一种脱油除砂旋流分离装置制造方法及图纸

一种新型脱油除砂旋流分离装置。主要目的在于提供一种可实现固‑液‑液三相介质两次分离的高效旋流分离装置。其特征在于：在沉砂外壳内置有上封板、双切向入口盘、入口定位腔、一级柱形缓冲段、变径排油通管、一级锥形分离段、分砂管、二级螺旋式入口槽、二级柱形缓冲段、二级锥形分离段、二级变径增压管以及导砂基座；变径排油通管上楔入方向根据切向入口方向确定，变径排油通管上端内径大于下端内径，内部设有增压内管；上封板与双切向入口盘通过螺栓固定在入口定位腔内；一级柱形缓冲段与入口定位腔连接，下方与一级锥形分离段与分砂管相连接，共同构成一级分离段，分砂管与二级油水分离段相连接，沉砂外壳与二级油水分离段共同形成沉砂腔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用于石油、化工、环保等领域中的用于三相介质分离的旋流分离装置。
技术介绍
在旋流器研究发展过程中，为适应不同需求、不同场合的应用，从传统的经典水力旋流器单体产生了各式的变化，已由主要进行固-液分离而扩展到两种不互溶液体介质的液-液分离以及气-液分离、气-液-固三相分离等。传统的水力水力旋流器常规结构通常是由切向入口、大锥段、小锥段、底流口及溢流口组成。混合液从切向入口进入旋流腔，经过两个锥段进一步对流体介质加速，旋流的液体根据密度不同得到分离，轻质相从溢流口流出，重质相从底流口排出。这类的旋流器通常只能实现两相介质的分离，并不适用于三相介质的分离，且分离效率较低。也有适用于三相介质分离的旋流器，如锥形旋流腔旋流器，上部的筒锥连体同轴度锥体、中部的分级锥体和下部的分离锥体相互贯通后依序连接组成一个整体，其中上部的筒锥连体同轴度锥体与中部的分级锥体通过连接法兰连接，中部的分级锥体与下部的分离锥体通过连接卡箍连接，分离锥体底部通过连接卡箍接有沙嘴；在筒锥连体同轴度锥体筒体部分的侧部开有进浆口，进浆口与矿浆管道通过进浆管连接法兰连接，筒锥连体同轴度筒体部分的顶部通过压盖连接有一根外溢流管。该旋流体虽然能实现三相分离，但其处理工艺较为复杂，并且仅通过锥形旋流腔形成螺旋流体，分离效果较差。除此之外，为实现多相介质分离，还可以通过数个旋流器串联或并联来实现，但此类设备体积较大，安装不方便，使用不够灵活，分离效率也不能达到理想状态。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中所提到的技术问题，本专利技术提供一种新型脱油除砂旋流分离装置，该种分离装置处理工艺简单、运转连续，使用灵活方便，设备体积小、安装方便、运行费用低，分离效率高，并可用于两相或三相混合介质的分离，双级旋流分离效果更佳。本专利技术的技术方案是：该种新型脱油除砂旋流分离装置，具有沉砂外壳、介质总入口、油相出口、砂相出口以及水相出口，其特征在于：在所述沉砂外壳内从上到下分别置有上封板、双切向入口盘、入口定位腔、一级柱形缓冲段、变径排油通管、一级锥形分离段、分砂管、二级螺旋式入口槽、二级柱形缓冲段、二级锥形分离段、二级变径增压管以及导砂基座；其中变径排油通管上具有楔形分油口、卡位螺纹及定心螺纹，所述楔形分油口的楔入方向根据切向入口方向确定，以使得该楔入方向与内旋流方向一致，所述变径排油通管上端内径较大下端内径较小，内部设有一增压内管，所述卡位螺纹的作用在于与上封板连接以此实现对变径排油通管的定位；上封板与变径排油通管通过封板定位螺纹与卡位螺纹进行紧固连接，同时上封板与双切向入口盘通过螺栓共同固定在入口定位腔内；一级柱形缓冲段与入口定位腔螺栓连接，一级柱形缓冲段的下方依次与一级锥形分离段与分砂管相连接，共同构成一级分离段；其中，分砂管具有楔形分砂口，以此进行砂相分离，所述分砂口的楔入方向与旋流腔内处理液外旋流的旋转方向相同；所述分砂管与二级油水分离段相连接，其中，二级分离螺旋式入口槽通过变径排油管底端的定心螺纹实现定位连接，并共同置于装置整体的轴心位置；二级油水分离段中的密封螺纹被用来固定导砂基座以同时保证装置底部的密封性；所述沉砂外壳与二级油水分离段共同形成沉砂腔。本专利技术具有如下有益效果：该种分离装置是在传统的两相介质一级分离的旋流器的基础上做出的突破性改进。相比传统旋流器只能实现两相介质的分离，该设计的新型脱油除砂旋流分离装置可以通过两级分离依次实现固液分离和高精度液液分离。以油水砂混合液为例，该新型旋流器是从切向入口进液，混合液在旋流腔内大锥段形成旋流状态，密度较大的砂贴近腔壁向下运移，通过尾管段壁面上设计的出砂孔进入沉砂腔内，在引流锥面的作用下，由底端出砂口排出。同时，一级旋流腔室内的轻质相油处于旋流液体的中心，通过溢流管壁上的出液孔进入溢流管排出。经过一级分离后，剩余大量的水、部分油以及极少量的砂继续向下运移，经过螺旋流道加速，进入二级旋流腔内，重质相水，含少量砂，向下运动，从底流口排出，轻质相油聚集在中心，经溢流管向上运移与一级旋流溢流管内油相聚集，排出装置。完成油水砂的三相分离。本装置采用切向入口，外套管内镶嵌一套两级分离装置相间连接的结构，一级旋流装置的尾管段壁面设有孔隙，旋流腔内部从上至下依次设有溢流管、螺旋流道，溢流管上端设有出油孔等。并通过筒间间隙实现沉砂效果，经引流斜面将固相引出装置。脱油过程通过在一级旋流装置尾管段下端，设计配有螺旋流道的二级旋流装置，通过两级旋流实现高精度脱油。本专利提出的新型脱油除砂三旋流分离装置具有处理工艺简单、运转连续，使用灵活方便，设备体积小、安装方便、运行费用低，分离效率高，并可用于两相或三相混合介质的分离，双级旋流分离效果更佳，该新型旋流器结构设计合理、具有较好的分离性能及较高的分离精度、适合多种形式的三相介质分离等优点。附图说明：图1是本专利技术所述新型脱油除砂三相分离装置外观图。图2是本专利技术的整体剖视图。图3是本专利技术的整体结构图。图4是本专利技术的结构爆炸图。图5是本专利技术的内变径排油通管结构示图。图6是本专利技术的内变径排油通管内部的增压内管示意图。图7是本专利技术的入口与变径排油通管连接及定位连接示意图。图8是本专利技术的入口装配视图。图9是本专利技术的一级固液分离段整体装配视图。图10是本专利技术的分砂管结构示意图。图11是本专利技术的分砂管与二级油水分离段连接示意图。图12是本专利技术的变径排油通管与二级分离螺旋式入口槽连接方式。图13是本专利技术的二级油水分离段整体装配示意图。图14是本专利技术的二级变径增压管与导砂基座连接示意图。图15是本专利技术的沉砂外壳固定及连接示意图。图16是本专利技术的二级油水分离段整体结构图。图17是本专利技术的尺寸约束线框表示图。图中1-介质总入口，2-油相出口；3-砂相出口；4-沉砂腔；5-水相出口，6-上封板，7-双切向入口盘，8-入口定位腔，9-一级柱形缓冲段，10-变径排油通管，11-一级锥形分离段，12-分砂管，13-二级分离螺旋式入口槽，14-二级柱形缓冲段，15-二级锥形分离段，16-二级变径增压管，17-导砂基座，18-沉砂外壳，19-楔形分油口，20-卡位螺纹，21-定位螺纹，22-增压内管，23-封板定位螺纹，24-切向变截面入口，25-楔形分砂口，26-密封螺纹。具体实施方式：下面结合附图对本专利技术作进一步说明：本种新型脱油除砂旋流分离装置，具有沉砂外壳18、介质总入口1、油相出口2、砂相出口3以及水相出口5，其独特之处在于：在所述沉砂外壳18内从上到下分别置有上封板6、双切向入口盘7、入口定位腔8、一级柱形缓冲段9、变径排油通管10、一级锥形分离段11、分砂管12、二级螺旋式入口槽13、二级柱形缓冲段14、二级锥形分离段15、二级变径增压管16以及导砂基座17；其中变径排油通管10上具有楔形分油口19、卡位螺纹20及定心螺纹21，所述楔形分油口的楔入方向根据切向入口方向确定，以使得该楔入方向与内旋流方向一致，所述变径排油通管上端内径较大下端内径较小，内部设有一增压内管22，所述卡位螺纹的作用在于与上封板6连接以此实现对变径排油通管10的定位；上封板6与变径排油通管10通过封板定位螺纹与卡位螺纹20进行紧固连接，同时上封板6与双切向入口盘7通过螺栓共同固定在入口定位腔8内；一级柱形缓冲段本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型脱油除砂旋流分离装置，具有沉砂外壳、介质总入口、油相出口、砂相出口以及水相出口，其特征在于：在所述沉砂外壳内从上到下分别置有上封板、双切向入口盘、入口定位腔、一级柱形缓冲段、变径排油通管、一级锥形分离段、分砂管、二级螺旋式入口槽、二级柱形缓冲段、二级锥形分离段、二级变径增压管以及导砂基座；其中变径排油通管上具有楔形分油口、卡位螺纹及定心螺纹，所述楔形分油口的楔入方向根据切向入口方向确定，以使得该楔入方向与内旋流方向一致，所述变径排油通管上端内径较大下端内径较小，内部设有一增压内管，所述卡位螺纹的作用在于与上封板连接以此实现对变径排油通管的定位；上封板与变径排油通管通过封板定位螺纹与卡位螺纹进行紧固连接，同时上封板与双切向入口盘通过螺栓共同固定在入口定位腔内；一级柱形缓冲段与入口定位腔螺栓连接，一级柱形缓冲段的下方依次与一级锥形分离段与分砂管相连接，共同构成一级分离段；其中，分砂管具有楔形分砂口，以此进行砂相分离，所述分砂口的楔入方向与旋流腔内处理液外旋流的旋转方向相同；所述分砂管与二级油水分离段相连接，其中，二级分离螺旋式入口槽通过变径排油管底端的定心螺纹实现定位连接，并共同置于装置整体的轴心位置；二级油水分离段中的密封螺纹被用来固定导砂基座以同时保证装置底部的密封性；所述沉砂外壳与二级油水分离段共同形成沉砂腔。...

【技术特征摘要】
1.一种新型脱油除砂旋流分离装置，具有沉砂外壳、介质总入口、油相出口、砂相出口以及水相出口，其特征在于：在所述沉砂外壳内从上到下分别置有上封板、双切向入口盘、入口定位腔、一级柱形缓冲段、变径排油通管、一级锥形分离段、分砂管、二级螺旋式入口槽、二级柱形缓冲段、二级锥形分离段、二级变径增压管以及导砂基座；其中变径排油通管上具有楔形分油口、卡位螺纹及定心螺纹，所述楔形分油口的楔入方向根据切向入口方向确定，以使得该楔入方向与内旋流方向一致，所述变径排油通管上端内径较大下端内径较小，内部设有一增压内管，所述卡位螺纹的作用在于与上封板连接以此实现对变径排油通管的定位；上封板与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，蒋明虎，邢雷，赵立新，李枫，刘彩玉，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23