題。

發明內容：

為了解決背景技術中所提到的技術問題，本發明提供了一種內置螺旋桿式脈動旋流器，該種旋流器從結構創新出發，在常規旋流器的基礎上，通過內置間斷式螺旋桿，對旋流器內部流體進一步造旋并產生脈動流，在一定程度上消除空氣柱和減小強制渦，具有較高的分離效率和分離精度。

本發明的技術方案是：該種內置螺旋桿式脈動旋流器，包括旋流器外筒，所述旋流器外筒具有雙切向入口、旋流腔、大錐段、小錐段、尾管段以及切向底流口，其獨特之處在于：

在所述旋流器外筒內置有一根間斷式螺旋桿，所述間斷式螺旋桿的內部中空，由上至下依次為溢流段、上開孔段、上螺旋段、中開孔段、下螺旋段和下開孔段；其中，在溢流段與上開孔段之間置有第一定位圓臺和第二定位圓臺，在上螺旋段和下螺旋段上分別外套有螺旋旋向相同的導向螺旋體，所述導向螺旋體的螺旋旋向與所述雙切向入口進液旋轉方向相反。在上開孔段、中開孔段和下開孔段上分別開有若干貫穿桿壁的通孔；在所述旋流器外筒內的頂端有一個弧形結構，在所述弧形結構內開有一個圓臺形凹槽，所述圓臺形凹槽與所述第二定位圓臺相配合并通過橡膠密封連接以實現所述第二定位圓臺可在所述圓臺形凹槽內轉動；溢流段和第一定位圓臺位于旋流器外筒之外，所述第二定位圓臺位于弧形結構的圓臺形凹槽內；第一定位圓臺上固定有定位塊。在切向底流口的上方，位于所述旋流器外筒的下部，開有反沖洗入口。