[发明专利]一种内置螺旋杆式脉动旋流器

说明书

一种内置螺旋杆式脉动旋流器。主要目的在于提供一种分离效率高、设备尺寸小和操作维护方便的旋流分离设备。其特征在于：在旋流分离器的中心内置间断式螺旋杆，所述间断式螺旋杆为中空结构，由螺旋段、开孔段间隔分布后构成，螺旋段的螺旋旋向与液体进入旋流器后的旋流方向相反；在所述间断式螺旋杆的内部嵌套有反冲洗圆管，反冲洗圆管上的开孔段与所述间断式螺旋杆的开孔段相对应，间断式螺旋杆和反冲洗圆管的中空部分的顶端开口与旋流器的溢流口连接，通过螺旋杆和反冲洗圆管的开孔段，液体可进入内部中空部分，向上运移由溢流口排出旋流器。本种旋流器可有效解决两相介质密度差小、分离介质黏度高和分离精度低等技术难题。

技术领域：

本发明涉及一种可应用于石油、化工、环保等领域中的两相分离处理装置，具体的说，是涉及一种两相旋流分离装置。

背景技术：

目前，旋流分离技术广泛应用于石油、化工、市政环保等领域中的分离处理。现有的旋流分离技术装置中，水力旋流器的应用较为广泛，其分离原理是利用介质间的密度差而进行离心分离的，密度差越大，分散相的粒径越大，分离效果相对就越好；具有结构简单、分离效率高、设备体积小、易于运行维护等优点。

众所周知，水力旋流器内部的流体流动特性决定了其分离性能。尽管旋流器的结构和操作都较简单，但其内部分离过程行为却十分复杂。两相混合液(以油水两相为例进行说明)以一定的压力(或速度)从旋流器切向入口进入器内，混合液产生强烈的旋转运动，由于轻质相和重质相之间存在密度差，各自所受的离心力、向心浮力和流体曳力的大小不同，受离心沉降作用，重质相经旋流器底流口排出，而轻质相则由溢流口排出，从而达到分离分级的目的。其内部流场中，存在外旋流、内旋流、循环流、短路流和空气柱。由于这些固有的流体流动特性，其分离过程总是伴随着某些缺点，如分离效率和分离精度不够高等。具体在水处理技术领域中对细小油滴去除效果差等实际问题。尤其是在油田开发进入中高含水开采期后，随着聚驱规模不断扩大，含聚污水采出量逐年增多。由于含聚污水黏度大，油田地面工艺中沉降段除油效率低，增加了过滤段的负荷，造成滤料污染严重，过滤水质变差。而且，越来越多的水驱污水站也已见到聚合物，引起处理水质变差，难以满足注水要求。同时随着三元复合驱油技术的推广应用，可以预见水质形势将更加严峻。因此提供一种分离效率高、设备尺寸小、操作维护方便的并且适用于两相介质密度差小、分离介质黏度高的分离设备，已成为油田地面工程系统竞相研究的一个热点问题。

发明内容：

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提供了一种内置螺旋杆式脉动旋流器，该种旋流器从结构创新出发，在常规旋流器的基础上，通过内置间断式螺旋杆，对旋流器内部流体进一步造旋并产生脉动流，在一定程度上消除空气柱和减小强制涡，具有较高的分离效率和分离精度。

本发明的技术方案是：该种内置螺旋杆式脉动旋流器，包括旋流器外筒，所述旋流器外筒具有双切向入口、旋流腔、大锥段、小锥段、尾管段以及切向底流口，其独特之处在于：

在所述旋流器外筒内置有一根间断式螺旋杆，所述间断式螺旋杆的内部中空，由上至下依次为溢流段、上开孔段、上螺旋段、中开孔段、下螺旋段和下开孔段；其中，在溢流段与上开孔段之间置有第一定位圆台和第二定位圆台，在上螺旋段和下螺旋段上分别外套有螺旋旋向相同的导向螺旋体，所述导向螺旋体的螺旋旋向与所述双切向入口进液旋转方向相反。在上开孔段、中开孔段和下开孔段上分别开有若干贯穿杆壁的通孔；在所述旋流器外筒内的顶端有一个弧形结构，在所述弧形结构内开有一个圆台形凹槽，所述圆台形凹槽与所述第二定位圆台相配合并通过橡胶密封连接以实现所述第二定位圆台可在所述圆台形凹槽内转动；溢流段和第一定位圆台位于旋流器外筒之外，所述第二定位圆台位于弧形结构的圆台形凹槽内；第一定位圆台上固定有定位块。在切向底流口的上方，位于所述旋流器外筒的下部，开有反冲洗入口。