[发明专利]一种带螺旋结构的三相旋流分离器有效
申请号: | 201710185529.9 | 申请日: | 2017-03-26 |
公开(公告)号: | CN106964502B | 公开(公告)日: | 2018-11-02 |
发明(设计)人: | 赵立新;王圆;刘琳;陈有斌;徐保蕊;蒋明虎 | 申请(专利权)人: | 东北石油大学 |
主分类号: | B04C5/00 | 分类号: | B04C5/00;B04C5/14;B04C5/08;B04C5/107 |
代理公司: | 大庆知文知识产权代理有限公司 23115 | 代理人: | 李建华 |
地址: | 163318 黑龙*** | 国省代码: | 黑龙江;23 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 螺旋 结构 三相 旋流分离器 | ||
1.一种带螺旋结构的三相旋流分离器,包括一个外圆筒(11),外圆筒(11)的上、下两端分别同轴线连接有上端盖(15)和下端盖(5),沿所述外圆筒(11)顶端的外壁切向接入两个切向入口(1),其特征在于:
所述上端盖(15)的中心垂直连接有一根导气外筒(16),导气外筒(16)的下端为呈喇叭口状的渐扩段,导气外筒(16)与上端盖(15)具有相同的中心轴线;
所述下端盖(5)的中心垂直连接有一根油相出口管(7),环绕所述油相出口管(7),固定有一个采用内凹弧面的类锥台结构体(6),类锥台结构体(6)的底端与下端盖(5)相触,类锥台结构体(6)的顶端与油相出口管(7)的出口相平齐;类锥台结构体(6)与油相出口管(7)以及下端盖(5)具有相同的中心轴线;
所述三相旋流分离器还包括一个内筒(10),所述内筒(10)由上至下分别由具有同一中心轴线的水相出口段(14)、小锥段(12)、大锥段(9)以及旋流段(8)顺次连接后构成;水相出口段(14)和旋流段(8)为直管段,旋流段(8)的内径大于水相出口段(14)的内径;沿旋流段(8)底端的外壁切向接入两个内部切向入口(4);
内筒(10)位于外圆筒(11)中;其中,水相出口段(14)穿出导气外筒(16),两者之间形成的环形间隙为环空气相出口(2);旋流段(8)的底端连接在下端盖(5)上,类锥台结构体(6)位于旋流段(8)的内腔中,类锥台结构体(6)与内筒(10)具有相同的中心轴线;
在外圆筒(11)的内壁,固定有若干个沿圆周排列的外螺旋结构体(3),所述外螺旋结构体(3)从切向入口(1)的下端开始分布;在所述内筒(10)的小锥段(12)的内壁面处,分布有内螺旋结构体(13);所述外螺旋结构体(3)的旋向与经由切向入口(1)所形成的外圆筒(11)内液流旋转方向相同,内螺旋结构体(13)的旋向与外螺旋结构体(3)的旋向相反。
2.根据权利要求1所述的一种带螺旋结构的三相旋流分离器,其特征在于:
l0是旋流器外圆筒的高度,a1和b1分别是旋流器外圆筒入口当量高度和宽度;v1是旋流器外圆筒入口速度;a2和b2分别是旋流器内筒入口当量高度和宽度;v2是旋流器内筒入口速度;l1为外螺旋结构体棱的径向高度,l2是内螺旋结构体棱的径向高度,l3是旋流器小锥段的高度;P1为外螺旋结构体的导程,P2为内螺旋结构体的导程;Q是分离器的处理量;D1是旋流器外圆筒主直径,D2是旋流器内筒主直径,D3是旋流器水相出口段直径;t是旋流器的壁厚;
则所述三相旋流分离器需要满足如下条件(1)至条件(8):
条件(1):b1=Q/(2v1×a1),且v1的范围在8m/s~15m/s之间;
条件(2):b2=Q/(2v2×a2),且v2的范围在4m/s~10m/s之间;
条件(3):
条件(4):
条件(5):D3=0.5D2;
条件(6):0.5D1<D2<0.75D1;
条件(7):0<P1<l0-a1-a2;
条件(8):0<P2<l3。
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