[发明专利]一种旋流气液分离器

说明书

技术领域：

本发明涉及石油、化工及医药等领域中所应用的一种气液两相分离装置，尤其是涉及一种旋流式气液分离器。

背景技术：

目前，用于以油-气两相分离为主的气液两相分离器主要有柱状分离器、立式重力分离器、螺旋式分离器等。普通柱状分离器的结构简单，但分离效果较差，不能对油气进行充分分离；立式重力分离器虽然分离效果较好，但是其体积较大，内部结构复杂；螺旋式分离器的加工工艺复杂，制造成本高。此外，由于气液两相分离器的分离原理主要是利用两相介质间的密度差而进行离心分离，密度差越大，分离效果相对就越好。因此，上述这些现有的气液两相分离器对于高度离散在液体中的气体就很难分离。为了改善这一现状，曾有人先后提出了许多改进型的分离器，但是这些改进型的分离器，其内部结构都较复杂，而且不易加工。因此，如何改进气液分离器的结构已成为油气田地面工程系统一个亟待解决的问题。

发明内容：

为了解决现有的气液两相分离器对高度离散在液体中的气体分离效果差以及分离器本身存在的体积大、内部结构复杂等问题，本发明提出了一种新的旋流气液分离器，该种旋流气液分离器具有分离效率高、设备体积小、分离速度快、结构简单紧凑、制造及操作成本低等突出优点，使用该种分离器后，可以对高度离散在液体中的气体进行有效分离，解决了油气田地面工程系统中的一个难题。

本发明的技术方案是：该种旋流气液分离器，主体部分是一个中空的圆柱形分离体，在所述分离体的上、下两端分别固定有一个上封闭体和一个下封闭体，其中所述上封闭体由上端盖、嵌入上端盖中心的倒锥以及开于倒锥中心的溢流管构成，所述下封闭体由下端盖和嵌入下端盖中心的内锥构成，上述组件密闭连接后，形成一个分离腔。此外，在所述分离体上端侧壁上开有与分离体外圆周呈切向接入的两个方向相对、彼此平行的入口管，在所述分离体下端侧壁上开有与分离体外圆周呈切向接入的出口管，其中，所述出口管的方向与由两个入口管确定的内部旋转流方向相同。

本发明具有如下有益效果：由于采取上述方案后，同目前常用的气液分离器相比，其顶部倒锥的斜面，可以使聚集在分离腔上部的气体在进入的混合液的携带下沿分离器内壁旋转后析出，位于分离器中心的内锥成为被旋转后经离心作用析出的气体的上行附着体，有利于分离出的气体经溢流管析出。此外。在分离器底部设置的水平切向出口管，既不破坏分离器内部的流场，又可以增加分离器有效分离段的长度，因而可获得更高的分离效率。这种结构的气液分离器其设备体积极小，操作及工艺非常简单，因此说这种旋流气液分离器的提出将有效地解决油田生产实际中面临的气液分离的难题。此外，这种新型的旋流分离结构也可实现油-水两相的高效分离。

附图说明：

图1是本种旋流气液分离器的结构示意图。

图2是本种旋流气液分离器定义了一些参数的结构示意图。

图3是本种旋流气液分离器进行工作时的状态示意图。

图4是本种旋流气液分离器一种变形结构的示意图。

图中1-入口管，2-分离腔，3-内锥，4-出口管，5-倒锥，6-溢流管出口，7-溢流管，8-溢流管入口，9-分离体，10-上端盖，11-下端盖。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明：

本发明中所述旋流气液分离器，其结构如图1所示，主体是一个中空的圆柱形分离体9，在所述分离体9的上、下两端分别固定有一个上封闭体和一个下封闭体。其中，所述上封闭体由上端盖10、嵌入上端盖10中心的倒锥5以及开于倒锥5中心的溢流管7构成，所述下封闭体由下端盖11和嵌入下端盖11中心的内锥3构成，上述组件密闭连接后，形成一个分离腔2。此外，在所述分离体9上端侧壁上开有与分离体外圆周呈切向接入的两个方向相对、彼此平行的入口管1，在所述分离体9下端侧壁上开有与分离体外圆周呈切向接入的出口管4，其中，所述出口管4的方向要与由两个入口管1确定的内部旋流方向相同。