一种内置集成式射流旋流分离器的制作方法
专利名称：一种内置集成式射流旋流分离器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种多相流体分离装置；尤其是ー种内置集成式射流旋流分离器。
背景技术：
在原油集输计量系统，特别是井口单井计量系统中，常用油气分离系统把油井开采出的气相和液相分离开，分别计量原油中的液相数量、气相数量、液相含水率进而推算出产油量，实现生产计量的目的，支持油田信息化管理和决策，为计量、控制、提高产油量提供依据和保障。旋流分离器相比传统的卧式分离器、立式分离器由于体积小、分离速度高、分离效 果好被大量开发出来，如专利申请号为200610009659. 9 (公开号为CN1820816A)的中国发明专利《螺旋管复合气液分离器》、专利号为ZL200720108504. 0(公开号为CN201055811Y)的中国实用新型专利《一种旋流式气液分离器》、专利申请号为200910153153. O (公开号为10664720)的中国发明专利《ー种双筒旋流式气油水分离器》。前述旋流分离器技术虽然有很大进步，但与实际应用需求仍有较大差距，普遍存在空间利用率低，重量和体积较大，作为分离计量装置，标定较低精度计量装置时，在运输方面表现出一定局限性，尤其是在原油集输的油田现场，移动运输非常不便，甚至只能做成固定式，无法用来标定较低精度的计量装置；在用于海上采油计量和采气分离时对平台体积有所制約，对采油平台的费用数额增加太大，推广困难较大。为了满足原油集输需求，急需开发重量轻、体积小、移动方便稳定的油气分离器，尽快适应原油集输计量的需求。
实用新型内容本实用新型提供的内置集成式射流旋流分离器，尤其涉及ー种把分离装置集成在ー个耐压管壳内，降低了分离装置内各构件的耐压等级，减轻了重量；而且，分离装置的采用螺旋预分离结构，有利于初步分离巩固和多级、多路分离，提高分离效果，并提高容积利用率。本实用新型的技术解决方案是本实用新型为ー种内置集成式射流旋流分离器，其特征在干该内置集成式射流旋流分离器包括耐压管壳和设置在耐压管壳内的浮控阀芯、预分离内管、预分离外管，所述预分离内管环绕设置在浮控阀芯周围，所述预分离内管外面环绕设置有预分离外管，所述耐压管壳内壁和预分离外管外壁之间形成上流通道，所述耐压管壳上位于上流通道的下方设置有进流ロ，所述预分离内管上设置射流ロ，所述预分离外管与预分离内管之间的螺旋面形成螺旋射流面。上述浮控阀芯与耐压管壳之间设置有螺旋压缩弹簧。上述螺旋射流面靠近中心部位较高，四周较低，螺旋升角取20 56°、正锥倾角取20 36°。上述预分离内管的内部设置有多个旋流分离管，多个旋流分离管环绕设置在浮控阀芯外側。上述多个旋流分离管中的部分或全部，上部设有阻尼环。上述浮控阀芯上端通过密度较小组分排出阀座与耐压管壳连接，所述浮控阀芯下端通过密度较大组分排出阀座与耐压管壳连接。上述浮控阀芯通过上、下定位板浮动导正定位在耐压管壳内；预分离内管通过上、下定位座设置在耐压管売上，同轴环绕在浮控阀芯周围。上述预分离外管通过支撑杆环绕固定支撑在耐压管壳上，设置在预分离内管外侦牝通过螺旋射流面与预分离内管连接在一体。上述上定位板通过不连续焊接焊缝与耐压管壳和预分离内管分别焊接。 上述预分离外管与下定位板之间形成沉淀池，所述沉淀池底部设置排污阀。上述耐压管壳底部设置有排污ロ。为了较好地减小分离装置的体积和重量，本实用型对分离装置初歩集成化，减小旋流分离管的直径和高度，通过直径的减小增大密度分离カ的大小，增加旋流分离管的数量縮小每个旋流分离管的负荷。旋流分离管的两端设有夹带截断。在旋流分离管外设置有预分离内、外管，预分离内、外管与他们之间的螺旋射流面形成多个蓄能预分离管路，通过螺旋増加预分离管的长度，并且预分离不仅利用了重力预分离和射流，而且发挥了旋流预分离和射流作用。螺旋射流面的螺旋升角优先取20 56°、正锥倾角取20 36°，每个蓄能预分离管路不断把预分离出的密度较小组分射入不互相干渉的独立旋流分离管，通过对预分离出的组分进行密度分组，提高分离效率。而且，预分离管路近前设有节流通道，把预分离前离析出的大部分密度较小组分直接导入密度较小组分排出腔，以减小预分离和旋流分离的负担。采用本实用新型结构的产品，整机比原产品重量减少70%，体积减少85%以上。获得油田现场的欢迎。
图I为本实用新型的结构示意图；图2为图I的剖视图；图3为图2的A-A视图。附图标记说明如下I-耐压管壳，2_密度较小组分排出阀座；3_预分尚内管；4_浮控阀芯；5_上流通道；6_射流ロ ；7_沉淀池；8_密度较大组分排出阀座；9_螺旋压缩弹簧；10-密度较大组分排出ロ ；11_排污ロ 12-下定位座；13_下定位板；14_旋流分离管；15_进流ロ ；16_螺旋射流面；17-支撑杆；18-预分离外管；19-阻尼环；20_不连续焊接焊缝；21_密度较小组分排出腔22-密度较小组分排出ロ、23-排污阀；24-上定位板；25-上定位座。
具体实施方式
參见图1，本实用新型的一个较佳实施例的结构包括耐压管壳I和设置在耐压管壳I内的浮控阀芯4、预分离内管3、预分离外管18，预分离内管3通过上、下定位座12环绕设置在耐压管壳I上，同轴环绕在浮控阀芯4周围，预分离外管18通过支撑杆17环绕支撑在耐压管壳I上，浮控阀芯4通过上定位座25、下定位座12浮动导正定位在耐压管壳I内，上定位板24通过不连续焊接焊缝20与耐压管壳I焊接；耐压管壳I内壁和预分离外管18外壁之间形成上流通道5，耐压管壳I上位于上流通道5的下方设置有进流ロ 15，预分离内管3上设置射流ロ 6，射流ロ 6为多个，预分离内管3包括多个旋流分离管14，多个旋流分离管14环绕设置在浮控阀芯4外側。浮控阀芯4上端通过密度较小组分排出阀座2与耐压管壳I连接，浮控阀芯4下端通过密度较大组分排出阀座8与耐压管壳I连接，上定位板24与密度较小组分排出阀座2之间形成密度较小组分排出腔21，预分离外管18与下定位板13之间形成沉淀池7，沉淀池7底部设置排污阀23，密度较小组分排出阀座2上方的耐压管壳I管壁上设置有密度较小组分排出ロ 22，密度较大组分排出阀座8下方的耐压管壳I管壁上设置有密度较大组分排出ロ 10 ;浮控阀芯4与耐压管壳I之间设置有螺旋压缩弹簧9，旋流分离管14上部设有阻尼环19，以稳定整个分离器的平衡，耐压管壳I底部设置有排污ロ U，预分离外管18的管内螺旋形成螺旋射流面16。[0024]本实用新型工作时，密度有一定差距的两种流体组分混合物首先从进流ロ 15进入耐压管壳I内部，通过上流通道5逆着重力上行，把密度过大的固体杂质颗粒沉淀到沉淀池7中，而逆重力离析出的大部分密度较小组分经过不连续焊接焊缝18的间断部分节流泄漏到密度较小组分排出腔21内，其余部分沿着由预分离内管3、螺旋射流面16、预分离外管18形成的多个蓄能预分离管在现有技术重力预分离和射流的基础上同时发挥螺旋离心预分离和射流的作用，预分离内管3设有多级射流ロ 6，不断把预分离出的含密度较小组分较多的部分通过相应的射流ロ 6射入旋流分离管14，密度较大组分含量逐渐增多的流体依次从下ー级的相应的射流ロ 6射入旋流分离管14。这些旋流分离管14相对独立，互不干扰，而且前面的旋流分离管14上部设有阻尼环19，以稳定整个分离器的平衡。旋流分离管14两端的浮控阀座起到夹带截断的作用。螺旋射流面16的螺旋升角优先取20 56°，正锥倾角20 36°以缓冲流体流量波动引起的浮控冲击和适应高压流体中浮控最小平均密度的制约，在浮控阀芯4设有螺旋压缩弹簧9。分离后的两种流体组分分别从密度较小组分排出ロ 22、密度较大组分排出ロ 10排出。
权利要求1.内置集成式射流旋流分离器，其特征在于该内置集成式射流旋流分离器包括耐压管壳和设置在耐压管壳内的浮控阀芯、预分离内管、预分离外管，所述预分离内管环绕设置在浮控阀芯周围，所述预分离内管外环绕设置有预分离外管，所述耐压管壳内壁和预分离外管外壁之间形成上流通道，所述耐压管壳上位于上流通道的下方设置有进流ロ，所述预分离内管上设置射流ロ，所述预分离外管与预分离内管之间螺旋形成螺旋射流面。
2.根据权利要求I所述的内置集成式射流旋流分离器，其特征在于所述螺旋射流面螺旋升角取20 56°，正锥倾角20 36°。
3.根据权利要求2所述的内置集成式射流旋流分离器，其特征在于所述浮控阀芯与耐压管壳底部之间设置有螺旋压缩弹簧。
4.根据权利要求3所述的内置集成式射流旋流分离器，其特征在于所述预分离内管内部设有多个旋流分离管，所述多个旋流分离管环绕设置在浮控阀芯外側。
5.根据权利要求4所述的内置集成式射流旋流分离器，其特征在于所述旋流分离管上部设有阻尼环。
6.根据权利要求I或2或3或4或5所述的内置集成式射流旋流分离器，其特征在于所述浮控阀芯上端通过密度较小组分排出阀座与耐压管壳连接，所述浮控阀芯下端通过密度较大组分排出阀座与耐压管壳连接。
7.根据权利要求6所述的内置集成式射流旋流分离器，其特征在于所述浮控阀芯通过上、下定位板浮动导向定位在耐压管壳内，预分离内管通过上、下定位座设置在耐压管壳上，同轴环绕在浮控阀芯周围。
8.根据权利要求7所述的内置集成式射流旋流分离器，其特征在于所述预分离外管通过支撑杆环绕固定支撑在耐压管壳上，设置在预分离内管外侧，通过螺旋射流面与预分离内管连接在一体。
9.根据权利要求8所述的内置集成式射流旋流分离器，其特征在于所述上定位板通过不连续焊接焊缝与耐压管壳和预分离内管分别焊接。
10.根据权利要求9所述的内置集成式射流旋流分离器，其特征在于所述预分离外管与下定位板之间形成沉淀池，所述沉淀池底部设置排污阀，所述耐压管壳底部设置有排污□。
专利摘要本实用新型涉及一种内置集成式射流旋流分离器，包括耐压管壳和设置在耐压管壳内的浮控阀芯、预分离内管、预分离外管，预分离内管环绕设置在浮控阀芯周围，预分离内管外面环绕设置有预分离外管，耐压管壳内壁和预分离外管外壁之间形成上流通道，耐压管壳上位于上流通道的下方设置有进流口，预分离内管上设置射流口，预分离外管与预分离内管之间的螺旋面形成螺旋射流面。本实用新型提供的内置集成式射流旋流分离器，尤其涉及一种把分离装置集成在一个耐压管壳内，降低了分离装置内各构件的耐压等级，减轻了重量；而且，分离装置的采用螺旋预分离结构，有利于初步分离巩固和多级、多路分离，提高分离效果，并提高容积利用率。
文档编号B01D19/00GK202398153SQ201120567718
公开日2012年8月29日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者刘文化, 张鹏, 黄鹏 申请人:西安东风机电有限公司
技术领域：
本实用新型涉及ー种多相流体分离装置；尤其是ー种内置集成式射流旋流分离器。
背景技术：
在原油集输计量系统，特别是井口单井计量系统中，常用油气分离系统把油井开采出的气相和液相分离开，分别计量原油中的液相数量、气相数量、液相含水率进而推算出产油量，实现生产计量的目的，支持油田信息化管理和决策，为计量、控制、提高产油量提供依据和保障。旋流分离器相比传统的卧式分离器、立式分离器由于体积小、分离速度高、分离效 果好被大量开发出来，如专利申请号为200610009659. 9 (公开号为CN1820816A)的中国发明专利《螺旋管复合气液分离器》、专利号为ZL200720108504. 0(公开号为CN201055811Y)的中国实用新型专利《一种旋流式气液分离器》、专利申请号为200910153153. O (公开号为10664720)的中国发明专利《ー种双筒旋流式气油水分离器》。前述旋流分离器技术虽然有很大进步，但与实际应用需求仍有较大差距，普遍存在空间利用率低，重量和体积较大，作为分离计量装置，标定较低精度计量装置时，在运输方面表现出一定局限性，尤其是在原油集输的油田现场，移动运输非常不便，甚至只能做成固定式，无法用来标定较低精度的计量装置；在用于海上采油计量和采气分离时对平台体积有所制約，对采油平台的费用数额增加太大，推广困难较大。为了满足原油集输需求，急需开发重量轻、体积小、移动方便稳定的油气分离器，尽快适应原油集输计量的需求。
实用新型内容本实用新型提供的内置集成式射流旋流分离器，尤其涉及ー种把分离装置集成在ー个耐压管壳内，降低了分离装置内各构件的耐压等级，减轻了重量；而且，分离装置的采用螺旋预分离结构，有利于初步分离巩固和多级、多路分离，提高分离效果，并提高容积利用率。本实用新型的技术解决方案是本实用新型为ー种内置集成式射流旋流分离器，其特征在干该内置集成式射流旋流分离器包括耐压管壳和设置在耐压管壳内的浮控阀芯、预分离内管、预分离外管，所述预分离内管环绕设置在浮控阀芯周围，所述预分离内管外面环绕设置有预分离外管，所述耐压管壳内壁和预分离外管外壁之间形成上流通道，所述耐压管壳上位于上流通道的下方设置有进流ロ，所述预分离内管上设置射流ロ，所述预分离外管与预分离内管之间的螺旋面形成螺旋射流面。上述浮控阀芯与耐压管壳之间设置有螺旋压缩弹簧。上述螺旋射流面靠近中心部位较高，四周较低，螺旋升角取20 56°、正锥倾角取20 36°。上述预分离内管的内部设置有多个旋流分离管，多个旋流分离管环绕设置在浮控阀芯外側。上述多个旋流分离管中的部分或全部，上部设有阻尼环。上述浮控阀芯上端通过密度较小组分排出阀座与耐压管壳连接，所述浮控阀芯下端通过密度较大组分排出阀座与耐压管壳连接。上述浮控阀芯通过上、下定位板浮动导正定位在耐压管壳内；预分离内管通过上、下定位座设置在耐压管売上，同轴环绕在浮控阀芯周围。上述预分离外管通过支撑杆环绕固定支撑在耐压管壳上，设置在预分离内管外侦牝通过螺旋射流面与预分离内管连接在一体。上述上定位板通过不连续焊接焊缝与耐压管壳和预分离内管分别焊接。 上述预分离外管与下定位板之间形成沉淀池，所述沉淀池底部设置排污阀。上述耐压管壳底部设置有排污ロ。为了较好地减小分离装置的体积和重量，本实用型对分离装置初歩集成化，减小旋流分离管的直径和高度，通过直径的减小增大密度分离カ的大小，增加旋流分离管的数量縮小每个旋流分离管的负荷。旋流分离管的两端设有夹带截断。在旋流分离管外设置有预分离内、外管，预分离内、外管与他们之间的螺旋射流面形成多个蓄能预分离管路，通过螺旋増加预分离管的长度，并且预分离不仅利用了重力预分离和射流，而且发挥了旋流预分离和射流作用。螺旋射流面的螺旋升角优先取20 56°、正锥倾角取20 36°，每个蓄能预分离管路不断把预分离出的密度较小组分射入不互相干渉的独立旋流分离管，通过对预分离出的组分进行密度分组，提高分离效率。而且，预分离管路近前设有节流通道，把预分离前离析出的大部分密度较小组分直接导入密度较小组分排出腔，以减小预分离和旋流分离的负担。采用本实用新型结构的产品，整机比原产品重量减少70%，体积减少85%以上。获得油田现场的欢迎。
图I为本实用新型的结构示意图；图2为图I的剖视图；图3为图2的A-A视图。附图标记说明如下I-耐压管壳，2_密度较小组分排出阀座；3_预分尚内管；4_浮控阀芯；5_上流通道；6_射流ロ ；7_沉淀池；8_密度较大组分排出阀座；9_螺旋压缩弹簧；10-密度较大组分排出ロ ；11_排污ロ 12-下定位座；13_下定位板；14_旋流分离管；15_进流ロ ；16_螺旋射流面；17-支撑杆；18-预分离外管；19-阻尼环；20_不连续焊接焊缝；21_密度较小组分排出腔22-密度较小组分排出ロ、23-排污阀；24-上定位板；25-上定位座。
具体实施方式
參见图1，本实用新型的一个较佳实施例的结构包括耐压管壳I和设置在耐压管壳I内的浮控阀芯4、预分离内管3、预分离外管18，预分离内管3通过上、下定位座12环绕设置在耐压管壳I上，同轴环绕在浮控阀芯4周围，预分离外管18通过支撑杆17环绕支撑在耐压管壳I上，浮控阀芯4通过上定位座25、下定位座12浮动导正定位在耐压管壳I内，上定位板24通过不连续焊接焊缝20与耐压管壳I焊接；耐压管壳I内壁和预分离外管18外壁之间形成上流通道5，耐压管壳I上位于上流通道5的下方设置有进流ロ 15，预分离内管3上设置射流ロ 6，射流ロ 6为多个，预分离内管3包括多个旋流分离管14，多个旋流分离管14环绕设置在浮控阀芯4外側。浮控阀芯4上端通过密度较小组分排出阀座2与耐压管壳I连接，浮控阀芯4下端通过密度较大组分排出阀座8与耐压管壳I连接，上定位板24与密度较小组分排出阀座2之间形成密度较小组分排出腔21，预分离外管18与下定位板13之间形成沉淀池7，沉淀池7底部设置排污阀23，密度较小组分排出阀座2上方的耐压管壳I管壁上设置有密度较小组分排出ロ 22，密度较大组分排出阀座8下方的耐压管壳I管壁上设置有密度较大组分排出ロ 10 ;浮控阀芯4与耐压管壳I之间设置有螺旋压缩弹簧9，旋流分离管14上部设有阻尼环19，以稳定整个分离器的平衡，耐压管壳I底部设置有排污ロ U，预分离外管18的管内螺旋形成螺旋射流面16。[0024]本实用新型工作时，密度有一定差距的两种流体组分混合物首先从进流ロ 15进入耐压管壳I内部，通过上流通道5逆着重力上行，把密度过大的固体杂质颗粒沉淀到沉淀池7中，而逆重力离析出的大部分密度较小组分经过不连续焊接焊缝18的间断部分节流泄漏到密度较小组分排出腔21内，其余部分沿着由预分离内管3、螺旋射流面16、预分离外管18形成的多个蓄能预分离管在现有技术重力预分离和射流的基础上同时发挥螺旋离心预分离和射流的作用，预分离内管3设有多级射流ロ 6，不断把预分离出的含密度较小组分较多的部分通过相应的射流ロ 6射入旋流分离管14，密度较大组分含量逐渐增多的流体依次从下ー级的相应的射流ロ 6射入旋流分离管14。这些旋流分离管14相对独立，互不干扰，而且前面的旋流分离管14上部设有阻尼环19，以稳定整个分离器的平衡。旋流分离管14两端的浮控阀座起到夹带截断的作用。螺旋射流面16的螺旋升角优先取20 56°，正锥倾角20 36°以缓冲流体流量波动引起的浮控冲击和适应高压流体中浮控最小平均密度的制约，在浮控阀芯4设有螺旋压缩弹簧9。分离后的两种流体组分分别从密度较小组分排出ロ 22、密度较大组分排出ロ 10排出。
权利要求1.内置集成式射流旋流分离器，其特征在于该内置集成式射流旋流分离器包括耐压管壳和设置在耐压管壳内的浮控阀芯、预分离内管、预分离外管，所述预分离内管环绕设置在浮控阀芯周围，所述预分离内管外环绕设置有预分离外管，所述耐压管壳内壁和预分离外管外壁之间形成上流通道，所述耐压管壳上位于上流通道的下方设置有进流ロ，所述预分离内管上设置射流ロ，所述预分离外管与预分离内管之间螺旋形成螺旋射流面。
2.根据权利要求I所述的内置集成式射流旋流分离器，其特征在于所述螺旋射流面螺旋升角取20 56°，正锥倾角20 36°。
3.根据权利要求2所述的内置集成式射流旋流分离器，其特征在于所述浮控阀芯与耐压管壳底部之间设置有螺旋压缩弹簧。
4.根据权利要求3所述的内置集成式射流旋流分离器，其特征在于所述预分离内管内部设有多个旋流分离管，所述多个旋流分离管环绕设置在浮控阀芯外側。
5.根据权利要求4所述的内置集成式射流旋流分离器，其特征在于所述旋流分离管上部设有阻尼环。
6.根据权利要求I或2或3或4或5所述的内置集成式射流旋流分离器，其特征在于所述浮控阀芯上端通过密度较小组分排出阀座与耐压管壳连接，所述浮控阀芯下端通过密度较大组分排出阀座与耐压管壳连接。
7.根据权利要求6所述的内置集成式射流旋流分离器，其特征在于所述浮控阀芯通过上、下定位板浮动导向定位在耐压管壳内，预分离内管通过上、下定位座设置在耐压管壳上，同轴环绕在浮控阀芯周围。
8.根据权利要求7所述的内置集成式射流旋流分离器，其特征在于所述预分离外管通过支撑杆环绕固定支撑在耐压管壳上，设置在预分离内管外侧，通过螺旋射流面与预分离内管连接在一体。
9.根据权利要求8所述的内置集成式射流旋流分离器，其特征在于所述上定位板通过不连续焊接焊缝与耐压管壳和预分离内管分别焊接。
10.根据权利要求9所述的内置集成式射流旋流分离器，其特征在于所述预分离外管与下定位板之间形成沉淀池，所述沉淀池底部设置排污阀，所述耐压管壳底部设置有排污□。
专利摘要本实用新型涉及一种内置集成式射流旋流分离器，包括耐压管壳和设置在耐压管壳内的浮控阀芯、预分离内管、预分离外管，预分离内管环绕设置在浮控阀芯周围，预分离内管外面环绕设置有预分离外管，耐压管壳内壁和预分离外管外壁之间形成上流通道，耐压管壳上位于上流通道的下方设置有进流口，预分离内管上设置射流口，预分离外管与预分离内管之间的螺旋面形成螺旋射流面。本实用新型提供的内置集成式射流旋流分离器，尤其涉及一种把分离装置集成在一个耐压管壳内，降低了分离装置内各构件的耐压等级，减轻了重量；而且，分离装置的采用螺旋预分离结构，有利于初步分离巩固和多级、多路分离，提高分离效果，并提高容积利用率。
文档编号B01D19/00GK202398153SQ201120567718
公开日2012年8月29日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者刘文化, 张鹏, 黄鹏 申请人:西安东风机电有限公司
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