[发明专利]一种用于含水油液的旋流破乳脱水分离装置

权利要求书

1.一种用于含水油液的旋流破乳脱水分离装置，包括旋流器，旋流器包括呈圆筒段的旋流室以及与所述旋流室同轴的底流管，旋流室一端开口一端封闭，旋流室的封闭端连接有入口管以及与旋流室同轴的溢流管，入口管与旋流室的圆周内壁相切并与旋流室连通，溢流管绝缘穿过旋流室的封闭端并与旋流室连通，旋流室的壁和溢流管均为导电材质；其特征在于：旋流室的开口端朝向底流管并通过同轴的复合曲线管段与底流管连通；

在旋流器的轴向剖面上，复合曲线管段的内壁包括依次相连的凹圆弧过渡段、直圆锥过渡段和凸椭圆弧过渡段，凹圆弧过渡段的大径端与旋流室的开口端连接，且凹圆弧过渡段的大径端的内径与旋流室的内径相等，直圆锥过渡段的大径端与凹圆弧过渡段的小径端相切，直圆锥过渡段的小径端与凸椭圆弧过渡段的大径端相切，凸椭圆弧过渡段的小径端与底流管连接，且凸椭圆弧过渡段的小径端的内径与底流管的内径相等。

2.根据权利要求1所述一种用于含水油液的旋流破乳脱水分离装置，其特征在于：所述入口管的数量为两根，两根入口管关于旋流室的轴线中心对称，入口管的内径与旋流室的内径的关系式为：

其中，D_i表示入口管的内径，D_s表示旋流室的内径。

3.根据权利要求1所述一种用于含水油液的旋流破乳脱水分离装置，其特征在于：凹圆弧过渡段对应的圆心角和凸椭圆弧过渡段对应的离心角均小于90°。

4.根据权利要求1所述一种用于含水油液的旋流破乳脱水分离装置，其特征在于：在底流管末端的圆心处建立空间直角坐标系，所述空间直角坐标系以底流管的轴线朝溢流管延伸的方向为z轴的正向；

凸椭圆弧过渡段上的点满足如下关系式：

其中，x和z分别表示旋流器内壁上的点在x轴和z轴上的值，a表示凸椭圆弧过渡段对应椭圆的长轴，长轴与旋流器的轴线同向，b表示凸椭圆弧过渡段对应椭圆的短轴，L_u表示底流管的长度，D_u表示底流管的内径，L₁表示凸椭圆弧过渡段的长度。

5.根据权利要求4所述一种用于含水油液的旋流破乳脱水分离装置，其特征在于：直圆锥过渡段上的点满足如下关系式：

K为常数且满足如下公式：

其中，D_s表示旋流室的内径，L₂表示直圆锥过渡段的长度，L₃表示凹圆弧过渡段的长度，R₀表示凹圆弧过渡段对应圆的半径，L_s表示溢流管的长度。

6.根据权利要求5所述一种用于含水油液的旋流破乳脱水分离装置，其特征在于：凹圆弧过渡段上的点满足如下关系式：

其中，L_t＝L₁+L₂+L₃。

7.根据权利要求6所述一种用于含水油液的旋流破乳脱水分离装置，其特征在于：旋流室的长度L_z取值为70～75mm，底流管的长度L_u取值为390～420mm，L_t取值为410～450mm，底流管的内径D_u取值为8～10mm。