[发明专利]一种自动分流式旋流分离装置

说明书

一种自动分流式旋流分离装置。其特征在于：分离装置内置有一级浮动式螺旋流道分离单元和二级内嵌式螺旋流道分离单元，当进液量较小时，二级内嵌式螺旋流道分离单元内部阵列进液孔被浮动式螺旋流道所遮挡，全部油水混合相经侧向进液孔进入浮动式螺旋流道；进液量大时，浮动式螺旋流道压缩稳压弹簧在锥体导流腔内部轴向移动，二级内嵌式螺旋流道分离单元内部阵列进液孔露出，部分油水混合相由浮动式螺旋流道内壁的阵列进液孔侧向进入二级内嵌式螺旋流道分离单元，由流道悬挂式溢流管排出，水相由螺旋渐扩式出口管排出。本装置解决了进液量突变工况下因无法稳定处理量而导致的分离效率低下的问题，增强了旋流分离装置对变工况的适用。

技术领域

本发明涉及一种应用于石油、化工、环保等领域中的变进液量工况下自动分流的旋流油水分离装置。

背景技术

随着旋流技术的不断发展与创新，旋流器具有结构简单、分离高效、工艺简单等优点并作为一种油水分离设备成功的应用于井下油水分离。但是水力旋流器的相关性能受旋流器自身的结构影响较大，一旦确定了旋流器的结构，最佳分离效率的处理量适用范围是确定不变的，因此在井下工况复杂进液量变化大的影响下，处理量无法随工况不同进行改变，井下油水分离旋流器的分离效果始终受到制约。在实际使用的过程中只能更换旋流器整体来使得旋流器适应不同进液量的工况条件，这种情况下，成本高、操作过程复杂、难以及时发现问题，所以在实际应用过程中往往因为处理量过大以致超过旋流器的适用范围，导致分离效率低，限制了旋流器的应用。

发明内容

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提出了一种自动分流式旋流分离装置，通过浮动式螺旋流道的浮动来自动分流，可由进液量的大小自动调节浮动式螺旋流道的浮动范围，自主的从浮动式螺旋流道内壁遮挡的第二级阵列进液孔分流进入进行二级分离，使得处理量的适用范围扩大，消除了进液量紊乱工况下分离装置自适应差或分离效率低下的影响，扩大处理量适用范围，增强旋流分离设备对不同进液量条件的适用性。

本发明的技术方案是：该种自动分流式旋流分离装置，具有一级浮动式螺旋流道分离单元、二级内嵌式螺旋流道分离单元。其独特之处在于：

所述一级浮动式螺旋流道分离单元包括限位进液筒1、锥体导流腔2、浮动式螺旋流道3、稳压弹簧4、一级密封盘5；所述限位进液筒1主要结构有一级连接孔101、流道限位环10、筒端法兰11、侧向进液入口管12，侧向进液入口管12上开有侧向进液孔1201，一级连接孔101与一级密封盘5螺纹连接，限位进液筒1出口端面焊接筒端法兰11可与腔端法兰13连接，流道限位环10焊接在筒端法兰11内侧并与其等高且保持底部齐平，侧向进液孔1201进液速度方向与限位进液筒1内壁相切、侧向进液孔1201端面焊接法兰可与外界管路连接，侧向进液入口管12与限位进液筒1外壁面焊接连接。

所述锥体导流腔2主要结构有腔端法兰13、柱段腔体14、锥段腔体15、腔体底流导管16、弹簧支撑环17、同向出流式溢流管18和同向侧流式出口管19，腔端法兰13焊接在锥体导流腔2入口端面，柱段腔体14、锥段腔体15、腔体底流导管16同轴心并依次焊接连接，弹簧支撑环17焊接在柱段腔体14内侧、轴向上靠近锥段腔体15，同向出流式溢流管18轴向贯穿整个腔体底流导管16、同向出流式溢流管18出口端面焊接法兰与外界管路连接，同向侧流式出口管19出口端面焊接法兰可与外界管路连接、同向侧流式出口管19与腔体底流导管16外壁面焊接连接。

所述浮动式螺旋流道3由五条螺旋流道组成、其与锥体导流腔2内侧和切向旋流筒6外壁均为间隙接触且其位于稳压弹簧4上方；所述稳压弹簧4位于弹簧支撑环17上且与锥体导流腔2内侧间隙接触；所述一级密封盘5中心开孔，外侧开有螺纹与限位进液筒1上的一级连接孔101螺纹连接、一级密封盘5内侧嵌有一级密封圈20且一级密封圈20与切向旋流筒6过盈连接。