技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種分離裝置，尤其是一種利用離心分離原理的固液氣分離裝置。?

背景技術(shù)

我國(guó)現(xiàn)有的高產(chǎn)油田均進(jìn)入了高含水時(shí)期，鉆采上來(lái)的油氣水混合液通常需要先經(jīng)過(guò)三相分離器和兩相分離器，將從油井鉆采上來(lái)的油氣水混合液初步分離為天然氣、含水油與含油的污水。其中初步分離出的高含油的油水混合液進(jìn)入大型沉降罐中靜置分離，沉降罐中分離出的少量天然氣進(jìn)入天然氣管網(wǎng)，沉降罐底部的水注回地下，而沉降罐上層的含水油品再經(jīng)過(guò)沉降罐的數(shù)級(jí)重力沉降，最終獲得滿(mǎn)足含水率要求的原油。大型儲(chǔ)罐的靜置沉降工藝是一種在生產(chǎn)過(guò)程中被廣泛采用的非常成熟的工藝路線，技術(shù)與裝備的可靠性高，但是需要較長(zhǎng)的靜置時(shí)間，混合液的分離效率低下，并且占用大罐時(shí)間長(zhǎng)、儲(chǔ)罐體積較大。隨著石油開(kāi)采進(jìn)入枯油期，鉆采出的油水混合液中含水率的增加，開(kāi)發(fā)高效的油水分離器產(chǎn)品以減少或者替代沉降罐分離工藝，是行業(yè)發(fā)展的必然需求。?

目前，國(guó)內(nèi)基于離心分離器的專(zhuān)利較多，比較典型的有中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為CN100435902C的名稱(chēng)為“一種旋流氣液、液液分離器”、公開(kāi)號(hào)CN101537266A的名稱(chēng)“油水分離方法及裝置”等公開(kāi)的專(zhuān)利文件，這些公開(kāi)的技術(shù)方案采用的是以螺旋管為主題的旋流離心分離技術(shù)，雖然能達(dá)到減小分離過(guò)程擾動(dòng)的目的并有一定的分離效果，但螺旋管路沿程阻力大，一般也只能分離兩相混合液。其它的如采用錐形筒旋風(fēng)分離器和普通管式離心分離器等，則由于分離器內(nèi)流體的流動(dòng)剪切作用容易將液滴比如油滴或水滴打碎乳化，而降低分離效果，因此其液液分離效果并不理想。?

公開(kāi)號(hào)為US005571070A的美國(guó)專(zhuān)利和國(guó)際專(zhuān)利WO?00/29120公開(kāi)了一種上下開(kāi)口的轉(zhuǎn)鼓結(jié)構(gòu)，待分離的混合液體由轉(zhuǎn)鼓的底部進(jìn)入并隨轉(zhuǎn)鼓一起轉(zhuǎn)動(dòng)分離，分離的輕相與重相由轉(zhuǎn)鼓的上部不同出口流出分離器。該種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，減小了旋轉(zhuǎn)液體與轉(zhuǎn)鼓壁間的相對(duì)剪切運(yùn)動(dòng)影響分離效果的情況。其最大優(yōu)點(diǎn)正如國(guó)際專(zhuān)利WO?00/29120所描寫(xiě)的那樣，其轉(zhuǎn)子裝配簡(jiǎn)單且結(jié)構(gòu)間無(wú)焊接連接，特別是適用于清潔度要求高的特殊環(huán)境使用。但該結(jié)構(gòu)只能分離兩相如固液、液液混合液，對(duì)大流量、多相混合液特別是混合液中混有少量溶解氣體的分離，存在著不足。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種固液氣分離裝置，該裝置能夠?qū)⒚芏炔煌墓桃骸⒁阂骸庖簝上嗷蚬桃簹馊噙M(jìn)行精確分離。?

本發(fā)明是采用以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種固液氣分離裝置，包括殼體，以及設(shè)置在殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)鼓，殼體上設(shè)有混合液入口、重相出口、出液口和氣相出口，轉(zhuǎn)軸貫穿殼體的上下兩端，并與殼體轉(zhuǎn)動(dòng)連接，轉(zhuǎn)軸設(shè)置在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)鼓之間通過(guò)沿軸向設(shè)置的導(dǎo)流葉片固定連接，其中，所述轉(zhuǎn)鼓呈上下開(kāi)口的筒狀，轉(zhuǎn)軸為中空軸，轉(zhuǎn)軸靠近轉(zhuǎn)鼓上開(kāi)口處的軸壁上固定有擋板，擋板與殼體之間設(shè)置密封裝置，并在殼體的頂部形成氣腔，氣腔與氣相出口連通；位于擋板上方的轉(zhuǎn)軸軸壁設(shè)有出氣孔，出氣孔與氣腔連通，擋板下方的轉(zhuǎn)軸軸壁設(shè)有輕相收集孔；轉(zhuǎn)軸內(nèi)腔固定有氣液分離器，氣液分離器位于出氣孔和輕相收集孔之間；轉(zhuǎn)軸底部的開(kāi)口與殼體的出液口連通。?

本發(fā)明中，轉(zhuǎn)鼓的外壁與殼體的內(nèi)壁之間存在間隙，轉(zhuǎn)鼓與殼體之間設(shè)有密封裝置，該密封裝置將間隙空間分為進(jìn)料腔和重相出料腔，進(jìn)料腔與混合液入口連通，重相出料腔與重相出口連通。?

所述轉(zhuǎn)鼓上開(kāi)口處的擋板為堰流板，轉(zhuǎn)鼓的下開(kāi)口處也設(shè)置堰流板，堰流板與轉(zhuǎn)軸固定連接，堰流板可以改變液體進(jìn)出轉(zhuǎn)鼓的流道。?

所述轉(zhuǎn)軸的上下兩端與殼體之間的密封為轉(zhuǎn)動(dòng)密封，如采用O形圈密封、填料密封或者機(jī)械密封。?

所述氣液分離器可以為波紋式氣液分離器或填料式氣液分離器。?

所述輕相收集孔位于轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的輕相匯集區(qū)，輕相收集孔呈均勻間隔設(shè)置或呈間隔式分區(qū)集中分布。孔徑大小由液相及混入的氣相特征決定。?

所述導(dǎo)流葉片平行于轉(zhuǎn)軸的軸向，且各導(dǎo)流葉片之間呈均勻間隔設(shè)置。所述導(dǎo)流葉片也可以相對(duì)于轉(zhuǎn)軸的軸向呈傾斜狀，且各導(dǎo)流葉片之間呈均勻間隔設(shè)置。?

所述導(dǎo)流葉片之間設(shè)置擋流片或填料，以穩(wěn)定分離器內(nèi)流體的流動(dòng)狀態(tài)。?

本發(fā)明的有益效果是：與現(xiàn)有的離心分離裝置相比，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，設(shè)計(jì)緊湊，能夠?qū)⒒旌嫌胁煌芏鹊膬上嗷蛉嗟幕旌弦壕_分離，并且能夠?qū)崿F(xiàn)氣液分離，分離效果好，并且分離效率高。?

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。?