[实用新型]固液气分离装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种分离装置，尤其是一种利用离心分离原理的固液气分离装置。 

背景技术

我国现有的高产油田均进入了高含水时期，钻采上来的油气水混合液通常需要先经过三相分离器和两相分离器，将从油井钻采上来的油气水混合液初步分离为天然气、含水油与含油的污水。其中初步分离出的高含油的油水混合液进入大型沉降罐中静置分离，沉降罐中分离出的少量天然气进入天然气管网，沉降罐底部的水注回地下，而沉降罐上层的含水油品再经过沉降罐的数级重力沉降，最终获得满足含水率要求的原油。大型储罐的静置沉降工艺是一种在生产过程中被广泛采用的非常成熟的工艺路线，技术与装备的可靠性高，但是需要较长的静置时间，混合液的分离效率低下，并且占用大罐时间长、储罐体积较大。随着石油开采进入枯油期，钻采出的油水混合液中含水率的增加，开发高效的油水分离器产品以减少或者替代沉降罐分离工艺，是行业发展的必然需求。 

目前，国内基于离心分离器的专利较多，比较典型的有中国专利公开号为CN100435902C的名称为“一种旋流气液、液液分离器”、公开号CN101537266A的名称“油水分离方法及装置”等公开的专利文件，这些公开的技术方案采用的是以螺旋管为主题的旋流离心分离技术，虽然能达到减小分离过程扰动的目的并有一定的分离效果，但螺旋管路沿程阻力大，一般也只能分离两相混合液。其它的如采用锥形筒旋风分离器和普通管式离心分离器等，则由于分离器内流体的流动剪切作用容易将液滴比如油滴或水滴打碎乳化，而降低分离效果，因此其液液分离效果并不理想。 

公开号为US005571070A的美国专利和国际专利WO00/29120公开了一种上下开口的转鼓结构，待分离的混合液体由转鼓的底部进入并随转鼓一起转动分离，分离的轻相与重相由转鼓的上部不同出口流出分离器。该种结构设计简单，减小了旋转液体与转鼓壁间的相对剪切运动影响分离效果的情况。其最大优点正如国际专利WO00/29120所描写的那样，其转子装配简单且结构间无焊接连接，特别是适用于清洁度要求高的特殊环境使用。但该结构只能分离两相如固液、液液混合液，对大流量、多相混合液特别是混合液中混有少量溶解气体的分离，存在着不足。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种固液气分离装置，该装置能够将密度不同的固液、液液、气液两相或固液气三相进行精确分离。 

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：一种固液气分离装置，包括壳体，以及设置在壳体内的转轴和转鼓，壳体上设有混合液入口、重相出口、出液口和气相出口，转轴贯穿壳体的上下两端，并与壳体转动连接，转轴设置在转鼓内，转轴与转鼓之间通过沿轴向设置的导流叶片固定连接，其中，所述转鼓呈上下开口的筒状，转轴为中空轴，转轴靠近转鼓上开口处的轴壁上固定有挡板，挡板与壳体之间设置密封装置，并在壳体的顶部形成气腔，气腔与气相出口连通；位于挡板上方的转轴轴壁设有出气孔，出气孔与气腔连通，挡板下方的转轴轴壁设有轻相收集孔；转轴内腔固定有气液分离器，气液分离器位于出气孔和轻相收集孔之间；转轴底部的开口与壳体的出液口连通。 

本实用新型中，转鼓的外壁与壳体的内壁之间存在间隙，转鼓与壳体之间设有密封装置，该密封装置将间隙空间分为进料腔和重相出料腔，进料腔与混合液入口连通，重相出料腔与重相出口连通。 

所述转鼓上开口处的挡板为堰流板，转鼓的下开口处也设置堰流板，堰流板与转轴固定连接，堰流板可以改变液体进出转鼓的流道。 

所述转轴的上下两端与壳体之间的密封为转动密封，如采用O形圈密封、填料密封或者机械密封。 

所述气液分离器可以为波纹式气液分离器或填料式气液分离器。 

所述轻相收集孔位于转鼓内的轻相汇集区，轻相收集孔呈均匀间隔设置或呈间隔式分区集中分布。孔径大小由液相及混入的气相特征决定。 

所述导流叶片平行于转轴的轴向，且各导流叶片之间呈均匀间隔设置。所述导流叶片也可以相对于转轴的轴向呈倾斜状，且各导流叶片之间呈均匀间隔设置。 

所述导流叶片之间设置挡流片或填料，以稳定分离器内流体的流动状态。 

本实用新型的有益效果是：与现有的离心分离装置相比，该装置结构简单，体积小，设计紧凑，能够将混合有不同密度的两相或三相的混合液精确分离，并且能够实现气液分离，分离效果好，并且分离效率高。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。