一种储气库注气压缩机除油器及其工作方法技术

本发明专利技术公开了一种储气库注气压缩机除油器及其工作方法，除油器包括除油器本体，除油器本体的筒体的内壁上在与除油器本体的入口管的出口相对的位置设有入口挡板，入口挡板为一U型结构，入口挡板的底边与入口管的出口正对，入口挡板的两个翼边分别位于入口管出口的上下两侧并与筒体连接，入口挡板底边水平方向的两侧与筒体内壁之间具有供流体流过的通道。本发明专利技术能够增强初分离腔内的碰撞分离效率，并且改善进入滤芯的流场均匀性，从而使得除油器的整体效率得到大幅提升，运行成本降低。运行成本降低。运行成本降低。

【技术实现步骤摘要】
一种储气库注气压缩机除油器及其工作方法


[0001]本专利技术属于油气田设备领域，涉及一种储气库注气压缩机除油器及其工作方法。

技术介绍

[0002]储气库由于具有调峰能力强、投资成本低、储量大及安全系数高等优势，是目前天然气调峰的首要方式。
[0003]注气环节中，进站天然气首先进入过滤分离器，去除粒径在1μm以上较为细小的固体颗粒杂质和较大液滴，通过两级处理后达到气质要求的天然气进入压缩机进行加压。压缩机工作时，会向气缸内注入润滑油进行润滑和密封，这些润滑油会被排出的天然气携带到压缩机下游管道。增压后的天然气在输送至井口的过程中，随着温度降低润滑油会逐渐析出，附着在沿程的管道内壁上，导致管道直径变小，注采井能力变小，严重影响注采井生产，因此在注气压缩机出口处，需要使用高效的除油器对排气端的含油天然气进行分离过滤。
[0004]注气压缩机除油器所处理的油气混合物流量大、压力高，其通常为立式结构，由上下两部分组成。底部为初级分离腔，油气混合物首先到达该部分，通过惯性碰撞分离出直径为10μm以上的较大油滴。除油器中上部有规整排布的滤芯，油气混合物以较慢速度进入滤芯后，通过在纤维表面的聚结再分离，将未在初分离设备中实现分离的微小油滴进行进一步脱除。
[0005]除油器的效率不仅对润滑油的利用率、滤芯的使用寿命等有重要影响，气体的纯净度还对下游管道以及其他设备的平稳运行起到至关重要的作用。但现有除油器除油效率低，滤芯需频繁更换，且下游管道上仍会聚集润滑油，甚至注采井中也会有润滑油进入，对整个储气库的安全生产带来极大的困扰。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种储气库注气压缩机除油器及其工作方法，本专利技术能够增强初分离腔内的碰撞分离效率，并且改善进入滤芯的流场均匀性，从而使得除油器的整体效率得到大幅提升，运行成本降低。
[0007]本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]一种储气库注气压缩机除油器，包括除油器本体，除油器本体的筒体的内壁上在与除油器本体的入口管的出口相对的位置设有入口挡板，入口挡板为一U型结构，入口挡板的底边与入口管的出口正对，入口挡板的两个翼边分别位于入口管出口的上下两侧并与筒体连接，入口挡板底边水平方向的两侧与筒体内壁之间具有供流体流过的通道。
[0009]优选的，所述入口挡板的底边的形状为内凹弧形，入口管的出口与入口挡板底边的底部正对。
[0010]优选的，所述入口挡板的底边的形状为一段圆柱面，该圆柱面所在圆柱的轴线与筒体的轴线平行。
[0011]优选的，所述圆柱面的直径与筒体的直径相同。
[0012]优选的，入口挡板底边的宽度不小于入口管的直径，入口挡板底边的高度不小于入口管的直径。
[0013]优选的，入口挡板两侧的通流面积均与入口管的截面积相等。
[0014]优选的，筒体的内腔在除油器本体的出口管的位置设有整流板。
[0015]优选的，筒体的内腔设有支撑板，支撑板位于入口管出口的上方，支撑板上开设有导油管通孔和若干滤芯通孔，支撑板的下部在导油管通孔处连接有导油管，导油管的出口延伸至筒体的外部；支撑板的上部在每个滤芯通孔处分别连接有除油过滤器，筒体的底部设有排污管。
[0016]优选的，所述除油过滤器包括支撑管和滤芯，支撑管的一端与滤芯通孔连通，支撑管的另一端与滤芯的连接。
[0017]本专利技术所提出的储气库注气压缩机除油器在储气库注气压缩机排气端的具体实施方式如下：
[0018]压缩机排气端来流的压缩天然气
‑
润滑油混合物由入口管进入除油器筒体；
[0019]气液混合物进入后，正向撞击弧形内凹挡板，混合物中较大粒径的油滴附着于挡板内壁，在挡板内壁上聚合铺展形成油膜后沿挡板流下，汇聚于下包板后，从两侧滴落流下，到达除油器筒体底部；
[0020]气液混合物碰撞竖直挡板后分为两股，从挡板两侧流出，沿着弧形内壁面运动一定距离后汇合于初分离腔内部，随后顺着压差方向向上流动；
[0021]在初分离腔中运动的油气混合物不断与筒体壁面碰撞接触，因此其中的油滴不断在筒体壁面上汇聚，其聚集形成液膜后沿着筒体壁面流到筒体底部。初分离腔底部的润滑油液积累到一定量后，通过排污控制操作实现排污。
[0022]本专利技术如上所述的储气库注气压缩机除油器的工作方法，包括如下过程：
[0023]压缩机排气端的天然气
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润滑油混合流体从入口管进入筒体中，随后天然气
‑
润滑油混合流体冲击入口挡板的底边，入口挡板的底边内壁面上汇聚附着形成液膜，液膜在重力的作用下不断沿着入口挡板的底边向下运动并流动到入口挡板的下翼边；同时，天然气
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润滑油混合流体从入口挡板与筒体内壁之间通道流出，并沿筒体壁面继续运动，在天然气
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润滑油混合流体沿筒体壁面运动过程中，天然气
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润滑油混合流体再次在筒体壁面上发生碰撞分离，同时天然气
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润滑油混合流体的侧向运动使入口挡板下翼边上积聚的油液从入口挡板下翼边的两侧滴落，随后沿筒体壁面运动的天然气
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润滑油混合流体绕流后向上方运动。
[0024]本专利技术具有如下有益效果：
[0025]本专利技术储气库注气压缩机除油器在除油器本体的入口管的出口位置加装有U型的入口挡板，该入口挡板可以实现油气混合物的初次碰撞分离，并将除油器本体初分离腔内的流场改变为从两侧环绕进入筒体的形式，增强了油气混合物在初分离腔内的绕流，从而液滴与筒体内壁面的碰撞机会增加，初分离效率得到提升。
[0026]进一步的，入口挡板的底边的形状为内凹弧形，入口挡板的内凹形设计可以实现较低的湍动能，因此腔体内流场较为均匀，从而进入除油器本体几根滤芯的流场具有较高的均匀性，可以发挥滤芯整体的最大效率，使得排出气体更加洁净。
附图说明
[0027]图1为本专利技术储气库注气压缩机除油器的整体结构图。
[0028]图2为本专利技术储气库注气压缩机除油器的内部剖视图。
[0029]图3为本专利技术中入口挡板的具体结构示意图。
[0030]图4为本专利技术中入口挡板的安装尺寸示意图。
[0031]图5为本专利技术中入口挡板不同安装距离下入口管中轴线水平截面位置的速度云图。
[0032]图6为本专利技术中入口挡板不同安装距离下滤芯入口处的速度云图。
[0033]图中：1
‑
筒体，1
‑1‑
入口管，1
‑2‑
出口管，1
‑3‑
排污管，2
‑
顶盖，3
‑
入口挡板，3
‑1‑
竖直挡板，3
‑2‑
上包板，3
‑3‑
下包板，4
‑
支撑板，4
‑1‑
滤芯通孔，4
‑2‑
导油管通孔，5
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储气库注气压缩机除油器，其特征在于，包括除油器本体，除油器本体的筒体(1)的内壁上在与除油器本体的入口管(1
‑
1)的出口相对的位置设有入口挡板(3)，入口挡板(3)为一U型结构，入口挡板(3)的底边与入口管(1
‑
1)的出口正对，入口挡板(3)的两个翼边分别位于入口管(1
‑
1)出口的上下两侧并与筒体(1)连接，入口挡板(3)底边水平方向的两侧与筒体(1)内壁之间具有供流体流过的通道。2.根据权利要求1所述的一种储气库注气压缩机除油器，其特征在于，所述入口挡板(3)的底边的形状为内凹弧形，入口管(1
‑
1)的出口与入口挡板(3)底边的底部正对。3.根据权利要求2所述的一种储气库注气压缩机除油器，其特征在于，所述入口挡板(3)的底边的形状为一段圆柱面，该圆柱面所在圆柱的轴线与筒体(1)的轴线平行。4.根据权利要求3所述的一种储气库注气压缩机除油器，其特征在于，所述圆柱面的直径与筒体(1)的直径相同。5.根据权利要求1所述的一种储气库注气压缩机除油器，其特征在于，入口挡板(3)底边的宽度不小于入口管(1
‑
1)的直径，入口挡板(3)底边的高度不小于入口管(1
‑
1)的直径。6.根据权利要求1所述的一种储气库注气压缩机除油器，其特征在于，入口挡板(3)两侧的通流面积均与入口管(1
‑
1)的截面积相等。7.根据权利要求1所述的一种储气库注气压缩机除油器，其特征在于，筒体(1)的内腔在除油器本体的出口管(1
‑
2)的位置设有整流板(7)。8.根据权利要求1所述的一种储气库注气压缩机除油器，其特征在于，筒体(1)的内腔设有支撑板(4)，支撑板(4)位于入口管(1
‑
1)出口的上方，支撑板(4)上开设有导油管通孔(4
‑
2)和若干...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玲子，李欣泳，冯健美，彭学院，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：