[实用新型]原油除砂用动态水力旋流器

说明书

技术领域

本实用新型涉及油田采油技术领域，特别涉及一种油田含砂原油除砂装置，是一种原油除砂用动态水力旋流器，属于多相组分离心旋流分离领域。

背景技术

目前，水力旋流分离技术是20世纪80年代以来迅速发展起来的离心分离技术，按其产生旋流的方式可分为静态旋流和动态旋流两大类。静态水力旋流技术因其结构简单，无运动部件，而更早地得到关注，目前已实现了产品化并被推广应用。但静态水力旋流器用于油水分离时受到一些源自自身因素的技术限制，不能达到深度处理的要求，必须从工艺上加以配套；同时由于其正常工作是凭借其入口介质的压力能转化成高速旋流来实现的，因此压力损失较大。于是近几年来人们又开始把目光转向动态水力旋流分离技术上来。

动态水力旋流器问世于上世纪80年代，至今已发展有Total型、预旋流型和复合型三种常见的形式。其基本结构都是在静态水力旋流器的基础上增加了一个旋转部件，流体的旋转是靠转动部件的高速旋转产生。由于有了轴功的输入，减小了入口介质压力能的损失，离心力场也可大大增强，因而设备压降减小，分离效率提高。但是，Total型和预旋流型均为外部筒体旋转，由于外部筒体是旋流器设备上直径和体积均最大的部件，机械加工误差易引起设备不平衡振动，影响设备的运行和分离性能。复合型是今后发展的方向，但其溢流口和底流口在设备两侧，其中溢流口与设备传动部分在同一侧，造成设备结构复杂，传动部分悬臂外伸较长，不利于设备的稳定运转。

除了设备结构和机械振动问题外，保障动态水力旋流器可用于原油除砂场合，还必须解决以下两个问题：

第一，由于设备中存在运转部件，必须考虑设备密封问题。从文献报道可以看出，大部分设备均采用接触式密封——机械密封。由于介质原油中含有砂粒，砂粒进入机械密封的密封面时将破坏机械密封。

第二，动态水力旋流器中介质为高速旋转状态，该状态下原油中砂粒必将对设备中零部件产生磨损，从而大大缩短设备运转周期。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种原油除砂用动态水力旋流器，引入动力装置，选择聚氨酯作为易损件的耐磨内衬，实现固液分离，满足原油除砂的需要。克服常规水力旋流器内部磨损严重，工作弹性小，压降大的不足。

本实用新型采用的技术方案是：原油除砂用动态水力旋流器，主要由传动部分和水力旋流分离部分组成。其特征在于：

传动部分包括上密封盖、上密封、上密封座、进料管、上转动轴承、皮带轮、下转动轴承、下密封盖、下密封和下密封座；在进料管的中部外壁上固定有皮带轮，皮带轮通过传动皮带能带动进料管旋转；在进料管的外壁上并在皮带轮的上部固定有上转动轴承，在皮带轮的下部固定有下转动轴承；在进料管的一端固定有上密封盖，上密封座套在进料管的外壁上；上密封盖的下部固定有上密封座，在上密封座内有上密封；在进料管的外壁上套有下密封盖，下密封盖在下转动轴承的下部；在下密封盖的下部固定有下密封座，下密封座套在进料管的外壁上；在下密封座内有下密封；

水力旋流分离部分由叶轮、溢流管、旋流器耐磨内衬套、旋流器外壳体和底流管组成，在进料管的另一端固定有叶轮；在下密封座的下部固定有圆锥形旋流器外壳体；在旋流器外壳体的内壁上固定有圆锥形旋流器耐磨内衬套，叶轮在旋流器耐磨内衬套内的上端；在旋流器外壳体的下端法兰固定有底流管；底流管的下端有固相出口；在底流管的侧壁上固定有流体出口管，在流体出口管的内端有溢流管，溢流管在中心线与旋流器耐磨内衬套中心线在条直线上。

为了使上密封冷却好润滑，在上密封座的外壁上有两个冷却润滑液口，一个为进液口，一个为出液口。

为了使下密封冷却好润滑，在下密封盖和下密封座的外壁上分别有一个冷却润滑液口，一个为进液口，一个为出液口。

旋流器耐磨内衬套采用非金属材料或陶瓷等耐磨材料。

为了使进入旋流筒体内的流体流动均匀，所述的叶轮由2～12片叶片组成，叶片沿径向向外呈辐射状或弯曲辐射状均布，叶片定位固装于旋转栅的两片端面板之间(其中一片为轴向挡流板)。

所述的溢流管的顶部侧壁有4～20个沿径向呈辐射状的矩形进液口，溢流管的顶部内有十字形阻涡板，矩形开口能够保障轻质液顺利排出，十字阻涡板能够回收溢流出口液体的压力能。

简述原油除砂用动态水力旋流器的工作原理。参阅图1。