[发明专利]一种油水超重力聚结分离装置

说明书

一种油水超重力聚结分离装置。主要目的在于提供一种用于油水两相介质分离的新型分离装置。其特征在于：在聚结外筒内置有一级变螺距增压流道和变径聚结内芯；变径聚结内芯的主体为锥体；第二段溢流管贯穿所述变径聚结内芯；在变径分离筒内置有二级变螺距增压流道，变径分离筒内位于二级变螺距增压流道之下的腔室为介质主分离腔。该装置将水力聚结技术与旋流分离技术相结合，使离散相油滴在超重力作用下完成聚结，致使油相在进行旋流分离前，由小油滴变成大油滴，且保障油相处于径向上靠近溢流口位置，以此来提高油水分离效率及精度，弥补了旋流分离与聚结分离各自的不足。

技术领域：

本发明涉及一种应用于石油、化工、环保等领域中的用于两相介质分离的超重力聚结分离装置。

背景技术：

在多相介质分离技术研究发展过程中，为适应不同需求、不同场合的应用，形成了旋流分离、聚结分离、沉降分离、化学分离等多种分离方法及形式。其中旋流分离具有设备体积小、分离速度快等优点被广泛应用于多相流分离领域。传统的水力旋流器结构通常是由切向入口、大锥段、小锥段、底流口及溢流口组成。混合液从切向入口进入旋流腔，经过两个锥段进一步对流体介质加速，旋流的液体根据密度不同得到分离，轻质相从溢流口流出，重质相从底流口排出。这类的旋流器通常只能实现两相介质预分离，并不适用于介质间的高精度分离。同时聚结分离具有高精度分离的优点，但其分离速度较慢，一般需要一个较长的聚结时间，通常情况下聚结会与沉降分离方法并用，实现介质间分离，但分离速度较慢，无法保障快速的连续分离。聚结按照分离方法可分为水力聚结和材料聚结，水力聚结即增加液滴间的碰撞机率将小油滴变为大油滴进而加速分离效率及精度。但目前，以上这些现有技术还都处于各自独立运用的状态，未曾被有机的组合起来发挥更好的作用。

发明内容：

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提供了一种将水力聚结技术与旋流分离技术有机的结合在一起的装置，使离散相油滴在超重力作用下完成聚结，致使油相在进行旋流分离前，由小油滴变成大油滴，且保障油相处于径向上靠近溢流口位置，以此来提高油水分离效率及精度。弥补了旋流分离与聚结分离各自的不足之处，使混合介质实现无外力增压条件下的连续高精度分离。

本发明的技术方案是：该种油水超重力聚结分离装置，包括顺次相连接的聚结外筒、导流外筒、变径分离筒以及底流管，底流管的底部为重质相出口，其独特之处在于：

在聚结外筒内置有一级变螺距增压流道和变径聚结内芯；

其中，一级变螺距增压流道由引流锥体、一级导流通道和一级增压流道顺次一体化连接后构成；第一段溢流管固定在引流锥体、一级导流通道和一级增压流道的内腔中。第一段溢流管的首端为轻质相出口，第一段溢流管的尾部开有一级定位螺纹孔，所述一级定位螺纹孔用于连接位于变径聚结内芯内的第二段溢流管；一级导流通道和一级增压流道上的流道螺旋方向相同，但一级导流通道与一级增压流道的螺旋升角不同，一级导流通道的升角由大变小，以此保障对来液导流后与一级增压流道的对接；一级导流通道与一级增压流道的螺距亦不同，一级导流通道螺距由大变小，一级增压流道螺距恒定；在一级导流通道与一级增压流道的螺旋连接处，采用平滑曲线过渡，以此来保障来液流动的稳定性，同时降低乳化。

变径聚结内芯的主体为锥体；所述第二段溢流管贯穿所述变径聚结内芯，所述第二段溢流管的尾端伸出变径聚结内芯的锥体外，在所述第二段溢流管的尾端上开有二级定位螺纹；所述第二段溢流管的尾端位于导流外筒内；变径聚结内芯的外壁与聚结外筒内壁之间形成的环形倒锥体形空腔为环形聚结通道。

在变径分离筒内置有二级变螺距增压流道，所述二级变螺距增压流道由二级导流通道和二级增压通道一体化连接后构成；其中，二级导流通道和二级增压通道上的流道螺旋方向相同，但二级导流通道与二级增压流道的螺旋升角不同，二级导流通道的升角由大变小，以此保障对来液导流后与二级增压流道的对接；二级导流通道与二级增压流道的螺距亦不同，前者大于后者；在二级导流通道与二级增压流道的螺旋连接处，采用平滑曲线过渡。