緊湊型內聯式脫液器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及氣液分離設備領域，特別是涉及一種緊湊型內聯式脫液器。
【背景技術】
[0002]旋流分離器因其具有分離效率高、設備體積小、適合長周期運轉等諸多優點，現已在礦物加工、石油、化工、輕工、環保、醫藥、紡織等諸多工業領域中得到廣泛應用。氣-液旋流分離技術是一種高效的多相流體分離技術，其原理是在離心力的作用下利用兩相或多相之間的密度差來實現兩相或多相分離。根據工作原理，氣液旋流分離器分為管柱式旋流分離器、軸流導葉式氣液旋流分離器、旋流板式氣液分離器、螺旋片導流式氣液分離器、管道式氣液旋流分離器等。其中管道式氣液旋流分離器是一種緊湊高效氣液分離以及恢復操作中損失壓降的獨特新型技術的高效分離裝置。該裝置可用法蘭將氣液旋流分離器直接安裝在石油或天然氣管道上，具有高效率、撬裝化、可移動與小型化等優點，并且可有效地降低輸送成本，降低了氣液兩相流輸送時容易產生的斷續流、管道堵塞、沉積等多相流輸送的典型問題。從而使得其成為當前解決復雜環境下以及空間受限條件下氣液分離問題的最優化解決方案。
[0003]管道式氣液旋流分離器的基本工作原理是:氣液混合物進入管道式氣液旋流分離器的進氣段。氣液兩相流經過旋流發生器后，氣液兩相流在導流葉片的作用下發生旋轉，形成旋流，在離心力的作用下，密度較大的液相向分離腔的內壁流動形成液膜，而密度較小的氣相則通過排氣管出口流出，分離出的液體在分離腔與排氣管之間的環形空間內聚結，并通過排液管排出。同樣，旋流發生器材料的選擇和旋流發生器結構的設計也是管道式氣液旋流分離器所涉及的關鍵技術。為保證氣液旋流分離器在應用過程中具有結構簡單、制造成本低、長周期運轉、易于安裝且操作方便等優點，最為理想的氣液旋流分離器材料應該具備價格便宜、易于獲得、耐腐蝕性、耐侵蝕性、具有良好的機械加工和熱處理性能等特點。最為理想的設計規范是以管道設計規范為依據進行設計制造。
[0004]受旋流方式和應用場合的限制，目前的氣液旋流分離器很難同時滿足結構簡單、小尺寸、壓降較低等的設計要求。且旋流分離器在設計和使用過程中，包括渦流元件因素在內的諸多因素引起的旋流分離器壓降過大，需要增加氣液兩相流壓力等，從而增加了旋流分離器的設計、制造和維護成本。隨著復雜環境及空間受限條件下分離設備的高效化和緊湊化，設計一種結構簡單、成本低、尺寸小、質量輕、占用空間小、維護費用少、無運動部件、分離效率高、易于安裝且操作方便的氣液旋流分離器成為海上平臺、深水或超深水油氣開發(石油、天然氣、化工、生物以及環保)等領域在復雜環境及空間受限條件下分離氣液混合物(氣相為主體)的迫切需要。
【實用新型內容】
[0005]基于上述現有技術所存在的問題，本實用新型提供一種緊湊型內聯式脫液器，能克服現有分離器體積龐大、壓降過大、結構復雜、運動部件易出故障的不足，其結構簡單、安裝方便、壓降較低、分離效率高，可用于海上平臺、深水或超深水油氣開發(石油、天然氣、化工、生物以及環保)等領域在復雜環境及空間受限條件下分離氣液混合物(氣相為主體)中的液相。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種緊湊型內聯式脫液器，該脫液器由進氣管、渦流發生器、分離腔、排氣管、排液管和液位控制閥組成；其中，
[0007]所述進氣管、渦流發生器、分離腔和排氣管采用法蘭依次連接；
[0008]所述渦流發生器的導流葉片與渦流發生器的外殼為緊密配合，所述導流葉片能在氣液混合物流經所述外殼內的該導流葉片后發生旋流；
[0009]所述排液管連接在所述分離腔末端，所述排液管末端安裝所述液位控制閥。
[0010]本實用新型與現有技術相比的優點在于:該緊湊型內聯式脫液器由進氣管、渦流發生器、分離腔和排氣管采用法蘭依次連接而成，作為分離元件的導流葉片都安裝在渦流發生器的外殼內部，克服了現有分離器體積龐大、壓降過大、結構復雜、運動部件易出故障等缺點；同時該緊湊型內聯式脫液器以管道設計規范為依據設計制造，工作時可用法蘭直接連接到管道中，易于安裝且操作方便、維護費用少。可方便在海上平臺、深水或超深水油氣開發(石油、化工、生物以及環保)的復雜環境及空間受限等特殊應用場合下應用。
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。
[0012]圖1為本實用新型實施例的緊湊型內聯式脫液器半剖主視結構示意圖；
[0013]圖2為本實用新型實施例的渦流發生器的導流葉片的三維結構示意圖；
[0014]圖3為本實用新型實施例的分離腔及排液管連接體的剖視結構示意圖；
[0015]圖4為本實用新型實施例的排氣管安裝位置的剖視結構示意圖；
[0016]圖中各標號為:1.進氣管；2.渦流發生器；20.外殼；201.首段管體；202.中段管體；203.末段管體；21.導流葉片；3.分離腔；4.排氣管；40.環形集液空間；41.排氣管段；
42.漸擴形出口管段；5.排液管；6.液位控制閥。
【具體實施方式】
[0017]下面對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。
[0018]如圖1所示，本實用新型實施例提供一種緊湊型內聯式脫液器，該脫液器由進氣管1、渦流發生器2、分離腔3、排氣管4、排液管5和液位控制閥6組成；
[0019]其中，進氣管1、渦流發生器2、分離腔3和排氣管4采用法蘭(優選采用標準法蘭)依次連接；優選的，各部件連接后整體呈長條管狀結構；
[0020]渦流發生器2的導流葉片21與渦流發生器2的外殼20為緊密配合，導流葉片21能在氣液混合物流經所述外殼20內的該導流葉片21后發生旋流；
[0021 ] 排液管5連接在分離腔3末端，排液管5末端安裝液位控制閥6。
[0022]上述脫液器中，進氣管I兩端設有與外部設備連接的標準法蘭，方便與上游設備或管道連接。
[0023]上述脫液器中，渦流發生器2的導流葉片21為由具有螺旋角的多個導流葉片構成的多頭導流葉片(如圖2所示)；渦流發生器2的外殼20由三段管體經法蘭連接而成，三段管體中，首段管體201和末段管體203的形狀均為錐形，首段管體201的入口直徑小于出口直徑；末段管體203的入口直徑大于出口直徑；中段管體202為平直管體，其入口直徑與首段管體201的出口直徑匹配，其出口直徑與末段管體203的入口直徑匹配。這種結構的渦流發生器2兩端是錐形體與中間平直管段形成中間粗兩端細的管狀外殼結構，兩端錐形體管段可起到導流和穩流的作用。優選的，導流葉片為8片，各導流葉片的角度均為45°導流出口角。
[0024]上述脫液器中，渦流發生器2的導流葉片21的兩端截面分別與外殼20的首段管體的出口直徑、末段管體的入口直徑相等。這樣渦流發生器2的導流葉片21及兩端錐形體的管段與外殼中段管體形成等截面設計，可以保證氣液混合物流在渦流發生器前后保持等截面流動。
[0025]上述脫液器中，分離腔3兩端均有便于連接的標準法蘭，分離腔3的長度均大于進氣管I或渦流發生器2的長度。使分離腔3具有一定的長度，可以保證氣液混合物能夠很好的分離。
[0026]如圖3所示，上述脫液器中，排氣管4由排氣管段41和漸擴形出口管段42 (類似喇叭形)構成，連接分離腔3的法蘭設在排氣管段41和漸擴形出口管段42的連接處，排氣管段41外徑小于分離腔3內徑，為一長細管，排氣管段41插設在分離腔3內，排氣管段41外壁與分離腔3內壁之間形成環形集液空間40 ;排氣管4的漸擴形出口管段41設有連接下游管道的標準法蘭。
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