[发明专利]一种基于分离外筒改进方法的紧凑型立式分离装置

权利要求书

1.一种基于分离外筒改进方法的紧凑型立式分离装置，包括分离外筒(1)和旋流聚结器(8)，其特征在于，

所述分离外筒(1)垂直方向的上端设有过滤网(2)和气体排出管(3)，下端设有原油排出管(4)和排污口(5)；

所述分离外筒(1)水平方向的一侧设有进液管(6)，另一侧设有排水管(7)；

所述分离外筒(1)的尺寸确定方法为：根据液滴聚并模型和群体平衡模型对分散相油滴经过旋流聚结器后的有效直径进行理论计算和数值模拟验证；利用VOF多相流模型对两种可能的最大油滴粒径进行多工况模拟计算，以确定油滴经过旋流聚结器后的有效粒径；

再根据液滴沉降速度计算模型得到的油滴上浮速度、液滴的有效粒径以及停留时间确定出分离器外筒的尺寸；

所述旋流聚结器(8)包括切向入口管(9)、下导流分离腔(10)、中心外管(11)、中心管(12)、上导流分离腔(13)和集油斗(14)；

所述切向入口管(9)呈水平方向设置，与所述进液管(6)相连；

所述下导流分离腔(10)呈垂直方向设置，其下端与所述切向入口管(9)相连，上端与所述中心外管(11)相连；

所述中心外管(11)呈垂直方向设置，其上端与所述上导流分离腔(13)相连；

所述中心管(12)呈垂直方向设置，位于所述中心外管(11)的内部，其上端与所述集油斗(14)相连，下端与所述原油排出管(4)相连；

所述旋流聚结器(8)的入口结构采用切向无叶片式；

所述旋流聚结器(8)的涡流数范围为5～28。

2.根据权利要求1所述的分离装置，其特征在于，所述旋流聚结器(8)的离心加速度范围为20～50倍的重力加速度。

3.根据权利要求1或2所述的分离装置，其特征在于，所述旋流聚结器(8)利用自由涡与强制涡的组合涡，使油中的水实现聚结和离心沉降，水在离心力的作用下向周围运动而油则相对集中在漩涡中心处，在漩涡中心处为强制涡流，而强制涡流的自由液面为开口向上的抛物线，在中心处压力很低，因此分离出的油和一部分气体从中部通过集油斗经原油排出管流出。

4.根据权利要求1所述的分离装置，其特征在于，所述分离装置工作时，多相来液首先进入所述旋流聚结器(8)，经过离心分离和碰撞聚结后，气体经所述过滤网(2)过滤后进入所述气体排出管(3)；分离出的油和少量气体在所述旋流聚结器(8)上端的所述集油斗(14)集中，经所述原油排出管(4)排出；油水混合物在所述分离外筒(1)经重力沉降后，水通过所述排水管(7)排出，固体杂质经所述排污口(5)排出。