[發明專利]一種液位自調節管束分離器

有效

• 申請號: 202011421401.6
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112691446B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 梁法春;信靈棋;孟佳;莫瓊;高繼峰
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: B01D45/02
• 分類號: B01D45/02;B01D19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種液位自調節管束分離器，主要由管束分離器和自調節液位控制器組成。管束分離器可由組合管道通過接頭拼接而成。自調節液位控制器基于氣、液流動自身的流體力學特性，無需任何外力驅動，將管束分離器中的液位信息傳遞至連通器外筒體內，使得浮動內筒體上升或下降，從而帶動堵頭改變氣液出口管的阻力特性，進而調節氣液出口量，使得分離器液位快速恢復正常狀態。通過自調節液位控制器可增大管束分離器的適用范圍，使其能快速適應入口氣液來流波動，能夠在較大氣液范圍內穩定工作。

技術領域:

本發明公開一種液位自調節管束分離器，特別涉及氣液兩相流分離領域。

背景技術:

隨著海上油氣田的快速開發以及油氣集輸技術的迅速發展，針對氣液兩相流相關技術問題的研究越來越普遍。在油氣集輸系統中，油氣分離是生產管理中的一項重要工作，研發高效、安全、穩定的油氣分離器一直是行業追求的目標。目前氣液分離技術有重力式和離心式兩種。其中傳統重力式分離器的技術已經相對比較成熟，但其分離時間長、設備過于龐大，面對如今海洋油氣的快速開發，其并不適用于海上平臺。與重力分離相比，離心式分離器借助旋流產生的離心力加速氣液分離，具有結構緊湊、分離高效快速、便于操作等特點。但由于離心分離需要入口有較高流速，當而當流速過高時又容易加劇沖蝕，導致分離器過早損壞。

本發明專利公開了一種液位自調節管束分離器，它結合了傳統重力式分離器與離心式分離器的優點，并改善了兩者的不足之處，使其同時具有體積緊湊、分離高效、緩沖空間大、便于控制等特點。該分離器還設有一種液位自調節控制器，此控制器基于氣、液流動自身的流體力學特性，無需任何外力驅動，當分離器內部液位波動時，可自行調節，使液位一直穩定在分離器中部，從而減少因液位不穩定帶來的分離效果的波動。

發明內容：

本發明涉及一種液位自調節管束分離器，主要由管束分離器及自調節液位控制器兩部分組成，管束分離器分別通過氣相導管、液相導管與自調節液位控制器的外筒體相連通，自調節液位控制器上部的氣相三通管的水平管入口端通過管接頭與管束分離器上部的氣相出口管連接，自調節液位控制器下部的液相三通管通過管接頭與管束分離器下部的液相出口管連接。

所述管束分離器主要包括氣液兩相入口管、豎直分離管、集氣環、氣液匯集環、集液環、氣相出口管以及液相出口管；集氣環、氣液匯集環、集液環分層布置，氣液匯集環位于中部，其上部為集氣環，下部為集液環；集氣環、氣液匯集環、集液環入口端相互通過豎直分離管相連通；氣液兩相入口管與氣液匯集環相連通；集氣環與氣相出口管相連，集液環與液相出口管相連；氣相出口管和液相出口管位于同側，氣液兩相入口管位于二者的對側；氣相出口管通過管接頭與氣相三通管的直通入口相連，液相出口管通過管接頭與液相三通管的直通入口相連；連接集氣環和氣液匯集環的豎直管上開設有氣相導管入口，可與氣相導管相接；連接集液環和氣液匯集環的豎直管上開設有液相導管入口，可與液相導管相接；氣相導管入口的高度應為自調節液位控制器的調節液位上限，液相導管入口的高度應為自調節液位控制器的調節液位下限，氣相導管入口和液相導管入口之間的垂直距離應為自調節液位控制器的調節高度范圍。

優選地，所述管束分離器可由組合工型管、彎管、豎直分離管、氣液兩相入口管、氣相出口管、液相出口管相互通過管接頭、三通接頭、四通接頭拼接而成；所述組合工型管由上水平管、中水平管、下水平管、豎直管組成，其中上水平管與彎管通過管接頭連接構成集氣環，中水平管與彎管通過管接頭連接構成氣液匯集環、下水平管與彎管通過管接頭連接構成集液環，豎直管使得集液環、集氣環、氣液匯集環相互連通；氣液兩相入口管通過四通接頭與氣液匯集環、豎直分離管相連通，氣相出口管通過三通接頭與集氣環相連通，液相出口管通過三通接頭與集液環相連通。

所述自調節液位控制器主要由液相三通管、氣相三通管、外筒體、浮動內筒體、浮桿、液相堵頭、以及氣相堵頭組成；外筒體上端面設有法蘭，法蘭中心設有與氣相三通管等徑的圓孔。

氣相三通管的水平入口端與氣相出口管通過管接頭相連通，氣相三通管的豎直管出口通過法蘭與外筒體的法蘭相連。