[实用新型]管柱式气液旋流分离器

说明书

技术领域

本实用新型属于是有钻探设备技术领域，特别是钻井液的分离设备。

背景技术

在石油化工装置中，有各种各样的分离器，其中以立式重力气液分离器最为常见，这种气液分离器具有结构简单、操作可靠等持点。立式重力式分离器的主体为一立式圆筒体，多相流一般从该筒体中段进入，顶部为气流出口，底部为液体出口。

发明内容

本实用新型目的是设计一种管柱式气液旋流分离器，以降低成本、减轻重量。

管柱式气液旋流分离器，其具有管柱式分离管，在管柱式分离管上部具有气液混合物入口管且气液混合物入口管由倾斜切向入口进入管柱式分离管，气体出口位于管柱式分离管上部，液体出口位于管柱式分离管下部。

气体出口和液体出口均为垂直于管柱式分离管的垂直管。

本实用新型管柱式气液旋流分离器是一种带有倾斜切向入口及气体、液体出口的垂直管。它依靠旋流离心力实现气、液两相分离，与传统的重力式分离器相比，具有结构紧凑、重量轻、节省成本等优点，是代替传统容积式分离器的新型分离装置。

附图说明

图1为本实用新型工作原理图。

图2为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

如图2所示，管柱式气液旋流分离器，其具有管柱式分离管1，在管柱式分离管上部具有气液混合物入口管2且气液混合物入口管由倾斜切向入口进入管柱式分离管，气体出口3位于管柱式分离管上部，液体出口4位于管柱式分离管下部。气体出口和液体出口均为垂直于管柱式分离管的垂直管

工作原理：

管柱式旋流分离器，是一种利用离心沉降原理将非均相混合物中具有不同密度的相分离的机械分离设备。管柱式旋流分离器的基本构造为一个分离腔、一个入口和两个出口。分离腔为圆柱-锥形形式。入口为单入口，切向形式。出口两个，分布在管柱式旋流分离器的两端。靠近进料端的为溢流口，远离进料端的为底流口。在具有密度差的混合物以一定的方式及速度从入口进入分离器后，在离心力场的作用下，密度大的相被甩向四周，并顺着壁面向下运动，作为底流排出；密度小的相向中间迁移，并向上运动，最后作为溢流排出，分离示意如图1。这样就达到了分离的目的。

本实用新型管柱式气液旋流式分离器与常规的立式重力式分离器相比较，它具有很多优点：

①分离效率高，由于分离原理的不同使得管柱式气液旋流分离器具有很高的分离效率；

②成本低，占用空间较小、维护费用少、能耗低、不需要任何帮助分离的介质；

③安装灵活方便，旋流器可以任何角度安装；

④工作连续、可靠，操作维护方便，一旦设计、调试好，就可自动、稳定地工作。

在欠平衡钻井中，使用管柱式气液旋流分离器分离钻井液中的气体，能充分发挥该分离器优点。因此，管柱式气液旋流分离器用于分离钻井液中的气体具有广阔前景。管柱式气液旋流分离器模拟试验效果对比：

管柱式旋流分离器是一种新型分离装置(见图2)。它既没有可移动部件，也无需内部装置。气液混合物由切向入口进入管柱式气液旋流分离器后形成的旋流产生了比重力高出许多倍的离心力，由于气液相密度不同，所受离心力差别很大，重力、离心力和浮力联合作用将气体和液体分离。液体沿径向被推向外侧，并向下由液体出口排出；而气体则运动到中心，并向上由气体出口排出。这一成本低、重量轻的新型分离器在替代传统容器式分离器方面具有很大的吸引力。在油和气的流量分别为16000m3/d和1980Mm3/d，分离压力为680kPa的分离工况下，若分别采用管柱式旋流分离器、传统容器型立式和卧式分离器，模拟计算表明管柱式旋流分离器结构尺寸为1.5m×6m，相当于同等规模的传统立式分离器(2.7m×10.5m)的一半左右，相当于传统卧式分离器(5.8m×29m)的四分之一左右。