一种溢流管壁孔式集油曲线形旋流器制造技术

一种溢流管壁孔式集油曲线形旋流器。主要解决现有的水力旋流器对细小油滴去除效果差的问题。其特征在于：旋流外筒内固定有一个消涡导向体，消涡导向体由弧形喇叭口、溢流管以及弧形收缩锥三部分做一体化连接后构成，弧形收缩锥的底端封闭，溢流管的下部开有呈上疏下密状态分布的集油孔，弧形喇叭口固定连接于上封闭面的内侧；旋流外筒由旋流腔段、弧形大锥段、小锥段以及尾管段依次做一体化连接后构成，所述单元之间的连接均为圆弧过渡连接；位于旋流外筒的底端，连接有一根沿尾管段的圆周切线方向水平接入的出水管，出水管与旋流内腔相连通，出水管的旋流出水方向与所述旋流内腔中的旋流方向相同。具有分离效率高、结构简单的特点。

【技术实现步骤摘要】

涉及一种两相流分离处理装置，具体的说，是涉及一种用于石油、化工、环保等领域中进行两相流分离的旋流分离装置。
技术介绍
目前，旋流分离法是一种用于两相流分离中的主要分离方法。现有的旋流分离装置中，常用的一种是水力旋流器，其分离原理是利用介质间的密度差而进行离心分离的，密度差越大，分散相的粒径越大，分离效果相对就越好，东北石油大学(原大庆石油学院)先后就该产品申请了多项相关技术专利，如ZL98 2 11681.0、ZLOl 2 79933. 5、ZLOl 2 77425. 1、ZL2006 2 0021175. 1、ZL2009 2 0099307. 6 等。但经过一段较长时间的应用后， 上述现有装置，被发现用于水处理
中时还存在着对细小油滴去除效果差的实际问题。尤其是在油田开发进入中高含水开采期后，随着聚驱规模不断扩大，含聚污水采出量逐年增多。由于含聚污水粘度大，油田地面工艺中沉降段除油效率低，增加了过滤段的负荷， 造成滤料污染严重，过滤水质变差。而且，越来越多的水驱污水站也已见到聚合物，引起处理水质变差，难以满足注水要求。同时随着三元复合驱油技术的推广应用，可以预见水质形势将更加严峻。因此，如何使旋流分离装置的结构更科学、更合理，以达到改善水质的目的， 已成为油田地面工程系统竞相研究的一个热点问题。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中所提出的现有技术问题，本专利技术提出了一种溢流管壁孔式集油曲线形旋流器，该种旋流器具有分离效率高、设备体积小、分离速度快、结构简单紧凑等突出优点，既可应用于油田生产，又可应用于市政环保等其它领域，能够提高水力旋流处理的高效性，具有很好的推广应用前景。本专利技术的技术方案是该种溢流管壁孔式集油曲线形旋流器，包括位于同一水平面上的旋流1号入口管和旋流2号入口管、中空的旋流外筒，以及分别位于所述旋流外筒两端的上、下封闭面，其中，所述旋流外筒内固定有一个消涡导向体，所述消涡导向体由弧形喇叭口、中空的溢流管以及弧形收缩锥三部分做一体化连接后构成，所述弧形收缩锥的底端封闭，所述溢流管的下部开有呈上疏下密状态分布的集油孔；所述弧形喇叭口固定连接于所述上封闭面的内侧，且所述溢流管穿出所述上封闭面所在的平面；所述弧形喇叭口、溢流管以及弧形收缩锥与所述旋流外筒具有同一中心轴线；所述旋流外筒由旋流腔段、弧形大锥段、小锥段以及尾管段依次做一体化连接后构成；其中，所述旋流腔段与所述尾管段均为直径恒定的圆筒状结构，所述旋流腔段的直径大于所述尾管段的直径；所述弧形大锥段的外廓母线呈下端收敛的“S”形，所述旋流腔段与所述弧形大锥段之间、所述弧形大锥段与所述小锥段之间以及所述小锥段与尾管段之间的连接均为圆弧过渡连接；所述旋流外筒的内壁与所述消涡导向体的外壁之间形成的空腔称为旋流内腔；位于所述旋流外筒的底端， 连接有一根沿所述尾管段的圆周切线方向水平接入的出水管，所述出水管与所述旋流内腔相连通，所述出水管的旋流出水方向与所述旋流内腔中的旋流方向相同。本专利技术具有如下有益效果同传统的两相分离水力旋流器相比，本专利技术具有如下结构改进以及随之而来的有益效^ ο首先，从整体结构上看，本专利技术采用了曲线形结构，即在旋流外筒内固定有一个消涡导向体，而在旋流腔段与弧形大锥段之间、弧形大锥段与小锥段之间以及小锥段与尾管段之间的连接均为圆弧过渡连接，同时保证弧形大锥段的外廓母线呈下端收敛的“S”形，从而使混合介质在旋流器内部进行运移时可大大减少如常规旋流器那样在各段之间的过渡处所存在的能量损耗，有效的减少压力降。而在外壁各部分的结构设计上则采取曲线形与直线的结合模式，从而实现类似于常规旋流器结构中的旋流腔段、大锥段、小锥段和尾管段的功能，分别起到对混合介质缓冲、快加速、慢加速和稳流的作用。从局部结构改进上看，本专利技术增加了一个位于旋流腔顶部中心的弧形喇叭口作为消涡导向锥使用，可减少以至消除涡流的存在，降低旋流器压力损失，同时改善处理效果；另外这个弧形喇叭口还可实现对由入口管进入旋流器的水平液流起到向下导向的作用，避免常规设计中存在的水平液流靠后续液流的推动才能实现向下运动的弊端，也可在一定程度上减少能量损耗。此外，本种旋流器内的溢流管采用管壁孔式集油的方式，使得在离心力作用下被分离出的油相通过溢流管壁的多孔进入溢流管，然后向上由溢流口排出。连接于溢流管下端的弧形收缩锥将溢流管底部封闭，避免尾管段中心有上返液存在。溢流管壁所开的多孔位于小锥段，这样由于小锥段为主要分离段，以确保通过溢流管壁多孔进入溢流管的油相纯度较高；溢流管壁开孔还采用了上疏下密的形式；在具体应用中可根据油水混合介质中油相浓度的不同，通过合理的溢流管壁开孔的尺寸分布设计和溢流口阀门开度的调整，保证油水分离的高效性。本种专利技术所提出的方案可在一定程度上避免旋流外筒与溢流管之间上、下旋流的同时存在，这样在旋流外筒与溢流管之间基本上只有向底部出口一个方向的旋流运动存在，使得紊流减少，流场稳定，分离效率提高。另外，本专利技术中将出水口设计为侧切向出口，既缩短了旋流器的长度，又增加了旋流器有效分离段的长度，可以使脱油效率进一步提高，改善对油相的处理效果。综上所述，这种同向出流内孔式高效旋流分离器具有分离效率高、设备体积小等突出的优点，可用于气液分离、油水分离，也可用于固液分离，本专利技术对分离技术的提高及水力旋流器的进一步推广应用都将起到积极的推动作用。附图说明图1是本种曲线形旋流器的结构示意图。图2是显示本种曲线形旋流器内部旋流方向的示意图。图3是本种曲线形旋流器内消涡导向体的结构示意图。图4是本种曲线形旋流器一个优选实施例的剖面结构示意图。图5是图4中的A-A剖面示意图。图中1-旋流1号入口管，2-旋流2号入口管，3-溢流管，4-弧形大锥段，5_集油孔，6-小锥段，7-弧形收缩锥，8-尾管段，9-出水管，10-弧形喇叭口，11-旋流2号入口管， 12-上封闭面，13-下封闭面。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明本专利技术中所述的这种溢流管壁孔式集油曲线形旋流器，其结构如图1所示，包括位于同一水平面上的旋流1号入口管1和旋流2号入口管11、中空的旋流外筒以及分别位于所述旋流外筒两端的上封闭面12和下封闭面13等常规结构，其独特之处在于首先，在所述旋流外筒内固定有一个消涡导向体，消涡导向体的结构如图3所示，所述消涡导向体由弧形喇叭口 10、中空的溢流管3以及弧形收缩锥7三部分做一体化连接后构成。所述弧形收缩锥7的底端封闭，所述溢流管3的下部开有呈上疏下密状态分布的集油孔5 ；所述弧形喇叭口 10固定连接于所述上封闭面12的内侧，且所述溢流管3穿出所述上封闭面12所在的平面；所述弧形喇叭口 10、溢流管3以及弧形收缩锥7与所述旋流外筒具有同一中心轴线。其次，所述旋流外筒由旋流腔段2、弧形大锥段4、小锥段6以及尾管段8依次做一体化连接后构成；其中，所述旋流腔段2与所述尾管段8均为直径恒定的圆筒状结构，所述旋流腔段2的直径大于所述尾管段8的直径；所述弧形大锥段4的外廓母线呈下端收敛的 “S”形，所述旋流腔段2与所述弧形大锥段4之间、所述弧形大锥段4与所述小锥段6之间以及所述小锥段6与尾管段8之间的连接均为圆弧过渡连接。如果将所述旋流外筒的内壁与所述消涡导向体的外壁之间形成的空腔本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种溢流管壁孔式集油曲线形旋流器，包括位于同一水平面上的旋流１号入口管（１）和旋流２号入口管（１１）、中空的旋流外筒，以及分别位于所述旋流外筒两端的上、下封闭面（１２，１３），其特征在于：所述旋流外筒内固定有一个消涡导向体，所述消涡导向体由弧形喇叭口（１０）、中空的溢流管（３）以及弧形收缩锥（７）三部分做一体化连接后构成，所述弧形收缩锥（７）的底端封闭，所述溢流管（３）的下部开有呈上疏下密状态分布的集油孔（５）；所述弧形喇叭口（１０）固定连接于所述上封闭面（１２）的内侧，且所述溢流管（３）穿出所述上封闭面（１２）所在的平面；所述弧形喇叭口（１０）、溢流管（３）以及弧形收缩锥（７）与所述旋流外筒具有同一中心轴线；所述旋流外筒由旋流腔段（２）、弧形大锥段（４）、小锥段（６）以及尾管段（８）依次做一体化连接后构成；其中，所述旋流腔段（２）与所述尾管段（８）均为直径恒定的圆筒状结构，所述旋流腔段（２）的直径大于所述尾管段（８）的直径；所述弧形大锥段（４）的外廓母线呈下端收敛的“Ｓ”形，所述旋流腔段（２）与所述弧形大锥段（４）之间、所述弧形大锥段（４）与所述小锥段（６）之间以及所述小锥段（６）与尾管段（８）之间的连接均为圆弧过渡连接；所述旋流外筒的内壁与所述消涡导向体的外壁之间形成的空腔称为旋流内腔；位于所述旋流外筒的底端，连接有一根沿所述尾管段（８）的圆周切线方向水平接入的出水管（９），所述出水管（９）与所述旋流内腔相连通，所述出水管（９）的旋流出水方向与所述旋流内腔中的旋流方向相同。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋明虎，刘扬，赵立新，李枫，周瑞芬，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：23