用于帶壓條件下的三相分離裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于帶壓條件下的三相分離裝置，包括筒體，筒體的中部設(shè)置有噴霧管；噴霧管的上方為氣液分離部分，下方為液固分離部分，液固分離部分的下方設(shè)置固態(tài)殘?jiān)懦糠?；氣液分離部分的頂部設(shè)置于筒體頂部密封連接的端蓋，端蓋上開設(shè)有氣體出口；液固分離部分的筒壁上開設(shè)液相出口；固態(tài)殘?jiān)懦糠值牡撞繛榕盼劭?。本?shí)用新型將原液入口在裝置中部，原液入口設(shè)有噴霧管，深入裝置筒體內(nèi)部，設(shè)備上部實(shí)現(xiàn)了廢液中氣相雜質(zhì)的排出；設(shè)備中部的過(guò)濾器起到了液固分離的作用；設(shè)備底部設(shè)有螺旋熱片，起到了密封以及固相殘?jiān)懦龅淖饔?。將氣液分離器與電動(dòng)刷式自清洗過(guò)濾器結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)連續(xù)的氣液固三相在線分離。使系統(tǒng)的集成性增高。
【專利說(shuō)明】
用于帶壓條件下的三相分離裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于氣液分離以及液固分離領(lǐng)域，具體涉及一種用于帶壓條件下的三相分離裝置。
【【背景技術(shù)】】
[0002]原油從油田油井開采出來(lái)后含有天然氣和沙子，在運(yùn)輸前需進(jìn)行分離處理。處理后的凈化原油和天然氣作為產(chǎn)品外輸.油田油井采出原油的分離一般有兩種方法，一種是首先進(jìn)行天然氣的分離，后進(jìn)行固體過(guò)濾，最終得到較純的原油，該方法占地面積達(dá)、分離效率低;一種是采用三相分離器，常規(guī)三相分離器是通過(guò)重力沉降分離的方式進(jìn)行分離。但隨著采出原油量的增加，常規(guī)三相分離器分離效率不能達(dá)到要求;一般需要多級(jí)分離才能滿足原油純度要求，導(dǎo)致設(shè)備數(shù)量多、占地面積增大。
[0003]隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越受到人們的重視，超臨界水氧化技術(shù)處理工業(yè)以及城市廢水污泥技術(shù)是目前研究的重點(diǎn)，而超臨界水氧化處理廢水污泥過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的含氣相以及固相雜質(zhì)的流體，要想使廢水達(dá)標(biāo)排放，必須將流體中的氣相以及固相雜質(zhì)除掉。傳統(tǒng)的處理方法包括兩種，一種是氣相雜質(zhì)以及固相雜質(zhì)分別去除，使用設(shè)備為氣液分離器以及在線過(guò)濾器；另一種方法為使用傳統(tǒng)三相分離器。兩種方法都存在著同樣的問(wèn)題:超臨界水氧化系統(tǒng)出水是帶壓流體，傳統(tǒng)氣液分離器、在線過(guò)濾器在運(yùn)行時(shí)容易受到壓力變化的影響，在運(yùn)行時(shí)存在著很多問(wèn)題，功能受到影響；同時(shí)，傳統(tǒng)在線過(guò)濾器使用間歇排渣作業(yè)，使是系統(tǒng)壓力波動(dòng)增大，又反過(guò)來(lái)影響了超臨界水氧化系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0004]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)【背景技術(shù)】中在帶壓條件下氣液固三相分離過(guò)程中的問(wèn)題，提供了一種用于帶壓條件下的三相分離裝置，該裝置既解決了壓力不穩(wěn)定帶來(lái)的問(wèn)題，又實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的連續(xù)排渣，可以廣泛應(yīng)用于同時(shí)含有氣相以及固相雜質(zhì)的流體的分離處理。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
[0006]—種用于帶壓條件下的三相分離裝置，包括筒體，筒體的中部設(shè)置有噴霧管，噴霧管水平設(shè)置，入口設(shè)置于筒體外，末端伸入筒體內(nèi)，噴霧管的管壁上開設(shè)若干噴霧孔;筒體內(nèi)，噴霧管的上方為氣液分離部分，下方為液固分離部分，液固分離部分的下方設(shè)置固態(tài)殘?jiān)懦糠?氣液分離部分的頂部設(shè)置于筒體頂部密封連接的端蓋，端蓋上開設(shè)有氣體出口 ；噴霧管入口與含氣固雜質(zhì)的液體輸送管道連接;液固分尚部分的筒壁上開設(shè)液相出口 ；固態(tài)殘?jiān)懦糠值牡撞繛榕盼劭凇?br>[0007]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:
[0008]所述氣液分離部分包括用于阻擋大顆粒液滴的分離傘，分離傘的上方設(shè)置用于阻擋小顆粒液滴的絲網(wǎng)除沫器;氣體出口與絲網(wǎng)除沫器上方的空腔相連通。
[0009]所述端蓋上還設(shè)置有安全閥出口和壓力表接口；氣體出口上還設(shè)置有氣相調(diào)節(jié)閥，氣液分離部分的筒壁上開設(shè)有與氣相調(diào)節(jié)閥聯(lián)動(dòng)使系統(tǒng)內(nèi)壓力維持穩(wěn)定的補(bǔ)壓系統(tǒng)接
□ O
[0010]所述液固分離部分包括電動(dòng)機(jī)以及金屬濾芯;金屬濾芯通過(guò)支撐環(huán)板安裝于筒體內(nèi)，液相出口開設(shè)于金屬濾芯底部的側(cè)面上;金屬濾芯的中心設(shè)置轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的上端與電動(dòng)機(jī)的輸出軸相連;轉(zhuǎn)軸上設(shè)置若干用于將部分緊貼在金屬濾芯內(nèi)表面固相刮離的機(jī)械刮板;最后一個(gè)機(jī)械刮板的下方與固態(tài)殘?jiān)懦糠窒噙B通。
[0011]所述電動(dòng)機(jī)輸出端依次連接冷卻油箱以及減速器箱，并通過(guò)磁力密封安裝于端蓋的頂面。
[0012]所述液固分離部分還包括液位計(jì)，液位計(jì)的兩端分別連接開設(shè)在靠近噴霧管下方筒壁和金屬濾芯底部筒壁的液位計(jì)接口上。
[0013]所述液相出口處安裝有液相調(diào)節(jié)閥。
[0014]所述固態(tài)殘?jiān)懦糠职ㄞD(zhuǎn)軸以及安裝于轉(zhuǎn)軸上的螺旋葉片;轉(zhuǎn)軸向上穿出端蓋與安裝在端蓋上的電動(dòng)機(jī)的輸出端相連;螺旋葉片分為上下兩部分，上部分的直徑大于下部分的直徑，上部分起攪拌作用，防止固體殘?jiān)奂氯O(shè)備;下部分與筒體內(nèi)壁緊密接觸，用于氣密封作用并推動(dòng)固體殘?jiān)蛳逻\(yùn)動(dòng)，由位于底部的排污口排出。
[0015]所述螺旋葉片下部分葉片與筒體內(nèi)壁之間的間隔小于2_。
[0016]所述轉(zhuǎn)軸上還安裝有支撐架，支撐架的末端與安裝在筒體內(nèi)壁上的定位塊相連，保持轉(zhuǎn)軸的位置固定。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0018]本實(shí)用新型將原液入口設(shè)在裝置中部，原液入口設(shè)有噴霧管，深入裝置筒體內(nèi)部，設(shè)備上部實(shí)現(xiàn)了廢液中氣相雜質(zhì)的排出；設(shè)備中部的過(guò)濾器起到了液固分離的作用;設(shè)備底部設(shè)有螺旋葉片，起到了密封以及固相殘?jiān)懦龅淖饔?。將氣液分離器與電動(dòng)刷式自清洗過(guò)濾器結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)連續(xù)的氣液固三相在線分離。使系統(tǒng)的集成性增高。
[0019]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型在裝置頂部設(shè)有氣相補(bǔ)壓管路和氣體調(diào)節(jié)閥，當(dāng)系統(tǒng)壓力高于或低于設(shè)定壓力時(shí)，可通過(guò)調(diào)節(jié)氣體補(bǔ)壓管路進(jìn)氣量和氣體出口排氣量，使系統(tǒng)壓力穩(wěn)定，減小系統(tǒng)壓力波動(dòng)帶來(lái)的影響。采用的補(bǔ)氣裝置與排氣調(diào)節(jié)閥的聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)，液位計(jì)與液相出口調(diào)節(jié)閥的聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)，能夠有成效保證裝置內(nèi)的壓力以及液位穩(wěn)定，從而提高了系統(tǒng)功能的穩(wěn)定性。
[0020]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型底部設(shè)計(jì)有起攪動(dòng)、密封和推動(dòng)作用的螺旋葉片，可以通過(guò)電動(dòng)機(jī)功率控制螺旋葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，從而控制固相排泄量，且起到清理過(guò)濾器的功能，同時(shí)排渣管道內(nèi)葉片起到密封作用，使系統(tǒng)維持壓力穩(wěn)定。下部的螺旋葉片，不僅起到了攪拌固相殘?jiān)?，防止其沉積堵塞反應(yīng)器的作用，同時(shí)起到了密封作用，以及排渣作用，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)穩(wěn)壓的同時(shí)，保證了裝置能夠連續(xù)排渣。
[0021 ]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型筒體側(cè)面設(shè)有液位計(jì)，其與液相出口的調(diào)節(jié)閥連鎖，當(dāng)裝置內(nèi)液位低于或高于設(shè)定液位時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)液相出口的調(diào)節(jié)閥，使裝置內(nèi)液位穩(wěn)定，有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
【【附圖說(shuō)明】】
[0022]圖1是本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本實(shí)用新型噴霧管的俯視圖。
[0024]其中:1-電動(dòng)機(jī);2-冷卻油箱;3-減速器箱;4-磁力密封;5-絲網(wǎng)除沫器;6_分離傘；
7-噴霧管;8-轉(zhuǎn)軸;9-支撐環(huán)板；I O-金屬濾芯；11-機(jī)械刮板；12-支撐架；13-定位塊；14-螺旋葉片；15-液位計(jì)；16-端蓋；17-筒體；18-氣相調(diào)節(jié)閥；19-液相調(diào)節(jié)閥;N1_排污口；N2-氣體出口 ；N3-安全閥接口 ；N4-混合流體進(jìn)口 ；N5-過(guò)濾后液體出口 ；N6-液位計(jì)接口 ；N7壓力表接口；N8補(bǔ)壓系統(tǒng)接口。
【【具體實(shí)施方式】】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0026]參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型由電動(dòng)機(jī)1、筒體17以及筒體內(nèi)各功能區(qū)組成，筒體上部為密封端蓋16，端蓋與筒體使用法蘭連接。中部噴霧管7為含氣固雜質(zhì)的液體入口，主要功能區(qū)包括三個(gè)部分:上部分為氣液分離部分，包括分離傘6、絲網(wǎng)除沫器5、氣體出口 N2、壓力表接口N7、安全閥出口N3、補(bǔ)壓系統(tǒng)接口N8、氣相出口調(diào)節(jié)閥18;中間部分為液固分離部分，主要包括金屬濾芯1、機(jī)械刮板11，液相出口 N5、液位計(jì)15、液相出口調(diào)節(jié)閥19，液固分離部分的筒體與上下部分筒體均由法蘭進(jìn)行連接;下部為固態(tài)殘?jiān)懦糠?，包括螺旋葉片14、定位塊13、支撐架12。具體的結(jié)構(gòu)關(guān)系為:
[0027]本實(shí)用新型包括筒體17，筒體17的中部設(shè)置有噴霧管7，噴霧管7水平設(shè)置，入口設(shè)置于筒體17外，末端伸入筒體17內(nèi)，噴霧管7的管壁上開設(shè)若干噴霧孔;筒體17內(nèi)，噴霧管7的上方為氣液分離部分，下方為液固分離部分，液固分離部分的下方設(shè)置固態(tài)殘?jiān)懦糠?氣液分離部分的頂部設(shè)置于筒體17頂部密封連接的端蓋16，端蓋16上開設(shè)有氣體出口N2 ；端蓋16上還設(shè)置有安全閥出口N3和壓力表接口N7 ；氣體出口N2上還設(shè)置有氣相調(diào)節(jié)閥18，氣液分尚部分的筒壁上開設(shè)有與氣相調(diào)節(jié)閥18聯(lián)動(dòng)使系統(tǒng)內(nèi)壓力維持穩(wěn)定的補(bǔ)壓系統(tǒng)接口 NS。噴霧管入口 N4與含氣固雜質(zhì)的液體輸送管道連接;液固分離部分的筒壁上開設(shè)液相出口 N5;固態(tài)殘?jiān)懦糠值牡撞繛榕盼劭?NI。
[0028]氣液分離部分包括用于阻擋大顆粒液滴的分離傘6，分離傘6的上方設(shè)置用于阻擋小顆粒液滴的絲網(wǎng)除沫器5;氣體出口 N2與絲網(wǎng)除沫器5上方的空腔相連通。
[0029]液固分離部分包括電動(dòng)機(jī)I以及金屬濾芯10;金屬濾芯10通過(guò)支撐環(huán)板9安裝于筒體17內(nèi)，液相出口N5開設(shè)于金屬濾芯10底部的側(cè)面上;液相出口N5處安裝有液相調(diào)節(jié)閥19。金屬濾芯1的中心設(shè)置轉(zhuǎn)軸8，轉(zhuǎn)軸的上端與電動(dòng)機(jī)I的輸出軸相連；電動(dòng)機(jī)輸出端依次連接冷卻油箱2以及減速器箱3，并通過(guò)磁力密封4安裝于端蓋16的頂面。轉(zhuǎn)軸8上設(shè)置若干用于將部分緊貼在金屬濾芯內(nèi)表面固相刮離的機(jī)械刮板11;最后一個(gè)機(jī)械刮板11的下方與固態(tài)殘?jiān)懦糠窒噙B通。液固分離部分還包括液位計(jì)15，液位計(jì)15的兩端分別連接開設(shè)在靠近噴霧管7下方筒壁和金屬濾芯10底部筒壁的液位計(jì)接口 N6上。
[0030]固態(tài)殘?jiān)懦糠职ㄞD(zhuǎn)軸8以及安裝于轉(zhuǎn)軸8上的螺旋葉片14;轉(zhuǎn)軸8向上穿出端蓋16與安裝在端蓋16上的電動(dòng)機(jī)I的輸出端相連;螺旋葉片14分為上下兩部分，上部分的直徑大于下部分的直徑，上部分起攪拌作用，防止固體殘?jiān)奂氯O(shè)備;下部分與筒體內(nèi)壁緊密接觸，用于氣密封作用并推動(dòng)固體殘?jiān)蛳逻\(yùn)動(dòng)，由位于底部的排污口NI排出。螺旋葉片14下部分葉片與筒體內(nèi)壁之間的間隔小于2mm。轉(zhuǎn)軸8上還安裝有支撐架12，支撐架12的末端與安裝在筒體內(nèi)壁上的定位塊13相連，保持轉(zhuǎn)軸的位置固定。
[0031]本實(shí)用新型的工作過(guò)程:
[0032]噴霧管7的入口N4與工藝中含氣固雜質(zhì)的液體輸送管道連接，混合物進(jìn)入噴霧管，由噴霧管的噴射口噴入筒體中，噴射可以保證氣體從液相中溢出，分離傘6可以起到阻擋大顆粒液滴的作用，絲網(wǎng)除沫器5可以起到阻擋小顆粒液滴的作用，最終氣相物質(zhì)由氣體出口N2，經(jīng)氣相調(diào)節(jié)閥18排出；液相和固相由于重力作用向下進(jìn)入筒體中部的電動(dòng)刷式自清洗過(guò)濾部分，由于壓力作用，液相會(huì)通過(guò)金屬濾芯10通過(guò)液相出口N5經(jīng)液相調(diào)節(jié)閥19排出，部分固相會(huì)緊貼在金屬濾芯10內(nèi)表面，電動(dòng)機(jī)I通過(guò)轉(zhuǎn)軸8帶動(dòng)機(jī)械刮板11將其刮離金屬濾芯表面，由于重力作用固相殘?jiān)鼤?huì)繼續(xù)聚集在筒體下部，螺旋葉片14分上下兩部分，上部分葉片直徑較大，起攪拌作用，防止固體殘?jiān)奂氯O(shè)備，下部葉片與筒體壁面結(jié)合較為緊密(葉片與壁面之間間隔小于2mm)，該部分葉片有兩個(gè)作用:一是推動(dòng)固體殘?jiān)蛳逻\(yùn)動(dòng)，二是起密封作用，使裝備內(nèi)維持穩(wěn)定壓力。最終固相殘?jiān)?jīng)螺旋葉片的推動(dòng)作用由排污口NI排出。此外裝置上部設(shè)有補(bǔ)壓系統(tǒng)，其與氣體出口出的調(diào)節(jié)閥聯(lián)動(dòng)使系統(tǒng)內(nèi)壓力維持穩(wěn)定；液相出口處的調(diào)節(jié)閥與液位計(jì)相關(guān)聯(lián)維持系統(tǒng)內(nèi)的液位穩(wěn)定;筒體下部設(shè)有定位塊13與支撐架12，可以保證轉(zhuǎn)軸位置固定。
[0033]以上內(nèi)容僅為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于帶壓條件下的三相分離裝置，其特征在于，包括筒體(17)，筒體(17)的中部設(shè)置有噴霧管(7)，噴霧管(7)水平設(shè)置，入口設(shè)置于筒體(17)外，末端伸入筒體(17)內(nèi)，噴霧管(7)的管壁上開設(shè)若干噴霧孔;筒體(17)內(nèi)，噴霧管(7)的上方為氣液分離部分，下方為液固分離部分，液固分離部分的下方設(shè)置固態(tài)殘?jiān)懦糠?氣液分離部分的頂部設(shè)置于筒體(17)頂部密封連接的端蓋(16)，端蓋(16)上開設(shè)有氣體出口(N2);噴霧管入口(N4)與含氣固雜質(zhì)的液體輸送管道連接;液固分離部分的筒壁上開設(shè)液相出口(N5);固態(tài)殘?jiān)懦糠值牡撞繛榕盼劭?NI)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于帶壓條件下的三相分離裝置，其特征在于，所述氣液分離部分包括用于阻擋大顆粒液滴的分離傘(6)，分離傘(6)的上方設(shè)置用于阻擋小顆粒液滴的絲網(wǎng)除沫器(5);氣體出口(N2)與絲網(wǎng)除沫器(5)上方的空腔相連通。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于帶壓條件下的三相分離裝置，其特征在于，所述端蓋(16)上還設(shè)置有安全閥出口(N3)和壓力表接口(N7);氣體出口(N2)上還設(shè)置有氣相調(diào)節(jié)閥(18)，氣液分離部分的筒壁上開設(shè)有與氣相調(diào)節(jié)閥(18)聯(lián)動(dòng)使系統(tǒng)內(nèi)壓力維持穩(wěn)定的補(bǔ)壓系統(tǒng)接口(N8)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于帶壓條件下的三相分離裝置，其特征在于，所述液固分離部分包括電動(dòng)機(jī)(I)以及金屬濾芯(10);金屬濾芯(10)通過(guò)支撐環(huán)板(9)安裝于筒體(17)內(nèi)，液相出口(N5)開設(shè)于金屬濾芯(10)底部的側(cè)面上;金屬濾芯(10)的中心設(shè)置轉(zhuǎn)軸(8)，轉(zhuǎn)軸的上端與電動(dòng)機(jī)(I)的輸出軸相連;轉(zhuǎn)軸(8)上設(shè)置若干用于將部分緊貼在金屬濾芯內(nèi)表面固相刮離的機(jī)械刮板(11);最后一個(gè)機(jī)械刮板(11)的下方與固態(tài)殘?jiān)懦糠窒噙B通。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于帶壓條件下的三相分離裝置，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)輸出端依次連接冷卻油箱(2)以及減速器箱(3)，并通過(guò)磁力密封(4)安裝于端蓋(16)的頂面。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于帶壓條件下的三相分離裝置，其特征在于，所述液固分離部分還包括液位計(jì)(15)，液位計(jì)(15)的兩端分別連接開設(shè)在靠近噴霧管(7)下方筒壁和金屬濾芯(10)底部筒壁的液位計(jì)接口(N6)上。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于帶壓條件下的三相分離裝置，其特征在于，所述液相出口(N5)處安裝有液相調(diào)節(jié)閥(19)。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于帶壓條件下的三相分離裝置，其特征在于，所述固態(tài)殘?jiān)懦糠职ㄞD(zhuǎn)軸(8)以及安裝于轉(zhuǎn)軸(8)上的螺旋葉片(14);轉(zhuǎn)軸(8)向上穿出端蓋(16)與安裝在端蓋(16)上的電動(dòng)機(jī)(I)的輸出端相連;螺旋葉片(14)分為上下兩部分，上部分的直徑大于下部分的直徑，上部分起攪拌作用，防止固體殘?jiān)奂氯O(shè)備;下部分與筒體內(nèi)壁緊密接觸，用于氣密封作用并推動(dòng)固體殘?jiān)蛳逻\(yùn)動(dòng)，由位于底部的排污口(NI)排出。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于帶壓條件下的三相分離裝置，其特征在于，所述螺旋葉片(14)下部分葉片與筒體內(nèi)壁之間的間隔小于2mm。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于帶壓條件下的三相分離裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸(8)上還安裝有支撐架(12)，支撐架(12)的末端與安裝在筒體內(nèi)壁上的定位塊(13)相連，保持轉(zhuǎn)軸的位置固定。
【文檔編號(hào)】B01D29/94GK205461158SQ201620184557
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月10日
【發(fā)明人】王樹眾, 王來(lái)升, 李艷輝, 王玉珍, 張潔, 宋文瀚, 王明
【申請(qǐng)人】西安交通大學(xué), 陜西萬(wàn)豐能源環(huán)?？萍加邢薰?br>