[发明专利]轴流管道式气液分离器

说明书

技术领域

本发明涉及一种气液分离器，特别涉及一种轴流管道式气液分离器。

背景技术

天然气从采出至消费的过程中，经常出现液态水和重烃，这会减少管道的流通面积，降低管道的有效输送能力，增加管路压降，甚至形成水合物，严重时堵塞管道；在酸性气体集输管路中还会造成管道的腐蚀破坏，因此进行长距离管道安全输送或轻烃回收前必须对天然气进行脱水和脱烃操作，采用气液分离设备是一种高效、简便的方法。

目前，国内外石油工业中常用的气液分离器主要为离心式分离器，其主要分离力为离心力、旋转动力和冲击力。常规离心式气液分离技术大多存在气体溢流问题，且面临分离效率不高和压降过大的难题。近年来，海洋油气田及海上平台的地域特殊性对油气集输中的气液分离技术和分离器提出了新的要求：首先是分离器的结构一定要紧凑，以满足苛刻的空间要求；其次是需要提高分离效率，降低处理成本。基于上述两点，采用离心分离原理的紧凑式分离器成为首选。

目前，最常见的紧凑式分离器有旋风分离器、水力旋流器、旋转动力分离器、在线式旋转分离器等，但是存在压降过大或结构复杂、运动部件易出故障等缺陷，因此需要研制一种结构简单、安装方便、压降较小、分离效率高的紧凑式分离器。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构紧凑的气液分离器，该气液分离器不存在运动部件，可直接与标准法兰连接，减少占地面积并提高分离效率、降低压力损失。

本发明提供的一种轴流管道式气液分离器，它包括分离器壳体，所述分离器壳体相对的两个侧壁的位置相应处分别设有气液混合物入口管路和气体出口管路；所述分离器壳体的底部设有液体出口管路；所述气液混合物入口管路由圆台筒体a和设置于所述圆台筒体a的大口径端的圆柱筒体A组成；所述圆柱筒体A开口于所述分离器壳体外，所述圆台筒体a开口于所述分离器壳体的腔体内；所述气体出口管路由圆台筒体b和分别设置于所述圆台筒体b的小口径端和大口径端的圆柱筒体B和圆柱筒体C组成；所述圆柱筒体C开口于所述分离器壳体外，所述圆柱筒体B开口于所述分离器壳体的腔体内；所述圆柱筒体B的部分筒体位于所述圆台筒体a的腔体内，且所述圆台筒体a与所述圆柱筒体B之间形成一个环腔；所述气液混合物入口管路内和所述圆柱筒体B的腔体内设有与所述气液混合物入口管路和所述圆柱筒体B均相游离的分离器内锥，所述分离器内锥由圆台体和设置于所述圆台体的大口径端的圆锥体组成；所述圆锥体设于所述圆柱筒体A的腔体内；所述圆锥体上设有与之固定连接的螺旋形入口导叶，所述螺旋形入口导叶的外缘与所述圆柱筒体A的内壁固定连接。

上述的气液分离器中，所述气液混合物入口管路的圆柱筒体A端和气体出口管路的圆柱筒体C端的端面均可与输送管道等直径，且焊接有标准法兰，可快速与输送管道连接、拆卸；所述分离器壳体与所述气液混合物入口管路和所述气体出口管路之间的空腔可以作为集液腔使用，代替了液体存储设备。

上述的气液分离器中，所述圆台筒体a的锥度与所述圆台体的锥度可均为5°-10°；所述圆台筒体a的锥度与所述圆台体的锥度相等；所述螺旋形入口导叶内缘的锥度与所述圆锥体的锥度可均为60°-90°；所述螺旋形入口导叶内缘的锥度与所述圆锥体的锥度相等；所述圆柱筒体B与所述圆台体形成的排气环腔的锥度可为30°-45°。

上述的气液分离器中，所述气液混合物入口管路与所述分离器壳体可通过设置于所述气液混合物入口管路上的凹陷和设置于所述分离器壳体上的凸台紧密配合；所述气体出口管路与所述分离器壳体可通过设置于所述气体出口管路上的凹陷和设置于所述分离器壳体上的凸台紧密配合。

上述的气液分离器中，所述圆柱筒体A设于所述分离器壳体外，所述圆台筒体a设于所述分离器壳体的腔体内。

上述的气液分离器中，所述圆柱筒体C设于所述分离器壳体外，所述圆台筒体b和所述圆柱筒体B设于所述分离器壳体的腔体内。

上述的气液分离器中，所述圆柱筒体A和所述圆台筒体a的交界面与所述圆锥体和所述圆台体的交界面重合；所述圆台体的小口径端的底面与所述圆柱筒体B和所述圆台筒体b的交界面重合。

上述的气液分离器中，所述入口导叶均匀分布于所述圆锥体上；所述入口导叶与所述分离器内锥以及所述气液混合物入口管路焊接在一起，构成了一个螺旋形的渐缩通道，流体由此产生高速旋转运动，提供分离所需的离心力。

上述的气液分离器中，所述入口导叶与所述圆锥体和所述圆柱筒体A之间均为焊接或铆接。