[实用新型]气水旋流分离装置

说明书

一、技术领域：

本实用新型涉及的是油田天然气气水分离装置，具体涉及的是一种气水旋流分离装置。

二、背景技术：

在东北广大油田，原油生产中会产生大量的自耗气(为天然气)，这种天然气中含甲烷、乙烷、丙烷和丁烷，并含有大量的水，以及少量的烯烃和轻质油，这些组成分子极不稳定，会随着温度的变化而变化，尤其在冬季，当将含水天然气送到燃气锅炉中燃烧时，由于天然气中会有凝析液(其中包含冷凝水)析出，会对燃气锅炉带来不安全因素，为了消除这些不安全因素，一些中转站在原油管线上安装脱水装置，脱除天然气中的水分。目前，在油田中广泛使用自冷闪结气水分离装置对天然气进行脱水，如图1所示，这种自冷闪结气水分离装置包括分离罐1、孔板12、冷却水管14，其中的分离罐1分隔成上下两个腔体，分离罐1上腔体内装有孔板12，孔板12底部与导流管13连接，分离罐1外设置有冷却水管14，冷却水管14与分离罐1的上下两个腔体连通，分离罐1底部设置集水筒。含水天然气先进入下腔体，经冷却水管14进入上腔体，再通过孔板12闪结凝集，进行气液分离。但这种自冷闪结气水分离装置依靠闪结凝集脱水，脱水效率低，气液分离效果不好，脱水后的天然气进入锅炉时，会产生“爆膛”和结垢的问题，损坏设备。

三、发明内容：

本实用新型提供一种气水旋流分离装置，用于解决原有的脱水装置脱水效率低，气液分离效果不好的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：这种气水旋流分离装置的分离罐内安装旋风分离器，分离罐入口与旋风分离器的切向进气口相连通，分离罐内水平安装孔板，孔板位于旋风分离器出气口上方。

在上述方案中的分离罐外安装辅助罐，辅助罐设置有中心管和半圆形孔板，旋风分离器的上部设置旁路出口，辅助罐入口与旋风分离器的旁路出口相连通，辅助罐底部与分离罐通过斜管相连通。

更进一步的方案是：在旋风分离器的锥形部位设孔。

有益效果：

本实用新型工作时，含水天然气首先进入旋风分离器中，在惯性离心力的作用下进行气液分离，然后又经过水平安装的孔板再次进行气液分离，由于旋风分离器气液分离效果好，再加之孔板处闪结凝集，可提高脱水效率，防止含水的天然气进入燃气锅炉燃烧时，产生“爆膛”和结垢的问题，保护设备不受损坏。

四、附图说明：

图1是原用的自冷闪结气水分离装置的结构示意图；

图2是本实用新型的结构示意图。

1分离罐 2旋风分离器 3分离罐入口 4旋风分离器切向进气口5孔板 6孔板 7辅助罐 8旋风分离器旁路出口 9半圆形孔板10分离罐出气口 11孔 12孔板 13导流管 14冷却水管 15辅助罐入口16旋风分离器出气口

五、具体实施方式：

图2是本实用新型的结构示意图，如图2所示，这种气水旋流分离装置的分离罐1内安装旋风分离器2，分离罐入口3与旋风分离器的切向进气口4相连通，分离罐1的下部是集液室，出气口10在罐顶，分离罐1内水平安装两层孔板5、6，两层孔板5、6都安装在旋风分离器出气口16上方，其中第一层孔板5安装在旋风分离器1的上方，第二层孔板6穿过旋风分离器2，并安装在旋风分离器2的中部，旋风分离器2的上部为圆筒形，下部为圆锥形。含水的天然气自分离罐入口3进入旋风分离器的切向进气口4，在旋风分离器2内受器壁的约束沿圆筒向下作螺旋运动，在惯性离心力的作用下，水颗粒被抛向器壁而与气流分离，再沿器壁面落至分离罐1的集液室，脱水后的天然气自旋风分离器的出气口16进入分离罐1中，由下返上做螺旋运动，经过两层孔板5、6时，进行闪结凝集，将液体和气体再次进行分离，进一步脱水后的天然气自分离罐出气口10排出。由于旋风分离器2利用惯性离心力进行气液分离，气液分离效果好，加之再通过孔板5、6自然凝结，可提高脱水效率，防止含水的天然气进入燃气锅炉燃烧时，产生“爆膛”和结垢的问题，保护设备不受损坏。

当操作不当，使分离罐入口3的压力大于旋风分离器出气口16的压力时，为了防止旋风分离器2内憋压，在分离罐1外安装辅助罐7，旋风分离器2的上部设置旁路出口8，辅助罐上部的入口15与旋风分离器的旁路出口8相连通，辅助罐7底部与分离罐1通过斜管相连通，辅助罐7设置实心的中心管和半圆形孔板9。这样，当分离罐入口3的压力大于旋风分离器出气口16的压力时，部分天然气会通过旋风分离器旁路出口8进入辅助罐7内，从而降低旋风分离器2内气体的压力，防止因憋压而产生事故，保证安全生产。而进入辅助罐7的天然气在半圆形孔板9处闪结凝集后，可经过斜管返回分离罐1。

为了更好地防止旋风分离器2内憋压，在旋风分离器2的锥形部位设孔11，当旋风分离器2内压力增大时，天然气会从孔11处溢出，降低旋风分离器2内的压力。