[实用新型]一种级联轴流式气液分离器

说明书

本实用新型涉及气液分离技术领域，是一种可用于天然气开采除液的级联轴流式气液分离器。该级联轴流式气液分离器包括气液进口、缓冲腔、导流叶片、一级旋流腔、锥段、液体出口、渐扩型锥罩、溢流管、两侧开口、挡板、二级旋流腔、降液孔、降液管、套筒和气体出口。气液两相经导流叶片形成良好的旋转运动进入一级旋流腔内进行第一次离心分离，液体经底部液体出口排出，剩余的气液两相进入二级旋流腔进行第二次分离，分离出的液体由降液管流入套筒内实现二次排液，气体由顶部气体出口排出。本实用新型将两级离心分离过程有效组合，可以显著提高气液分离效率，同时分离器压降损耗较小，具有广泛的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及气液分离技术领域，尤其涉及一种用于天然气开采除液的级联轴流式气液分离器。

背景技术

天然气在开采和运输过程中，容易混入水分等液体杂质，这些液体杂质的存在会引发严重的后果：含有CO₂和H₂S的天然气在有水存在的情况下会与水反应生成相应的酸而侵蚀管路；一定条件下生成的天然气水合物会堵塞阀门、管道，降低设备运输介质的能力，造成额外的动力消耗。为保证天然气的正常运输和安全使用，必须对天然气中的液体杂质进行分离、脱除，即必须对天然气进行净化，保证输出的天然气符合相关规定和安全使用的要求。

传统的气液分离设备通常采用单向进口结构，使得分离器内部存在偏心气流，压降损耗较大，单级分离空间和溢流管进口附近的短路现象又会导致分离效率不高。基于上述不足，开发一种结构紧凑、高效节能、内部流场稳定的气液分离器对工业生产具有重要意义。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种级联轴流式气液分离器，将两级离心分离过程进行有效组合，采用导流叶片和渐扩型锥罩使得分离器内部流场稳定性较好并减少了短路流，气液分离效率得到提高的同时压降损耗较小。

本实用新型的技术方案是：一种级联轴流式气液分离器包括气液进口、缓冲腔、导流叶片、一级旋流腔、锥段、液体出口、渐扩型锥罩、溢流管、两侧开口、挡板、二级旋流腔、降液孔、降液管、套筒和气体出口。所述一级旋流腔的上方设有导流叶片，气液混合物在导流叶片的作用下形成旋转运动状态进入一级旋流腔内进行第一次离心分离，液体经底部液体出口排出实现一次排液。缓冲腔的上方增设二级旋流腔，气体携带未被分离的液滴通过溢流管顶部的两侧开口进入，此时气液两相仍保持旋转状态进行第二次离心分离。分离器外部设有降液管，二级旋流腔内分离出的液体经降液管向下流进套筒中，实现二次排液过程。二级旋流腔内的气体通过分离器顶部气体出口排出。

优选地，如上所述的一种级联轴流式气液分离器特征在于缓冲腔的上方增设二级旋流腔，将两级离心分离过程进行组合。

优选地，所述的缓冲腔与一级旋流腔之间设有若干导流叶片，使气液两相形成旋转向下的运动状态。

优选地，所述的溢流管底部设有渐扩型锥罩，顶部设有两侧开口和挡板，气液两相自渐扩型锥罩进入溢流管，通过两侧开口进入二级旋流腔内。

优选地，所述的二级旋流腔顶部设有气体出口，底部外侧开设三个降液孔，降液孔向下连接降液管。所述的一级旋流腔底部设有锥段和液体出口，外部加装套筒连接降液管，液体经降液管流进套筒实现二次排液过程。

本实用新型的主要优点在于：

1.本实用新型将两级离心分离过程进行有效组合，经实验测试分离效率可提高10％以上。

2.分离器采用导流叶片使得气液两相形成较好的旋转运动状态，增强了流动的对称性和稳定性，有利于分离效率的提高；溢流管底部设有渐扩型锥罩，能够有效地减少短路流，提高分离效率；分离器外部设有降液管，能够将二级旋流腔内分离出的液体及时排出。

3.分离器运行连续平稳、压降损失小，应用过程中将导流叶片和分离器加工为一体使得安装方便，应用前景广泛。

附图说明