[发明专利]两级气液混合锥形螺旋场分离装置

权利要求书

1.一种两级气液混合锥形螺旋场分离装置，第二级均混器和锥形脱气器通过造旋集气器相连而使得整个分离装置组合成倒置的U型管网，两级均混控制系统和气液分离控制系统分别实现远程自动控制第一级气液破碎均匀混合作业、第二级气液破碎均匀混合作业和高速锥形螺旋场气液高效分离作业流程，其特征在于：

第一级均混器；所述第一级均混器包括一级混合管及其内的外微孔瓷管、中微孔瓷管和内微孔瓷管以及由上而下布置的上隔板、下挡板、进液缓冲管和两相进液管，一级混合管的两端通过法兰将二级混合管和上隔板及下挡板和进液缓冲管连为一体，下进液法兰与进液垂向管段通过圆周焊将两相进液管与进液缓冲管连为一体；上隔板下端面和下挡板上端面分别铣有沿径向同轴心分三层排列的环形卡槽，上隔板沿径向位于内层的环形卡槽和中间层的环形卡槽之间设有沿周向均匀分布的内隔板导流孔，上隔板沿径向位于外层环形卡槽的外缘设有沿周向均匀分布的外隔板导流孔，上隔板的内隔板导流孔和外隔板导流孔实现一级混合管和二级混合管的联通；下挡板的中央部位钻有导流圆孔，下挡板沿径向位于外层的环形卡槽和中间层的环形卡槽之间设有沿周向均匀分布的挡板导流孔，下挡板的导流圆孔和挡板导流孔实现进液缓冲管和一级混合管的联通；外微孔瓷管、中微孔瓷管和内微孔瓷管的轴向长度相等且沿径向由外至内同轴心分层排列，内微孔瓷管的柱形管腔通过下挡板的导流圆孔与进液缓冲管保持联通，中微孔瓷管和内微孔瓷管之间的环形空腔通过上隔板的内隔板导流孔与二级混合管保持联通，外微孔瓷管和中微孔瓷管之间的环形空腔通过下挡板的挡板导流孔与进液缓冲管保持联通，一级混合管和外微孔瓷管之间的环形空腔通过上隔板的外隔板导流孔与二级混合管保持联通；外微孔瓷管、中微孔瓷管和内微孔瓷管的管壁均设有沿轴向等间距分层排列的破碎微孔，各层上的破碎微孔均沿周向均匀分布，每个破碎微孔由大锥微孔道、柱形微孔道和小锥微孔道组成，外微孔瓷管和内微孔瓷管的两端设有环形卡环，中微孔瓷管的两端设有环形卡箍；

第二级均混器；所述第二级均混器包括二级混合管及其内的均混齿轮和叶轮基管以及位于顶端且对称布置的泄压管和均混流管，上均混法兰通过圆周焊将泄压管和均混流管与二级混合管连为一体；均混齿轮采用三级均混齿，依据三级均混齿与二级混合管间的过盈配合将均混齿轮和叶轮基管固定于二级混合管内，均混齿轮的各级均混齿均由两层均混齿组成，各层均混齿层间的倾斜方向相反，各个均混齿的齿线采用组合曲线；叶轮基管与二级混合管间的环形空腔配置均混齿轮，叶轮基管的锥形凸台实现均混齿轮和叶轮基管的轴向定位；

造旋集气器；所述造旋集气器依据变螺距造旋叶片和上导流锥罩将两级气液均匀混合后的气液均混流调整为空芯式高速两相螺旋流，它包括集气管及其下部的造旋进液管、变螺距造旋叶片和双层锥罩；造旋进液管的出口处切有楔形进液坡口并通过法兰与均混流管进行连接，依据过盈配合将变螺距造旋叶片固定于锥形分离管内，变螺距造旋叶片的外轮廓线采用变螺距的螺旋线且其外轮廓线的螺距由上而下逐渐减小；双层锥罩采用上下两层布置的锥形壳体，上导流锥罩和下集气锥罩通过圆周焊分别固定于集气垂向管段的下部和底端，集气管用于输送脱气后的气流，集气水平管段通过弯头与集气垂向管段相连；

锥形脱气器；所述锥形脱气器包括锥形分离管及其内的稳流叶轮以及位于下部的出液缓冲管和出液管，锥形分离管沿轴向由上而下依次由旋流形成管段、旋流分离管段和轴流集液管段组成，旋流形成管段的楔形分离坡口与楔形进液坡口相配合而实现锥形分离管与造旋进液管间的联通，轴流集液管段内形成高速锥形螺旋场且其中下部内置稳流叶轮，上分离法兰与集气垂向管段间通过圆周焊将集气管与锥形分离管连为一体，锥形分离管的底端通过法兰与出液缓冲管相连；稳流叶轮由稳流叶片和防涡导杆组成并将脱气后的液流调整为轴向稳定流动的液流，稳流叶片采用沿周向均匀分布的直板钢片，依据过盈配合将稳流叶轮固定于锥形分离管内，下分离法兰与出液垂向管段间通过圆周焊将出液管与出液缓冲管连为一体；

两级均混控制系统；所述两级均混控制系统的两相进液管汇依次设有电磁流量计、紧急关断阀和压力气动控制阀，一级混合管和均混流管各设置一套压力变送器；

气液分离控制系统；所述气液分离控制系统的出液管汇分别设有液位气动控制阀和超声波液体流量计，轴流集液管段设置液位变送器，输气管汇分别设有压差气动控制阀和超声波气体流量计，出液管汇和集气管分别设有压力变送器，且造旋进液管设置两套压差变送器。