[发明专利]一种倒锥伸缩式多级集油旋流分离装置

说明书

一种倒锥自动伸缩式多级集油旋流分离装置。用于解决现有分离器在进液量不稳定的情况下分离性能无法保障的问题。所述装置是由多个不同直径的锥段装配而成，除第一个锥段外，其余的锥段都是由不同个数的弹簧环，不同直径的密封圈以及不同直径的防移位金属环依次装配而成，每个锥段则是由凸出空心圆柱体以及凹槽完成配合；所述装置内设置有一个可伸缩式集油倒锥单元，这个可伸缩式集油倒锥单元可随着进液量的变化而进行自动伸缩并对没有进入溢流管的油进行回收。这种分离装置可以保证较好的油水分离比，保证旋流分离装置在进液量不稳定条件下仍然具有较好的分离性能。

技术领域

本发明涉及一种应用于石油、化工、环保、冶金等领域中的进液量不稳定工况下的多相流分离装置。

背景技术

旋流分离器因其具有需要的系统配件少、维修费用低、易于调节和控制适应性强、分离效率高、能够连续运行等优点，已于化工、石油、电力、环保、冶金、水处理等多重领域广泛应用。水力旋流分离器在使用过程中通常通过分离效率及粒级效率对其工作性能进行评价，依次来检验水力旋流器的适用性。在实际应用中有很多因素会对水力旋流器的分离性能影响，其中旋流器的溢流分流率既是旋流分离过程中重要的操作参数，又是重要的性能参数。旋流分离器的溢流分离率对旋流分离器分离效率有着显著的影响。在使用的过程中主要可以通过两种方式来调节旋流器的溢流分流率，一种是通过调节溢流出口阀门开合大小来控制溢流分液量，另一种是更换不同管径的溢流管控制溢流分液量。但是上述两种方式操作过程较复杂，且很难及时连续的调节溢流管管径使其达到最佳的溢流分流率。旋流器在实际应用过程中往往因为无法保持最佳分流率，导致其在很多进液量不稳定的分离工况下分离效率低下限制旋流器的应用。东北石油大学（原大庆石油学院）针对此类装置已经先后申请了相关专利，如专利号为CN2010105565838等项专利，这些已有技术的应用，可以说解决了大部分的实际需求，但旋流器内锥无法根据流量实现实时伸缩变动。

发明内容

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提供一种装配有可多节伸缩并对流失的油多次回收的倒锥式旋流分离装置，该种装置可以增强旋流分离设备对进液量不稳定条件的适用性以及增加出油量。

本发明的技术方案是：该种倒锥伸缩式多级集油旋流分离装置，具有旋流分离装置外壳、法兰连接组合、油相出口、油水混合相入口和水相出口，法兰连接组合以及密封所用大垫片均由螺栓螺母组合固定。其独特之处在于：

所述装置内还包括一个可伸缩式集油倒锥单元和螺旋流道。

螺旋流道具有内腔，所述内腔与油相出口相连通；螺旋流道上一层螺旋的螺距大于下一层螺旋的螺距。

可伸缩式集油倒锥单元通过焊接方式固定在旋流分离装置外壳的底部；可伸缩式集油倒锥单元是由五个直径不同的锥段装配体装配而成，即所述可伸缩式集油倒锥单元包括一级锥段、二级锥段装配体、三级锥段装配体、四级锥段装配体和五级锥段装配体；所述一级锥段和二级至四级锥段装配体上均配置有带油回流孔的锥段集油碗和空心圆柱体，五级锥段装配体焊接在旋流分离装置外壳上；二级锥段装配体、三级锥段装配体、四级锥段装配体、五级锥段装配体内部都有凹槽从而与前一锥段装配体的空心圆柱体通过插入方式严密配合；油回流孔贯穿锥段装配体的锥段边壁与空心圆柱体的内腔相通。

除五级锥段装配体外，在各级锥段空心圆柱体边壁上焊接有两个用于防止上级锥段弹出的对称别钮。

二级锥段装配体是由限位金属开环、二级锥段密封圈以及弹簧环装配而成，二级锥段装配体在凹槽内壁处设置了一个密封圈凹槽，用于装配二级锥段密封圈，以防止液体流入凹槽内；二级锥段装配体的内部装配顺序是将弹簧环底部与二级锥段凹槽底部配合，然后将二级锥段密封圈装配进密封圈凹槽，最后通过焊接将限位金属开环固定在二级锥段凹槽边壁上。

三级锥段装配体、四级锥段装配体以及五级锥段装配体的装配方式以及零件结构与二级锥段装配体相同。