CN216779115U - 一种三入口管柱式气液旋流分离器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种三入口管柱式气液旋流分离器，包括有竖直筒体，竖直筒体顶端连接有气相出口管道，竖直筒体底端连接有液相出口管道，竖直筒体的侧壁连接有下倾管道，下倾管道侧壁有预分离气相管道及预分离液相管道。预分离气相管道的入口端连接下倾管道，出口端连接竖直筒体，出口端的位置高于下倾管道的出口端且低于气相出口管道的入口端；预分离液相管道的入口端连接下倾管道，入口端的位置低于第一竖直管的入口端且高于下倾管道的出口端，第二倾斜管的出口端连接竖直筒体，出口端的位置低于下倾管道的出口端且高于液相出口管道的入口端。本实用新型减少分离后气相夹杂液相现象和液相夹杂气相现象的发生，提高分离纯度和分离效率。
Description
技术领域
本实用新型属于石油化工技术领域，涉及一种三入口管柱式气液旋流分离器。
背景技术
近年来，一种紧凑型气液分离器——管柱式气液旋流分离器(Gas-liquidCylindricalCyclone，简称GLCC)，因其物料停留时间短、分离效率高、处理量大、占地面积小、成本更低、承压能力强等优点，更能适应水下苛刻条件，在深海油气开发领域逐渐取代了重力分离器。GLCC是一种基于离心分离的新型油气分离器，其结构简单巧妙。它主要由倾斜入口管、竖直筒体、气相出口管和液相出口管组成。气、液混合流首先进入倾斜入口管，在此形成气液分层流，使混合物得以预分离；倾斜入口管与竖直筒体连接处设有切向的渐缩喷嘴，实现造旋和加速后的气液混合物在竖直筒体的上部和下部分别形成气相、液相两股旋流，在离心力和重力的共同作用下，气相旋流中的液滴被甩到边壁并最终向下由液相出口流出，而液相旋流中的气泡边旋转边向中心轴线处聚集，最终向上从顶部的气相出口排出。与传统重力分离器相比，这种离心重力作用相互耦合的分离机制显然更具高效分离能力。
现有的管柱式气液旋流分离器虽然可以进行气液分离，但投入实际运用中，分离处的气相夹杂少量的液相或液相夹杂少量气相，影响分离纯度。所以亟待对现有的管柱式气液旋流分离器进行升级，提高气液分离效率与分离纯度。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种三入口管柱式气液旋流分离器，解决了背景技术中提到的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种三入口管柱式气液旋流分离器，包括有竖直筒体，竖直筒体顶端连接有气相出口管道，竖直筒体底端连接有液相出口管道，竖直筒体的侧壁连接有下倾管道，下倾管道侧壁有预分离气相管道及预分离液相管道，下倾管道、预分离气相管道及预分离液相管道的外壁设置有保温层，保温套由内到外依次为保温棉层与塑料膜层，塑料膜层包覆保温棉层；
预分离气相管道依次有第一竖直管、第一弯管以及第一倾斜管连接组成，第一竖直管的入口端连接下倾管道，第一倾斜管的出口端连接竖直筒体，出口端的位置高于下倾管道的出口端且低于气相出口管道的入口端；
预分离液相管道依次有第二竖直管、第二弯管以及第二倾斜管连接组成，第二竖直管的入口端连接下倾管道，入口端的位置低于第一竖直管的入口端且高于下倾管道的出口端，第二倾斜管的出口端连接竖直筒体，出口端的位置低于下倾管道的出口端且高于液相出口管道的入口端；
下倾管道的出口端设置有第一喷嘴联通竖直筒体，第一喷嘴的出口端与竖直筒体相切，第一喷嘴的截面积从远离竖直筒体的一端到靠近竖直筒体的一端逐渐递减；
预分离气相管道出口端设置有第二喷嘴，第二喷嘴的出口端与竖直筒体相切，第二喷嘴的截面积从远离竖直筒体的一端到靠近竖直筒体的一端逐渐递减；
预分离液相管道设置有第三喷嘴，第三喷嘴的出口端与竖直筒体相切，第三喷嘴的截面积从远离竖直筒体的一端到靠近竖直筒体的一端逐渐递减。
本实用新型的特点还在于：
下倾管道与水平面的夹角为25～30度。
预分离气相管道与水平面的夹角为25～30度。
预分离液相管道与水平面的夹角为25～30度。
进一步地，下倾管道与水平面的夹角为27度。
进一步地，预分离气相管道与水平面的夹角为27度。
进一步地，预分离液相管道与水平面的夹角为27度。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型从减少液膜形成的角度出发，提出了一种三入口管柱式气液旋流分离器，由于下倾管道起到预分离的作用，此结构可以使下倾管道的预分离作用得到更好的发挥，并且下倾管道中气液混合物的流型对最终分离效率有很大的影响。
2、本实用新型有利于气液混合物在下倾管道中形成分层流动，让大部分气体从上部预分离气相管道流入分离腔，让将近50％的液体流入下部预分离液相管道进入分离腔，这样可以在增大气液处理量的同时，减少管道内段塞流的形成。从而减少分离后气相夹杂液相现象和液相夹杂气相现象的发生，提高分离纯度和分离效率。
附图说明
图1是本实用新型一种三入口管柱式气液旋流分离器的结构示意图；
图2是本实用新型一种三入口管柱式气液旋流分离器的下倾管道俯视剖面图；
图3是本实用新型一种三入口管柱式气液旋流分离器的预分离气相管道俯视剖面图；
图4是本实用新型一种三入口管柱式气液旋流分离器的预分离液相管道俯视剖面图；
图5是本实用新型一种三入口管柱式气液旋流分离器的第一喷嘴或第二喷嘴或第三喷嘴结构示意图；
图中，1.竖直筒体，2.气相出口管道，3.液相出口管道，4.下倾管道，5.预分离气相管道，5-1.第一竖直管，5-2.第一弯管，5-3.第一倾斜管，6.预分离液相管道，6-1.第二竖直管，6-2.第二弯管，6-3.第二倾斜管，7.第一喷嘴，8.第二喷嘴，9.第三喷嘴。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型一种三入口管柱式气液旋流分离器，如图1所示，包括有竖直筒体1，竖直筒体1顶端连接有气相出口管道2，竖直筒体1底端连接有液相出口管道3，竖直筒体1的侧壁连接有下倾管道4，下倾管道4侧壁有预分离气相管道5及预分离液相管道6，下倾管道4、预分离气相管道5及预分离液相管道6的外壁设置有保温层，所述保温套由内到外依次为保温棉层与塑料膜层，所述塑料膜层包覆保温棉层，保温棉层排除温度对分离效果的影响，气相遇冷可能析出液相，液相遇冷可能产生结冰，从而堵塞管道，影响分离效果，塑料膜层保护保温棉层不被破坏。
预分离气相管道5依次有第一竖直管5-1、第一弯管5-2以及第一倾斜管5-3连接组成，第一竖直管5-1的入口端连接下倾管道4，第一倾斜管5-3的出口端连接竖直筒体1，出口端的位置高于下倾管道4的出口端且低于气相出口管道2的入口端；
预分离液相管道6依次有第二竖直管6-1、第二弯管6-2以及第二倾斜管6-3连接组成，第二竖直管6-1的入口端连接下倾管道4，入口端的位置低于第一竖直管5-1的入口端且高于下倾管道4的出口端，第二倾斜管6-3的出口端连接竖直筒体1，出口端的位置低于下倾管道4的出口端且高于液相出口管道3的入口端；
如图2、3、4、5所示，下倾管道4的出口端设置有第一喷嘴7联通竖直筒体1，第一喷嘴7的出口端与竖直筒体1相切，第一喷嘴7的截面积从远离竖直筒体1的一端到靠近竖直筒体1的一端逐渐递减；
预分离气相管道5出口端设置有第二喷嘴8，第二喷嘴8的出口端与竖直筒体1相切，第二喷嘴8的截面积从远离竖直筒体1的一端到靠近竖直筒体1的一端逐渐递减；
预分离液相管道6出口端设置有第三喷嘴9，第三喷嘴9的出口端与竖直筒体1相切，第三喷嘴9的截面积从远离竖直筒体1的一端到靠近竖直筒体1的一端逐渐递减。
下倾管道4与水平面的夹角为25～30度，进一步地，下倾管道4与水平面的夹角为27度。
预分离气相管道5与水平面的夹角为25～30度，进一步地，预分离气相管道5与水平面的夹角为27度。
预分离液相管道6与水平面的夹角为25～30度，进一步地，预分离液相管道6与水平面的夹角为27度。
本实用新型一种三入口管柱式气液旋流分离器，其工作原理如下：
气液混合物从下倾管道进入，在管道内形成分层流动，由于气液相密度差，气体在管道上层流动，液体在管道下层流动，部分气体进入上部预分离气相管道从而进入竖直筒体，部分液体从下部预分离液相管道进入竖直筒体，由于喷嘴的存在，切向进入竖直筒体从而产生旋流。由于气液相密度差，液体所受离心力大所以被甩在管壁侧受重力向下移动，最终从下部出液口流出。气体则在旋流中向上移动从上端出气口溢出。
本实用新型一种三入口管柱式气液旋流分离器，其有益效果在于：
本实用新型从减少液膜形成的角度出发，提出了一种三入口管柱式气液旋流分离器。由于下倾管道起到预分离的作用，此结构可以使下倾管道的预分离作用得到更好的发挥，并且下倾管道中气液混合物的流型对最终分离效率有很大的影响。
此结构有利于气液混合物在下倾管道中形成分层流动，让大部分气体从上部预分离气相管道流入分离腔，让将近50％的液体流入下部预分离液相管道进入分离腔，这样可以在增大气液处理量的同时，减少管道内段塞流的形成。从而减少分离后气相夹杂液相现象和液相夹杂气相现象的发生，提高分离纯度和分离效率。
Claims (5)
1.一种三入口管柱式气液旋流分离器，包括有竖直筒体(1)，所述竖直筒体(1)顶端连接有气相出口管道(2)，竖直筒体(1)底端连接有液相出口管道(3)，其特征在于，竖直筒体(1)的侧壁连接有下倾管道(4)，所述下倾管道(4)侧壁有预分离气相管道(5)及预分离液相管道(6)，下倾管道(4)、预分离气相管道(5)及预分离液相管道(6)的外壁设置有保温层，所述保温层由内到外依次为保温棉层与塑料膜层，所述塑料膜层包覆保温棉层；
所述预分离气相管道(5)依次有第一竖直管(5-1)、第一弯管(5-2)以及第一倾斜管(5-3)连接组成，所述第一竖直管(5-1)的入口端连接下倾管道(4)，所述第一倾斜管(5-3)的出口端连接竖直筒体(1)，所述出口端的位置高于下倾管道(4)的出口端且低于气相出口管道(2)的入口端；
所述预分离液相管道(6)依次有第二竖直管(6-1)、第二弯管(6-2)以及第二倾斜管(6-3)连接组成，所述第二竖直管(6-1)的入口端连接下倾管道(4)，所述入口端的位置低于第一竖直管(5-1)的入口端且高于下倾管道(4)的出口端，第二倾斜管(6-3)的出口端连接竖直筒体(1)，所述出口端的位置低于下倾管道(4)的出口端且高于液相出口管道(3)的入口端；
下倾管道(4)的出口端设置有第一喷嘴(7)联通竖直筒体(1)，所述第一喷嘴(7)的出口端与竖直筒体(1)相切，所述第一喷嘴(7)的截面积从远离竖直筒体(1)的一端到靠近竖直筒体(1)的一端逐渐递减；
预分离气相管道(5)出口端设置有第二喷嘴(8)，所述第二喷嘴(8)的出口端与竖直筒体(1)相切，所述第二喷嘴(8)的截面积从远离竖直筒体(1)的一端到靠近竖直筒体(1)的一端逐渐递减；
预分离液相管道(6)设置有第三喷嘴(9)，所述第三喷嘴(9)的出口端与竖直筒体(1)相切，所述第三喷嘴(9)的截面积从远离竖直筒体(1)的一端到靠近竖直筒体(1)的一端逐渐递减。
2.根据权利要求1所述的一种三入口管柱式气液旋流分离器，其特征在于，下倾管道(4)与水平面的夹角为25～30度。
3.根据权利要求1所述的一种三入口管柱式气液旋流分离器，其特征在于，所述预分离气相管道(5)与水平面的夹角为25～30度。
4.根据权利要求1所述的一种三入口管柱式气液旋流分离器，其特征在于，所述预分离液相管道(6)与水平面的夹角为25～30度。
5.根据权利要求1所述的一种三入口管柱式气液旋流分离器，其特征在于，所述第一竖直管(5-1)与下倾管道(4)垂直连接。
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| CN202220449758.3U CN216779115U (zh) | 2022-03-02 | 2022-03-02 | 一种三入口管柱式气液旋流分离器 |
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| CN202220449758.3U CN216779115U (zh) | 2022-03-02 | 2022-03-02 | 一种三入口管柱式气液旋流分离器 |
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| CN216779115U true CN216779115U (zh) | 2022-06-21 |
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| CN202220449758.3U Active CN216779115U (zh) | 2022-03-02 | 2022-03-02 | 一种三入口管柱式气液旋流分离器 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN216779115U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116220649A (zh) * | 2023-03-07 | 2023-06-06 | 浙江海牛海洋工程有限公司 | 用于页岩气净化的智能一体化设备及其使用方法 |
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2022
- 2022-03-02 CN CN202220449758.3U patent/CN216779115U/zh active Active
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