CN104474795A - 一种新型管道气液分离器 - Google Patents

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盛文君
张井玉
谢知峻
焦慧娟
王芬芬
金有海
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Abstract

本发明公开了一种新型管道气液分离器，该分离器是由工艺管道以及设置在管道内的稳流部件、起旋部件、分离部件和捕集部件组成。所述的稳流部件是设置在导向叶片前端的导向器和后端的稳流锥，起到稳定流体的作用；所述的起旋部件是与管道同心的导向叶片，强制流体产生离心作用；所述的分离部件包括直管段的分离筒体和锥段的多孔介质分离锥，实现气液的离心分离；所述的捕集部件包括前、后弓形板和设在弓形板后面的集液管，实现液滴的捕集；弓形板上开设有长条槽，前、后弓形板开槽方向交错，分离锥下部和弓形板底部设有液体流动槽。通过上述技术方案，本发明的管道气液分离器将离心分离部件和机械捕集部件同置于管道中，大大减少了分离设备的体积，提高了捕集效率。同时由于弓形板的交错设置，延长了流体的运动路径，增加了液体的捕集机率。

Description

一种新型管道气液分离器
技术领域
本发明涉及气液分离器，具体涉及一种离心分离和机械分离相结合的管道气液分离器，用于天然气管道内的液体捕集，也适用于石油、化工、环保、医药、食品等行业的气液分离过程。
背景技术
天然气在能源领域的优势日益显现，全球加大天然气的开发和利用。在天然气的开采过程中，气液分离器是天然气净化过程中必不可少的一环，其作用是将天然气中的轻组分、水和杂质尽可能地分离出来，减少进入下级流程，避免影响正常生产和安全。气液分离器结构很多，其分离方法也各不相同，包括重力沉降、折流分离、离心力分离、丝网分离、超滤分离和填料分离等。目前应用的天然气气液分离器普遍存在着体积大、结构复杂、分离效率不高的特点，而开发体积小、结构合理的天然气气液分离器可以有效提高气液分离效率。
发明内容
为了解决天然气气液分离器体积大、结构复杂、分离效率不高的问题，本发明提供了一种新型管道气液分离器，该分离器将离心分离部件和机械捕集部件同置于管道中，大大减少了分离设备的体积，提高了捕集效率，能适用于天然气管道中的气液分离。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种新型管道气液分离器，该分离器是由工艺管道以及在管道内设置的稳流部件、起旋部件、分离部件和捕集部件组成，所述的稳流部件是设置在导向叶片前端的导向器和后端的稳流锥，起到稳定流体的作用；所述的起旋部件是与管道同心的导向叶片，强制流体产生离心作用；所述的分离部件包括直管段的分离筒体和锥段的分离锥，实现气液的离心分离；所述的捕集部件包括前、后弓形板和设在弓形板后面的集液管，实现液滴的捕集。
进一步，所述的导向叶片流道由螺旋槽或螺旋叶片形成，前面装有弹型结构的导向器，后面装有流线型的稳流锥。
进一步，所述的分离锥为喇叭口形状，器壁由多孔介质制成，分离锥下部设置液体流动槽。
进一步，所述的弓形板为多块且交错倾斜设置，弓形板前倾角度30~60°，前、后弓形板上均匀开设长条槽，槽宽1~5mm，前、后弓形板开槽方向交错，交错角45~90°。
由于采用了上述技术方案，本发明通过将分离元件设置在管道内部的方法，减少了分离设备的体积；通过导向叶片以及直管段的分离筒体和锥段的多孔介质分离锥共同组成旋液分离器，在离心力场作用下实现高效分离，而且多孔介质分离锥既能增加气液接触面积，又能使气体透过，有利于提高分离效率；同时由于弓形板的交错设置以及前、后弓形板开槽方向的不同，使流体的运动路径得以延长，增加了液体的捕集机率；弓形板开设细长槽也加了捕集元件与液体的接触面积，提高了捕集效率。另外，在分离锥和弓形板的底部开槽，也方便捕集液体能够汇集流动至集液管。
附图说明
图1为本发明的设备结构图；图中1-导向器，2-导向叶片，3-稳流锥，4-分离筒体，5-分离锥，6-前弓形板，7-后弓形板，8-集液管。
图2为导向叶片结构图。
图3为分离锥结构图。
图4为分离锥的多孔器壁结构图。
图5为前、后弓形板上下布置图；图中6-前弓形板，7-后弓形板，9-长条槽。
图6为前、后弓形板左右布置图；图中6-前弓形板，7-后弓形板，9-长条槽。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。
实施例：
如图1、图2、图3、图4、图5及图6所示，本发明的新型管道气液分离器，包括在管道内设置旋液分离部件和机械捕集部件。旋液分离部件包括稳流起旋器、分离筒体(4)和分离锥(5)，稳流起旋器又由导向器(1)、导向叶片(2)和稳流锥(3)；机械捕集部件包括交错倾斜设置的前弓形板(6)和后弓形板(7)，弓形板前倾角度30~60°，本实施例中优选45°，前、后弓形板为多块且上面开设有长条槽(9)，本实施例中优选弓形板总数5块，前、后弓形板开槽方向交错，交错角45~90°，本实施例中优选90°。在弓形板后面的管路上设有集液管(8)。
使用时，含液气体沿着管线经过导向器1进入导向叶片2的流道内，在导向叶片的强制作用下形成旋转流场，流体在离心力场的作用下沿着稳流锥3，在分离筒体4和分离锥5组成的旋液分离器内进行分离，使得液滴到达器壁而汇聚；分离后流体继续沿着管道前行，依次通过多个前弓形板6和后弓形板7，由弓形板的长条槽9以及弓形板所形成的S形流道中进一步捕集；捕集液汇聚流动至集液管8中。
通过上述实施例可见，本发明的新型管道分离器以离心分离和机械捕集作为其主要的分离方法，分离效率高，而且结构简单、分离设备的体积小。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.一种新型管道液分离器，其特征在于，在工艺管段内设置稳流部件、起旋部件、分离部件和捕集部件，所述的稳流部件是设置在导向叶片前端的导向器和后端的稳流锥，所述的起旋部件是与管道同心的导向叶片，所述的分离部件包括直管段的分离筒体和锥段的分离锥，所述的捕集部件包括前、后弓形板和设在弓形板后面的集液管。
2.如权利要求1所述的管道气液分离器，其特征在于导向叶片流道由螺旋槽或螺旋叶片形成，导向叶片前端装有弹型结构的导向器，后端装有流线型的稳流锥。
3.如权利要求1所述的管道气液分离器，其特征在于喇叭口状的分离锥，分离锥器壁由多孔介质制成，下部设有液体流动槽。
4.如权利要求1所述的管道气液分离器，其特征在于多块弓形板交错倾斜设置，弓形板前倾角度30~60°，前、后弓形板上均匀开设有长条槽，槽宽1~5mm，前、后弓形板开槽方向交错，交错角45~90°。
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