CN207805823U - 一种新型除砂防堵水力旋流管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型除砂防堵水力旋流管，包括污水进水管，柱形壳体、锥形壳体及尾管，其中所述锥形壳体的上圆端连接柱形壳体，下尖端连接尾管，所述的污水进水管设在柱形壳体侧的切线方向，其中还包括，溢流管、锥形导向板、锥形筛网和导向块，所述的导向块设在污水进水管内与柱形壳体相连接的位置；所述的锥形导向板的锥形端连接锥形筛网，另一端呈倒角式外翻连接在柱形壳体的内壁上；所述的溢流管从柱形壳体的空腔中心向锥形壳体端下伸，其上端高出柱形壳体顶盖，底端连接在锥形筛网上。本实用新型操作简单，结构合理，油水相分离效率高，完全解决了水力旋流管的堵塞问题。

Description

一种新型除砂防堵水力旋流管

技术领域

本实用新型涉及机械设计技术领域，更具体地涉及一种新型除砂防堵水力旋流管。

背景技术

水力旋流管最早于20世纪30年代末在荷兰出现，水力旋流管是一种高效率的分级、相分离设备，海上油田上主要用于原油生产污水处理的油水分离过程，有时也用于泥浆脱水作业。

现有的水力旋流管一般由一个中空的涡流发生段，一个中空的分离锥段，一个污水进水管，一个溢流口管和一个尾管组成，涡流发生段与分离锥段相连通，污水进水管设在涡流发生段一侧的切向，溢流口管设在涡流发生段的顶部，尾管设在分离锥段的底端。由于水力旋流管遵循水力分级的原理进行不同粒度物料的分级工作，因此在油水分离的过程中，经常由于原油生产污水中含有油泥、细砂粒等杂质，导致在相分离过程中，粒度较小的油泥和细砂粒易窜流至溢流管，造成水力旋流管堵塞，降低海上油田生产效率。尤其在生产条件波动时，如原油生产污水处理量短时间增大时，更容易造成油水两相分离效果不理想、分级效率不高等缺点。

发明内容

本实用新型为了克服上述现有技术存在的不足，提供一种结构合理，操作维护方便，有效提高分级效率的新型除砂防堵水力旋流管。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种新型除砂防堵水力旋流管，包括污水进水管，柱形壳体、锥形壳体及尾管，其中所述锥形壳体的上圆端连接柱形壳体，下尖端连接尾管，柱形壳体与锥形壳体及尾管内部相互联通，所述的污水进水管的一端固设在柱形壳体任一侧的切线方向，还包括，溢流管、锥形导向板、锥形筛网和导向块，所述的导向块设在污水进水管内与柱形壳体相连接的位置；所述的锥形导向板的锥形端从柱形壳体空腔上方向锥形壳体端下伸，另一端呈倒角式外翻连接在柱形壳体的内壁上，锥形导向板的锥形端连接锥形筛网；所述的溢流管从柱形壳体的空腔中心向锥形壳体端下伸，其上端高出柱形壳体顶盖，底端连接在锥形筛网上。

所述的导向块一侧固设在污水进水管内壁上，一端固设在柱形壳体上，导向块的另一侧自污水进水管入口端呈斜线方向切入柱形壳体外侧。

在采用上述技术方案后，所取得的有益效果为：

1、本实用新型由于在溢流管下端连接了锥形筛网，使得在油田生产污水的油水两相分离过程中，粒度较小的油泥和细砂粒经过一定目数锥形筛网的分选后，经锥形导向板的导流后从尾管流出，从根本上避免了水力旋流管堵塞的现象，增加了海上油田生产效率。

2、本实用新型增设了导向块和锥形导向板，故有利于涡流加速达到更大的线速度，形成更大的离心力，增加相分离效率。

3、本实用新型结构简单合理，易于控制且可靠性高。

附图说明

图1是本实用新型的正面剖切示意图。

图2是本实用新型的俯视图。

图3是本实用新型的锥形导向板与锥形筛网的俯视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1、图2和图3所示，一种新型除砂防堵水力旋流管，包括污水进水管1，柱形壳体3、锥形壳体7及尾管8，其中所述锥形壳体7的上圆端连接柱形壳体3，下尖端连接尾管8，柱形壳体3为涡流发生段，锥形壳体7为分离锥段，柱形壳体3与锥形壳体7及尾管8内部相互联通，所述的污水进水管1的一端固设在柱形壳体3任一侧的切线方向，该结构有利于涡流加速达到更大的线速度，形成更大的离心力，增加相分离效率。

如图1、2和3所示，该除砂防堵水力旋流管还包括，溢流管2、锥形导向板4、锥形筛网5和导向块9，所述的导向块9设在污水进水管1内与柱形壳体3相连接的位置，所述的导向块9一侧固设在污水进水管1内壁上，一端固设在柱形壳体3上，导向块9的另一侧自污水进水管1入口端呈斜线方向切入柱形壳体3外侧，锥形导向板4的锥形端从柱形壳体3空腔上方向锥形壳体7端下伸，另一端呈倒角式外翻并通过外沿连接在柱形壳体3的内壁上，锥形导向板4的锥形端连接有尖端向下的锥形筛网5，锥形导向板4与柱形壳体3的连接处呈倒角式外翻，作用是将不能通过筛网5的杂质引流至柱形壳体3的内壁面形成涡流，使其继续向下运动，进而从尾管8处排出。

如图1和2所示，所述的溢流管2从柱形壳体3的空腔中心向锥形壳体7端下伸，其上端高出柱形壳体3顶盖，底端连接在锥形筛网5上，此锥形筛网5的目数由施工现场所遇到油泥质(沥青)颗粒、砂粒等杂质进行粒度优选。

工作原理：海上油田生产污水以一定的速度进入污水进水管1，同时在导向块9作用下沿切线方向进入柱形壳体3的涡流发生段，由于受到柱形壳体3内壁的限制而产生水力旋流涡流，使得生产污水做自上而下的螺旋线状运动轨迹6旋转运动，根据海上油田生产污水中颗粒的密度和大小进行分级，大颗粒，如水颗粒，所受的离心力大，一旦此离心力力大于因运动所产生的液体阻力，该颗粒就会克服这一阻力与细小颗粒分离，并偏向内壁方向移动，到达柱形壳体3的内壁形成涡流发生段，涡流沿内壁向下运动，直至从尾管8排出。小颗粒，如油颗粒、油泥颗粒及细砂粒等，所受的离心力小，在柱形壳体3的涡流发生段中心部位，涡流旋转向下运动，进入锥形壳体7形成水力旋流分离锥段，因随锥形壳体7的内径逐渐缩小，生产污水旋转速度加快，导致产生涡流运动时沿径向方向的压力分布不均，越接近轴线处越小而至轴线时趋近于零，成为低压区甚至为真空区，导致细而小的颗粒趋向于轴线方向移动。同时，由于尾管8直径大大缩小，液体无法迅速从尾管8排出，而设在柱形壳体3顶盖中央的溢流管2，由于处于旋流腔低压区而使细而小的颗粒向其移动，因而形成向上的旋转运动，经过一定目数的锥形筛网5的优选，油颗粒从溢流管2排出；油泥颗粒及细砂粒因不能通过锥形筛网5，故沿锥形导向板4继续上行，但由于其上行过程中所受离心力不断减小，所以油泥颗粒及细砂粒经锥形导向板4上端外翻倒角引导流动作用后沿锥形壳体7内壁面流动，最终由尾管8排出，以此从根本上避免了水力旋流管堵塞的现象，增加了海上油田生产效率。

需要进一步说明的是，本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (2)

1.一种新型除砂防堵水力旋流管，包括污水进水管(1)，柱形壳体(3)、锥形壳体(7)及尾管(8)，其中所述锥形壳体(7)的上圆端连接柱形壳体(3)，下尖端连接尾管(8)，柱形壳体(3)与锥形壳体(7)及尾管(8)内部相互联通，所述的污水进水管(1)的一端固设在柱形壳体(3)任一侧的切线方向，其特征在于：还包括，溢流管(2)、锥形导向板(4)、锥形筛网(5)和导向块(9)，所述的导向块(9)设在污水进水管(1)内与柱形壳体(3)相连接的位置；所述的锥形导向板(4)的锥形端从柱形壳体(3)空腔上方向锥形壳体(7)端下伸，另一端呈倒角式外翻连接在柱形壳体(3)的内壁上，锥形导向板(4)的锥形端连接锥形筛网(5)；所述的溢流管(2)从柱形壳体(3)的空腔中心向锥形壳体(7)端下伸，其上端高出柱形壳体(3)顶盖，底端连接在锥形筛网(5)上。

2.根据权利要求1所述的除砂防堵水力旋流管，其特征在于：所述的导向块(9)一侧固设在污水进水管(1)内壁上，一端固设在柱形壳体(3)上，导向块(9)的另一侧自污水进水管(1)入口端呈斜线方向切入柱形壳体(3)外侧。