CN102989597B - 一种静螺旋栅式主动旋流油水分离器 - Google Patents
一种静螺旋栅式主动旋流油水分离器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102989597B CN102989597B CN201210520796.4A CN201210520796A CN102989597B CN 102989597 B CN102989597 B CN 102989597B CN 201210520796 A CN201210520796 A CN 201210520796A CN 102989597 B CN102989597 B CN 102989597B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oil
- separator
- rotating cylinder
- spiral grid
- fixed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 36
- 230000003068 static effect Effects 0.000 title abstract description 8
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 claims abstract description 51
- 235000019476 oil-water mixture Nutrition 0.000 claims abstract description 23
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 19
- 238000005183 dynamical system Methods 0.000 claims description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 31
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 9
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
本发明涉及一种深水油气田用的生产水油水分离器，旨在提供一种静螺旋栅式主动旋流油水分离器。该油水分离器包括分离装置、支架、油水混合物油桶、泵、动力***、收油桶和收水桶，油水混合物油桶、泵和分离装置相互之间通过管路连接，并固定在支架上方，动力***固定在支架的左边，且电机带轮通过V带和分离装置中的旋转筒带轮相连，在分离装置的下方支架上固定有收油桶和收水桶，收油桶与分离装置中的溢流管相连接，收水桶通过钢管与底流装置相连接。本发明结构紧凑，体积和重量都很小，适合深海作业，且增大了油水混合物的浓度、杂质含量的适用范围，缩短了分离时间，提升分离效果。
Description
技术领域
本发明是关于一种深水油气田用的生产水油水分离器，特别涉及一种静螺旋栅式主动旋流油水分离器。
背景技术
对于油水分离器，目前传统的分离方式有静态重力式油水分离器、静态水力旋流分离器和主动旋流分离器。重力式油水分离器使用庞大的分离罐利用油和水的密度差在重力下将油和水进行分离,重力式油水分离器分离时间长、分离效率低、体积重量巨大，深水环境下操作难度大，而且造价昂贵。静态水力旋流器利用其进口和出口之间的压力差使原油在旋流管内旋转，产生离心力，而油和水的密度不同，离心加速度不同，从而径向速度不同而使油水完成分离。但是静态旋流分离器在分离过程中，由于压力降、分离器筒体和原油的粘性阻力的存在，使得在分离器的末端，分离速度降低，流场紊乱，无法形成有效的分离。主动旋流分离器与静态旋流分离器相比，最大的优点是外加动力,油水混合液在旋流管内由外力驱动的高速旋转产生离心力而进行分离，因此其分离的效率不受分离器进出口的压差和压力波动影响。
传统的动态旋流器都是通过旋转旋转栅来加速混合液体，混合液体在旋转筒内由于摩擦阻力的原因切向速度逐渐减小，压力损失严重，到末端的时候流畅紊乱，影响分离效果。而且传统的动态旋流器都是水平摆放，当旋转筒长度较长时，受到混合液体的重力作用影响分离流畅。传统动态旋流器在结构设计和密封设计上很少考虑，设备振动严重，影响分离效果。另外由于密封不佳，如果用于水下分离，容易产生泄露污染。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能主动控制旋转速度、实现深水中的油水混合物有效分离的静螺旋栅式主动旋流油水分离器。为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：
提供一种静螺旋栅式主动旋流油水分离器，包括分离装置，所述油水分离器还包括支架、油水混合物油桶、泵、动力***、收油桶和收水桶；所述动力***包括电机、变频器和电机带轮；
所述分离装置包括入油口装置、轴承、轴承油封架、油封、螺旋栅、螺旋栅固定装置、旋转筒、旋转筒带轮、分离装置固定架、溢流管，溢流管固定装置和底流装置；入油口装置、轴承油封架和底流装置固定在分离装置固定架上；螺旋栅固定装置固定在入油口装置中，并与螺旋栅间隙配合加以固定螺旋栅，螺旋栅设置在旋转筒内部，旋转筒安装于轴承中，旋转筒和旋转筒带轮固定；溢流管固定装置和底流装置之间连接固定，且溢流管一部分伸入旋转筒内；轴承和油封安装在轴承油封架里；
油水混合物油桶、泵和分离装置相互之间通过管路连接，并固定在支架上方，动力***固定在支架的左边，且电机带轮通过V带和分离装置中的旋转筒带轮相连，在分离装置的下方支架上固定有收油桶和收水桶，收油桶与分离装置中的溢流管相连接，收水桶通过钢管与底流装置相连接。
作为进一步的改进，所述油水混合物油桶上方设有搅拌器。
作为进一步的改进，所述分离装置与泵之间的管路上分别装有压力计和流量计，泵与油水混合油桶之间的管路上装有阀门。
作为进一步的改进，所述泵、电机、变频器和分离装置分别与固定板利用螺栓连接，再通过固定板与支架焊接固定，与电机连接的固定板上有上下朝向的U型槽，与分离装置连接的固定板上有左右朝向的U型槽。
作为进一步的改进，所述在旋转筒上部的是调心轴承，在旋转筒下部的是止推轴承。
作为进一步的改进，所述溢流管固定装置和底流装置通过螺纹连接固定的，溢流管固定装置的末端与溢流管通过螺纹旋和。
作为进一步的改进，所述旋转筒内部分为直管段、锥形段和末端直管段，外部直径相同，旋转筒与旋转筒带轮之间通过螺钉连接固定。
作为进一步的改进，所述螺旋栅为螺旋型通道，螺旋段的长度和直径小于旋转筒的内部直管段。
作为进一步的改进，所述螺旋栅的圆柱端末端为方形结构，螺旋栅通过方形结构、螺钉和螺旋栅固定装置与入油口装置固定。
作为进一步的改进，所述螺旋栅、入油口装置、溢流管和底流装置分别采用O型圈密封，入油口装置和轴承油封架之间以及底流装置和轴承油封架之间分别采用垫片密封，旋转筒和轴承油封架之间采用油封密封。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、结构紧凑，体积和重量都很小，适合深海作业；
2、比起重力式分离，本发明明显缩短了分离时间；
3、先对油水混合物进行搅拌，并用泵以一定的压力注入分离装置，增大了油水混合物的浓度、杂质含量的适用范围；
4、配备了动力装置，螺旋栅和旋转筒结构都是通过流场设计计算，转速、流量、压力等都是通过计算、仿真和实验后优化配置，明显提升分离效果。
附图说明
图1是本发明的整体轴测图。
图2是分离装置的剖视图。
图3是螺旋栅。
图4是旋转筒剖面图。
图中的附图标记为：1支架；2电机；3电机带轮；4 V带；5分离装置固定架；6轴承油封架；7垫片；8入油口装置；9 O型圈；10螺旋栅固定装置；11油封；12轴承；13螺旋栅；14旋转筒；15旋转筒带轮；16溢流管；17底流装置；18溢流管固定装置；19流量计；20压力计；21搅拌器；22阀门；23油水混合物油桶；24泵；25收水桶；26收油桶。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
如图1所示的油水分离器主要由以下几部分组成：支架1、分离装置、油水混合物油桶23、泵24、动力***、收油桶26和收水桶25。油水混合物油桶23、泵24和分离装置相互之间通过管路连接，并固定在支架1上方，其中泵24和分离装置分别与固定板利用螺栓连接，再通过固定板与支架1焊接固定，且与分离装置连接的固定板上有左右朝向的U型槽，用以调节V带4的张紧程度。收油桶26和收水桶25固定在分离装置下方的支架1上。油水混合物油桶23上方设有搅拌器21，对油水混合物实现充分均匀搅拌。分离装置与泵24之间的管路上分别装有压力计20和流量计19，用于测量入油口的流量和压力，泵24与油水混合油桶23之间的管路上装有阀门22，用于调节流量。
所述分离装置包括入油口装置8、轴承12、轴承油封架6、油封11、螺旋栅13、螺旋栅固定装置10、旋转筒14、旋转筒带轮15、分离装置固定架5、溢流管16和底流装置17。轴承12和油封11安装在轴承油封架6里；旋转筒14内部分为直管段、锥形段和末端直管段，外部直径相同；螺旋栅13为螺旋型通道，设置在旋转筒内部，螺旋段的长度和直径小于旋转筒14的内部直管段。入油口装置8和轴承油封架6通过螺栓固定在分离装置固定架5上的，且入油口装置8和轴承油封架6采用密封垫片7密封。螺旋栅13的圆柱端末端为方形结构，可利用螺钉与入油口装置8连接，并通过O型圈9密封。螺旋栅固定装置10通过螺纹固定在入油口装置8中，并与螺旋栅13间隙配合。旋转筒14安装于轴承12中，上面是调心轴承，下面是止推轴承，旋转筒14的两端采用油封11密封。旋转筒14和旋转筒带轮15采用紧定螺钉固定。底流装置17通过螺栓和轴承油封架6以及分离装置固定架5连接。溢流管固定装置18和底流装置17是通过螺纹连接固定，溢流管固定装置18的末端与溢流管16通过螺纹旋和，能通过调节旋和长度来调节溢流管16深入旋转筒14的位置，溢流管固定装置18和溢流管16之间是通过O型圈9实现密封的。溢流管16的另一端与收油桶26相连接，底流装置17则通过钢管与收水桶25相连接。所述溢流管16的入口分为内锥角、外锥角和椭球面三种形式。
所述动力***包括电机2、变频器和电机带轮3。电机2和变频器分别与固定板利用螺栓连接，再通过固定板焊接固定在支架1的左边，与电机2连接的固定板上有上下朝向的U型槽，用于调节电机2的高低位置。电机2通过电机带轮3、V带4和旋转筒带轮15带动旋转筒14实现高速旋转，而电机2的转速是通过变频器进行调节，同时通过转速测量仪来测定电机2转速。
工作时，油水混合物在油水混合物油桶23内先通过搅拌器21搅拌均匀，然后泵24以一定的压力将油水混合物注入到分离装置中，并通过流量计19和压力计20获取流量和压力数据。
当油水混合物从入油口装置8进入分离装置后，沿着螺旋栅13的螺旋通道切向注入到旋转筒14中，而旋转筒14高速旋转对油水混合物进行加速，由于油和水的密度不同在高速旋转下产生离心分离，在旋转筒14末端，油从位于旋转筒14末端中心的溢流管16中排除，而水则从底流装置17排除。
Claims (7)
1.一种静螺旋栅式主动旋流油水分离器，包括分离装置，其特征在于，所述油水分离器还包括支架、油水混合物油桶、泵、动力***、收油桶和收水桶；所述动力***包括电机、变频器和电机带轮；
所述分离装置包括入油口装置、轴承、轴承油封架、油封、螺旋栅、螺旋栅固定装置、旋转筒、旋转筒带轮、分离装置固定架、溢流管，溢流管固定装置和底流装置；入油口装置、轴承油封架和底流装置固定在分离装置固定架上；螺旋栅固定装置固定在入油口装置中，并与螺旋栅间隙配合加以固定螺旋栅，螺旋栅设置在旋转筒内部，旋转筒安装于轴承中，旋转筒和旋转筒带轮固定；溢流管固定装置和底流装置之间连接固定，且溢流管一部分伸入旋转筒内；轴承和油封安装在轴承油封架里；
油水混合物油桶、泵和分离装置相互之间通过管路连接，并固定在支架上方，动力***固定在支架的左边，且电机带轮通过V带和分离装置中的旋转筒带轮相连，在分离装置的下方支架上固定有收油桶和收水桶，收油桶与分离装置中的溢流管相连接，收水桶通过钢管与底流装置相连接；
所述旋转筒内部分为直管段、锥形段和末端直管段，外部直径相同，旋转筒与旋转筒带轮之间通过螺钉连接固定；
所述螺旋栅为螺旋型通道，螺旋段的长度和直径小于旋转筒的内部直管段；
所述螺旋栅的圆柱端末端为方形结构，螺旋栅通过方形结构、螺钉和螺旋栅固定装置与入油口装置固定。
2.根据权利要求1所述的油水分离器，其特征在于，所述油水混合物油桶上方设有搅拌器。
3.根据权利要求1所述的油水分离器，其特征在于，所述分离装置与泵之间的管路上分别装有压力计和流量计，泵与油水混合油桶之间的管路上装有阀门。
4.根据权利要求1所述的油水分离器，其特征在于，所述泵、电机、变频器和分离装置分别与固定板利用螺栓连接，再通过固定板与支架焊接固定，与电机连接的固定板上有上下朝向的U型槽，与分离装置连接的固定板上有左右朝向的U型槽。
5.根据权利要求1所述的油水分离器，其特征在于，所述在旋转筒上部的是调心轴承，在旋转筒下部的是止推轴承。
6.根据权利要求1所述的油水分离器，其特征在于，所述溢流管固定装置和底流装置通过螺纹连接固定的，溢流管固定装置的末端与溢流管通过螺纹旋和。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的油水分离器，其特征在于，所述螺旋栅、入油口装置、溢流管和底流装置分别采用O型圈密封，入油口装置和轴承油封架之间以及底流装置和轴承油封架之间分别采用垫片密封，旋转筒和轴承油封架之间采用油封密封。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210520796.4A CN102989597B (zh) | 2012-12-03 | 2012-12-03 | 一种静螺旋栅式主动旋流油水分离器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210520796.4A CN102989597B (zh) | 2012-12-03 | 2012-12-03 | 一种静螺旋栅式主动旋流油水分离器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102989597A CN102989597A (zh) | 2013-03-27 |
| CN102989597B true CN102989597B (zh) | 2014-03-12 |
Family
ID=47919003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210520796.4A Expired - Fee Related CN102989597B (zh) | 2012-12-03 | 2012-12-03 | 一种静螺旋栅式主动旋流油水分离器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102989597B (zh) |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4464264A (en) * | 1982-03-04 | 1984-08-07 | Noel Carroll | Cyclone separator |
| US9131667B2 (en) * | 2000-08-17 | 2015-09-15 | E. Bayne Carew | Filter apparatus |
| CN2551314Y (zh) * | 2002-06-14 | 2003-05-21 | 中国石化集团河南石油勘探局勘察设计研究院 | 一种旋流油水分离器 |
| WO2005103447A1 (en) * | 2004-04-26 | 2005-11-03 | Axsia Serck Baker Limited | Improvements in and relating to well head separators |
| CN200963611Y (zh) * | 2007-02-08 | 2007-10-24 | 北京德蕾科技开发有限公司 | 动态旋流器的旋转栅结构 |
| CN101757992B (zh) * | 2010-02-06 | 2012-08-22 | 大连理工大学 | 动态预旋与轴向推进式水力旋流器 |
| CN201832722U (zh) * | 2010-02-06 | 2011-05-18 | 大连理工大学 | 一种动态预旋与轴向推进式水力旋流器 |
-
2012
- 2012-12-03 CN CN201210520796.4A patent/CN102989597B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102989597A (zh) | 2013-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102226736B (zh) | 评估仿生非光滑表面及仿生射流表面减阻效果的试验装置 | |
| CN108871988A (zh) | 一种研究压力对弯管磨损影响的实验装置 | |
| CN102251765A (zh) | 一种轴向式入口油水旋流分离器 | |
| CN107290089A (zh) | 一种便于拆装的摩擦力测试装置 | |
| CN104437157B (zh) | 可连续调整射流喷管位置的高效射流喷嘴 | |
| CN102989597B (zh) | 一种静螺旋栅式主动旋流油水分离器 | |
| CN102698625A (zh) | 一种高压旋流混合装置 | |
| CN103007584B (zh) | 螺旋栅中空上浮式油水分离器 | |
| CN105239946B (zh) | 连续油管牵引器的实验装置 | |
| CN103567079B (zh) | 卧式振动离心机 | |
| CN103629122A (zh) | 一种实现离心泵内部空化振动频率主动控制的检测台 | |
| CN106092501B (zh) | 旋转变径圆管内流场测试实验装置 | |
| CN105259099A (zh) | 一种超高速水润滑轴承空蚀试验装置 | |
| CN105618274B (zh) | 壁面旋转双锥内螺旋水力旋流器 | |
| CN204572638U (zh) | 一种外动力螺旋气液分离装置 | |
| CN204364952U (zh) | 一种超重力油水分离装置 | |
| CN202876965U (zh) | 管道介质减速控制装置 | |
| CN106693449A (zh) | 脱气器 | |
| CN204159266U (zh) | 一种循环自搅拌装置 | |
| CN206996877U (zh) | 结晶反冲洗离心机 | |
| CN202410248U (zh) | 气动脱气器 | |
| CN204357413U (zh) | 录井用自动调整高度定量脱气器 | |
| CN104815732A (zh) | 一种沉积物破碎器 | |
| CN204583414U (zh) | 一种沉积物破碎器 | |
| US11815140B2 (en) | Increasing mechanical advantage through the use of a rotating liquid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140312 Termination date: 20151203 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |