[發明專利]一種動態水力旋流器

在審

• 申請號: 201810278217.7
• 申請日: 2018-03-31
• 公開（公告）號: CN108557950A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 鮑志興;鮑塵琨
• 申請（專利權）人: 鮑志興
• 主分類號: C02F1/38
• 分類號: C02F1/38;B01D21/26;C10G31/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種動態水力旋流器，包括旋流器外殼、主軸、葉輪以及溢流管，所述葉輪固定安裝于主軸上，它包括圓形的底板以及固定安裝于底板上的葉片；所述溢流管的上端形成溢流口，該溢流口靠近葉輪，所述溢流管的下端穿設于底流口，所述底板上等間隔地安裝有六個單圓弧的葉片，并且所述葉片由一體成型的固定部和外延部組成，所述固定部固定安裝于底板上，所述外延部凸出于底板的外周緣。本發明采用類似于離心泵葉片的葉輪結構，該葉輪在裝置中不僅起到增壓和帶動混合液旋轉的作用，而且在其入口處能形成負壓，具有自吸的功能，混合液通過該自吸功能可以順利進入動態水力旋流器內，從而省去了外加泵這個部件。

技術領域

本發明涉及一種固液兩相分離設備，特別是指一種動態水力旋流器，它可作為油田含砂原油除砂裝置。

背景技術

目前，水力旋流分離技術是20世紀80年代以來迅速發展起來的離心分離技術，按其產生旋流的方式可分為靜態旋流和動態旋流兩大類。靜態水力旋流技術因其結構簡單，無運動部件，而更早地得到關注，目前已實現了產品化并被推廣應用。但靜態水力旋流器用于固液分離時受到一些來自自身因素的技術限制，不能達到深度處理的要求，必須從工藝上加以配套；同時由于其正常工作是憑借其入口介質的壓力能轉化成高速旋流來實現的，因此壓力損失較大。于是近幾年來人們又開始把目光轉向動態水力旋流分離技術上來。

動態水力旋流器問世于上世紀80年代，至今已發展有Total型、預旋流型和復合型三種常見的形式。其基本結構都是在靜態水力旋流器的基礎上增加了一個旋轉部件，流體的旋轉是靠轉動部件的高速旋轉產生。由于有了軸功的輸入，減小了入口介質壓力能的損失，離心力場也可大大增強，因而設備壓降減小，分離效率提高。但是，Total型和預旋流型均為外部筒體旋轉，由于外部筒體是旋流器設備上直徑和體積均最大的部件，機械加工誤差易引起設備不平衡振動，影響設備的運行和分離性能。復合型是今后發展的方向，如圖3所示，它主要由旋流器外殼1’、主軸2’、葉輪3’、阻渦器4’以及溢流管5’組成，帶砂的混合液從進料口11’進入，經過旋轉葉輪3’的加速，使混合液旋轉產生強大的離心力，混合液中的重質相沿外側向下運動并從底流口12’排出；混合液中的輕質相沿內旋流向上運動，并經溢流口51’排出，從而實現了混合液的兩相分離。這種復合型的結構雖然有較為分離效果，但是它也存在以下兩個缺陷：

首先，目前的葉輪一般包括底板和若干個葉片，葉片均勻固定在底板的一側，例如專利CN202064929U所公開的動態水力旋流器，其底板上安裝有5個葉片，現有葉輪主要有兩個作用：1、增壓，2、帶動混合液進行旋轉流動。為了能使混合液及時進入動態水力旋流器內，通常需要外加一個泵對混合液進行輸送，不僅會增加設備的復雜程度，而且也會增加成本。

其次，旋流器外殼的形狀，如圖3所示通常采用單錐雙柱的結構，即一個錐筒和前后兩個柱筒，這種結構的旋流器外殼的分離效果相對較差。

發明內容

本發明提供了一種動態水力旋流器，其目的在于克服現有技術存在的葉輪結構以及旋流外殼結構不合理導致的上述缺陷。

本發明的技術方案如下：

一種動態水力旋流器，包括旋流器外殼、主軸、葉輪以及溢流管，所述旋流器外殼的上端形成進料口，下端形成底流口；所述主軸穿設于旋流器外殼內，所述葉輪固定安裝于主軸上，它靠近旋流器外殼的進料口，并且包括圓形的底板以及固定安裝于底板上的葉片；所述溢流管的上端形成溢流口，該溢流口靠近葉輪，所述溢流管的下端穿設于底流口，所述底板上等間隔地安裝有六個單圓弧的葉片，并且所述葉片由一體成型的固定部和外延部組成，所述固定部固定安裝于底板上，所述外延部凸出于底板的外周緣。

進一步的，所述葉片的圓弧形側面垂直固定于底板上。

進一步的，所述旋流器外殼自上而下分為四段結構，依次包括上柱筒段、第一錐筒段、第二錐筒段以及下柱筒段。