[发明专利]锥形液液轴向离心分离器及分离监控装置

说明书

本发明公开了一种锥形液液轴向离心分离器及分离监控装置。离心分离器包括生成分离器和强化分离器；待分离的液体从离心分离器底部进入，依次经过生成分离器、锥形收缩段、强化分离器后；重相液体从离心分离器顶部的重相出口HPO排出，轻相液体分别在分离器和强化分离器排出。离心分离监测装置包括重相液体存储箱和轻相液体存储箱，沉降池A和沉降池B，压力传感器以及设备监测器。本发明在两个分离阶段采用对应的分离器，可在较宽的进口流量和含油率范围内保持较高的分离性能；同时多出口的设计保证了高分离效率和低分流比。

技术领域

本发明属于离心式分离技术领域，具体涉及一种锥形液液轴向离心分离器及分离监控装置。

背景技术

离心分离技术与传统重力分离技术相比，具有体积小、成本低、分离效率高、容量大等优点，使其在诸多领域内广泛应用。在工业生产中，气液和固液两相流分离均可达到较高效率，而液液分离由于液滴破碎引起乳化以及密度差小等问题较难实现分离。

传统液液分离器是一种利用混合液密度差和不混溶的特点，在高速旋转下，切向进口产生涡流，两种液体因离心力不同而发生分离的设备。但也正因分离器特殊的切向进口设计，导致产生流场不对称且剪切力过大，液滴摆动、破碎进而影响分离效率，存在一定的局限性。

液液轴向分离器的设计极具挑战，主要有以下几个原因：首先，传统液液轴向分离器只有一个分离器和一个轻相出口，分离效率低。其二，传统液液轴向分离器出口要么位于分离器顶部，要么位于下游管中心作为出口排油，轻相出口荷载大。其三，传统轴向分离器分离过程复杂，容易出现液滴破碎。

小型的锥形液液轴向离心分离器通过改变进口方式避免剪切力过大引起液滴破碎，以及解决涡旋程度不够而迫使液滴向内运动的问题，进而提高分离效率，可以有效替代传统分离器。但目前来看，很少文献中涉及针对工业生产使用的轴向分离器的相关研究。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种小型的锥形液液轴向离心分离器及分离监控装置。

本发明的一方面提供了一种锥形液液轴向离心分离器，包括生成分离器和强化分离器；

待分离的液体从离心分离器底部进入，依次经过生成分离器、锥形收缩段、强化分离器；重相液体从离心分离器顶部的重相出口HPO排出，轻相液体分别在分离器和强化分离器排出。

进一步说，

所述生成分离器的轮毂上有第一轻相出口LPO1，用以排轻相液体；

所述强化分离器的轮毂上有第二轻相出口LPO2和第三轻相出口LPO3，用以排轻相液体。

进一步说，

所述的第三轻相出口LPO3在高度高于第二轻相出口LPO2，所述的第一轻相出口LPO1和第二轻相出口LPO2的直径均大于第三轻相出口LPO3的直径。

本发明的另一方面提供了一种小型的锥形液液轴向离心分离监测装置，用于对所述的锥形液液轴向离心分离器进行分离监测，包括：

重相液体存储箱和轻相液体存储箱，所述重相液体存储箱和轻相液体存储箱的出液口经管路混合后至离心分离器底部；

沉降池A和沉降池B，所述第一轻相出口LPO1第二轻相出口LPO2和分离出的轻相液体输入至沉降池A，所述第三轻相出口LPO3输入至沉降池B；所述沉降池A内含有标尺，轻相液体的流速通过单位时间内体积的变化计算得到；

压力传感器，所述压力传感器用于监测所述锥形液液轴向离心分离器底部和顶部的压力；

设备监测器，所述设备监测器用于记录所述锥形液液轴向离心分离器的整个工作过程。

进一步说，

所述的沉降池A和沉降池B均与所述的轻相液体存储箱连通；所述的重相出口HPO连接至所述的重相液体存储箱。

进一步说，