新型气液在线分离器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种气液分离设备，提供了一种新型气液在线分离器，包括具有进气口、排气口的管道以及设于所述管道内的可对气液进行一次分离的一次旋流发生器，所述管道上设有可供一次分离后的液体排出的第一排液口，沿气流流通方向且位于所述一次旋流发生器后方设有一可对一次分离后的气液进行二次分离的二次旋流发生器，所述管道上设有可供二次分离后的液体排出的第二排液口。本实用新型专利技术中，对原有的在线分离器进行改善，增设二次旋流发生器对气液进行二次分离，这样，在不影响原有体积与质量的基础上，提高了分离效率，分离液体的效率达到99.9%以上，广泛适用于石油、石化、天然气等气液处理。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种气液分离设备，更具体地说，是涉及一种新型气液在线分离器。
技术介绍
在石油、天然气等行业中，气液处理是不可缺少的工艺。其中，气液分离器是天然气处理中不可缺少的气体净化处理设备。天然气中包含的液滴包括重质油、水等是需要分离的对象，在线气液分离器通过诱导气体在管内高速旋转，并利用液滴与气体的密度差，使液滴受到离心力作用而在分离器中被分离，这种称为离心力分离。由于该设备在管道内分离，不需要单独容器或成橇，因此占用空间非常小，而且产生的离心力可以远大于重力，分离效果也比重力式分离器好，是石油天然气行业比较先进的技术，而且由于它质量小，造价低，效率高，未来将必然代替大型容器和橇块。目前，在在线分离领域具有领先技术的是美国的FMC公司，该公司生产的在线分离器，结构中具有反馈流，这种结构较之容器式分离器，体积与质量减轻，分离效率有所提升，在油气分离的现场已经有较好的运用；但仍具有可以改进的地方。
技术实现思路
本技术在现有技术基础上，通过CFD仿真分析，进行改进，形成一种结构简单，分离效率更高的新型气液在线分离器。为实现现有设备的改进，本技术的技术方案是提供一种新型气液在线分离器，包括具有进气口、排气口的管道以及设于所述管道内的可对气液进行一次分离的一次旋流发生器，所述管道上设有可供一次分离后的液体排出的第一排液口，沿气流流通方向且位于所述一次旋流发生器后 方设有一可对一次分离后的气液进行二次分离的二次旋流发生器，所述管道上设有可供二次分离后的液体排出的第二排液口。具体地，所述一次旋流发生器包括旋流发生器及与所述旋流发生器后端连接的分离腔，所述二次旋流发生器设于所述一次旋流发生器的分离腔内。具体地，所述旋流发生器包括一中空的中部主体、均匀分布于所述中部主体外表面上的叶片以及设于所述中部主体上可供气体流出的通孔。进一步地，所述中部主体包括呈圆球状的前端部，筒状的中间部以及呈锥体状的后端部，所述叶片设于所述中间部上。进一步地，所述第一排液口设于所述一次旋流发生器的分离腔上，所述第一排液口处设有一第一积液器，所述第一积液器连接一反馈管，所述反馈管伸入所述管道内且与所述中部主体的前端部连接。进一步地，所述第二排液口处设有一第二积液器，所述第一积液器与所述第二积液器均与一排液管连接。具体地，所述二次旋流发生器为一呈直筒状的分离管，所述分离管的后端设有一排气管，所述排气管的排气端内设有一反旋流发生器。进一步地，所述反旋流发生器的后端且位于所述排气口处设有可供分离后的气体排出时恢复压力的扩张管。具体地，所述反旋流发生器包括圆筒状的本体以及均匀分布于所述本体外表面、且具有入口角及出口角的叶片，各所述叶片沿所述本体轴向设置，各所述叶片均包括呈曲线状的前端部及与所述本体平行呈直片状的后端部，所述前端部与后端部之间平滑过渡。更进一步地，所述管道的进气口处还设有一整流器。本技术中，对原有的在线分离器进行改善，增设二次旋流发生器对气液进行二次分离，这样，在不影响原有体积与质量的基础上，提高了分离效率，分离液体的效率达到99. 9%以上，广泛适用于石油、石化、天然气等气液处理。附图说明图1是本技术提供的新型气液在线分离器的结构示意图；图2是本技术实施例中一次旋流发生器的旋流发生器结构示意图；图3是本技术实施例中反旋流发生器的结构示意图；图4为采用CFD模拟本实施例在线分离器内速度分布流场等值线图；图5为采用CFD模拟本实施例在线分离器内压力分布流场等值线图； 图6为采用CFD模拟本实施例中增加反馈流和扩张管分离器内流场等值线图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。参照图1，本技术提供的一种新型气液在线分离器，包括具有进气口 110、排气口 120的管道100以及设于管道100内的可对气液进行一次分离的一次旋流发生器200，管道100上设有可供一次分离后的液体排出的第一排液口 130，沿气流流通方向且位于一次旋流发生器200后方设有一可对一次分离后的气液进行二次分离的二次旋流发生器300，所述管道100上设有可供二次分离后的液体排出的第二排液口 140。本技术中，对原有的在线分离器进行改进，增设一二次旋流发生器对气液进行二次分离，这样，在不影响原有体积与质量的基础上，提高了分离效率，分离液体的效率达到99. 9%以上，广泛适用于石油、石化、天然气等气液处理。具体地，一次旋流发生器200包括旋流发生器210及与旋流发生器210后端连接的分离腔220，二次旋流发生器300设于分离腔220内。具体地，参照图2，旋流发生器210包括一中空的中部主体211、均匀分布于中部主体211外表面上的叶片212以及设于中部主体211上可供气体流出的通孔213。而中部主体211包括呈圆球状的前端部2111，筒状的中间部2112以及呈锥体状的后端部2113，叶片212设于中间部2112上。本实施例中，叶片212的形状由气液的入流工况决定，不同工况采用不同的叶片形状，而将前端部2111设置呈圆球状，中间部2112设置呈筒状，将后端部2113设置呈锥体状，这样，使气流的流动更流畅，流线更加光滑，更有利于气液分离，同时避免局部能量的损失。进一步地，第一排液口 130设于分离腔220上，第一排液口 130处设有一第一积液器400，第一积液器400连接一反馈管410，反馈管410伸入管道100内且与中部主体211的前端部2111连接。本实施例中，原始气液经过旋流发生器210进行一次分离后，分离出的液体留在分离腔220内，并由第一排液口 130进入第一积液器400中，当然，此部分分离出的液体中不可避免地含有气体。此时，第一积液器400中气体压力大于旋流发生器210中的压力，从而气体通过反馈管410反馈再次进入I旋流发生器210中进行循环分离，最终由排气口 120排出收集，在这一过程中也使管道100内压力分布更均衡。通过设置第一积流器400与起反馈作用的反馈管410，对一次分离后的液体中含有的气体进行再次分离收集，提闻气体收集效率。第二排液口 140处设有一第二积液器500,第一积液器400与第二积液器500均与一排液管600连接。这样，经过一次分离后的液体与二次分离后的液体经同一排液管600排出收集。本实施例中，二次旋流发生器300为一呈直筒状的分离管，分离管的后端设有一排气管700，排气管700的排气端内设有一反旋流发生器。这样，经二次旋流发生器分离出来的气体进入排气管700，且这些气体中一部分由于惯性作用仍保持旋流状态，而此处设置反旋流发生器800将旋流气体恢复为平行气流，从而也恢复了压力，减少了压力损失。进一步地，反旋流发生器800的后方且位于排气口 120处设有可供分离后的气体排出的扩张管900。这样， 在排气口 120处设置扩张管900减小能量损失，恢复压力，使整个管道100的进气口 110、排气口压力差降至最小。具体地，反旋流发生器800包括圆筒状的本体810以及均匀分布于本体810外表面、且具有入口角及出口角(图中未标号)的叶片820，各叶片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型气液在线分离器，包括具有进气口、排气口的管道以及设于所述管道内的可对气液进行一次分离的一次旋流发生器，所述管道上设有可供一次分离后的液体排出的第一排液口，其特征在于：沿气流流通方向且位于所述一次旋流发生器后方设有一可对一次分离后的气液进行二次分离的二次旋流发生器，所述管道上设有可供二次分离后的液体排出的第二排液口。

【技术特征摘要】
1.一种新型气液在线分离器，包括具有进气口、排气口的管道以及设于所述管道内的可对气液进行一次分离的一次旋流发生器，所述管道上设有可供一次分离后的液体排出的第一排液口，其特征在于沿气流流通方向且位于所述一次旋流发生器后方设有一可对一次分离后的气液进行二次分离的二次旋流发生器，所述管道上设有可供二次分离后的液体排出的第二排液口。2.如权利要求1所述的新型气液在线分离器，其特征在于所述一次旋流发生器包括旋流发生器及与所述旋流发生器后端连接的分离腔，所述二次旋流发生器设于所述一次旋流发生器的分离腔内。3.如权利要求2所述的新型气液在线分离器，其特征在于所述旋流发生器包括一中空的中部主体、均匀分布于所述中部主体外表面上的叶片以及设于所述中部主体上可供气体流出的通孔。4.如权利要求3所述的新型气液在线分离器，其特征在于所述中部主体包括呈圆球状的前端部，筒状的中间部以及呈锥体状的后端部，所述叶片设于所述中间部上。5.如权利要求4所述的新型气液在线分离器，其特征在于所述第一排液口设于所述一次旋流发生器的分离腔上，...

【专利技术属性】
技术研发人员：戎杰，郝海保，张瑞革，简小文，曾元，
申请(专利权)人：珠海巨涛海洋石油服务有限公司，
类型：实用新型
国别省市：