超重力轴向旋流分离机制造技术

本发明专利技术的实施例提供了一种超重力轴向旋流分离机，可解决现有技术碟片离心机结构复杂、分离效率低、以及其操作、维修和保养清洗要求比较高的问题。所述超重力轴向旋流分离机包括依次连接的进液管、支撑套、出液管、分液管、收集管；其中，在支撑套上设置有分离轮，分离轮通过传动件与电机相连，使电机通过传动件驱动分离轮；其中，分离轮包括导流叶片和轮毂，导流叶片安装在轮毂上。根据本发明专利技术的实施例，本发明专利技术的超重力轴向旋流分离机处理效率高、结构简单、操作和维修保养比较方便。

【技术实现步骤摘要】
超重力轴向旋流分离机
本专利技术涉及一种分离机，尤其涉及一种超重力轴向旋流分离机。
技术介绍
在石油开采技术中，使用分离机将油水两相混合液进行有效分离，分离机应用于油气田天然气井采出液的预测处理、高含水油田油井采出液的预处理、油田集输站老化原油的预处理、以及含油工业废水的前端预处理。对于已进入中、高含水开发期的油气田，天然气井采气夹带的地层水越来越多，油井采出液中含水率普遍已达85％以上。由于采出液含水量的不断增加，使得相应处理成本也逐步上升，因此急需研究生产一种油气田工业废水的处理工艺及高效处理设备，以满足当今油气生产以及节能降耗的需要。同时在油气井场、原油处理站场中，合理配套使用油水预分离设备，降低后续的综合处理成本具有重要意义。当前油水预分离设备按旋转部件的不同可划分为：机身固定的旋转流分离设备和机身旋转的离心分离设备(亦称离心机)。前者如旋流分离器(亦称旋流器)，流体在固定的机身内旋转而产生离心力场；后者如各种沉降离心机或过滤离心机，由旋转的机身带动内部流体作回旋运动而产生离心力场。在现有技术中，碟式分离机也常用来进行混合液的分离。碟式分离机转鼓装在立轴上端，通过传动装置由电动机驱动而高速旋转。转鼓内有一组互相套叠在一起的碟形零件——碟片，碟片与碟片之间留有很小的间隙。混合液由位于转鼓中心的进料管加入转鼓。当混合液流过碟片之间的间隙时，固体颗粒(或液滴)在离心力作用下沉降到碟片上形成沉(或液层)。沉渣沿碟片表面滑动而脱离碟片并积聚在转鼓内直径最大的部位，分离后的液体从出液口排出转鼓。积聚在转鼓内的固体在分离机停车后拆开转鼓由人工清除，或通过排渣机构在不停车的情况下从转鼓中排出。另外，碟片离心机由于高速转动，使得离心机碟片与导流液体的相对旋转运动形成强剪切，迫使需要分离的液体产生二次乳化，结果大大降低两相流的分离效率。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种超重力轴向旋流分离机，可解决现有技术碟片离心机结构复杂、分离效率低、以及其操作、维修和保养清洗要求比较高的问题。本专利技术的超重力轴向旋流分离机，其包括依次连接的进液管、支撑套、出液管、分液管、收集管；其中，在支撑套上设置有分离轮，分离轮通过传动件与电机相连，使电机通过传动件驱动分离轮；其中，分离轮包括导流叶片和轮毂，导流叶片安装在轮毂上。所述导流叶片轴向均匀分布，并依次交互安置。所述分离轮的外径为出液管的外径的2.1～2.5倍。所述的分离轮的轮毂比d＝dh/D2＝0.32～0.4，其中，d2为分离轮的外径，Dh为分离轮轮毂的直径。所述的分离轮的导流叶片根部安放角β1＝45°～55°。所述分离轮的导流叶片外缘安放角β2＝22°～27°。所述分离轮的导流叶片的数量为3～5片。所述分离轮的导流叶片的厚度为3mm～5mm。所述传动件为传动轴、径向齿轮或传动皮带轮。根据本专利技术的实施例，本专利技术具有如下优点：1、由于本专利技术的超重力轴向旋流分离机利用液柱旋转形成的离心力，将不同密度的液体进行迅速分离。与传统的离心分离设备相比，消耗功率相同的工况下，处理效率明显得到提高。2、与传统的离心分离设备相比，本专利技术的超重力轴向旋流分离机的结构简单、操作和维修保养比较方便。此外，根据本专利技术的超重力轴向旋流分离机可以根据实际需求而设计不同规格或结构的机型，以满足各种分离需求或适应不同场合需要。附图说明图1为本专利技术实施例的轴向传动的旋流分离机示意图；图2为本专利技术实施例的径向齿轮传动的旋流分离机示意图；图3为本专利技术实施例的径向皮带轮传动的旋流分离机示意图；图4A为本专利技术实施例的分离轮结构示意图；图4B为本专利技术实施例的分离轮的叶片示意图。附图标号说明序号名称序号名称序号名称序号名称101联轴器部件106水导前段111出液段116传动轴102轴承压盖107水导轴承112出液直管117滚动轴承103轴承体108水导后段113分液弯管118电动机104机封压盖109进液段114集油管105吸入管座110分离轮115机械密封具体实施方式为了便于本领域一般技术人员理解和实现本专利技术，现结合附图描绘本专利技术的实施例。如图1、图4A和图4B所示，本专利技术的实施例提供了一种超重力轴向旋流分离机，其包括依次连接的水导前段106、水导轴承107、水导后段108、进液段109、出液段111、出液直管112、分液弯管113。在进液段109与出液段111内部设置有分离轮110，分离轮110用于生成旋流。所述分离轮110包括：导流叶片401及轮毂402。所述导流叶片401轴向均匀分布，并依次交互安置；当混合液流经所述导流叶片401时，由于分离轮110高速旋转，形成与中心对称1000g左右的超重力旋流场，在该离心力的作用下，密度大的液体流向液柱外围，密度小的液体集中到液柱内部，形成同芯可分层收集的液柱，从而将具有一定密度差的液体完成动态分离。分离轮110为轴流形式。分离轮110的外径D2＝2.1～2.5Dn。当分离轮110转速较高时，分离轮110的外径优选取较小值，如2.1Dn；当分离轮110转速较低时，分离轮110的外径优选取较大值，如2.5Dn。其中，Dn为分离机的出液管的外径。分离轮110轮毂比d＝dh/D2＝0.32～0.4。当分离轮110的外径较大时，分离轮110的轮毂比优选取较小值，如0.32；当分离轮110的外径较小时，分离轮110的轮毂比优选取较大值，如0.4。其中，Dh为分离轮轮毂402的直径。分离轮110的导流叶片401根部安放角β1＝45°～55°。分离轮110的导流叶片401外缘处安放角β2＝22°～27°。根据本专利技术的实施例，所述分离轮110的转速优选为1800～4000r/min之间，转速需根据要分离混合液体的密度确定。优选地，分离轮110的导流叶片401的数量为3～5片。优选地，分离轮110的导流叶片401的厚度h为3mm～5mm。如图1所示，在本专利技术的一个实施例中，驱动电机118通过联轴器101、传动轴116与分离轮110相连，以便驱动电机118驱使传动轴116带动分离轮110旋转。其中传动轴116轴向安装，并通过滚动轴承117和水导轴承107支撑。在传动轴116与机封压盖104之间设置有机械密封115。滚动轴承117设置在轴承体103中，轴承压盖102设置在轴承体103上，通过螺钉紧固。在机械密封115外侧设置有机封压盖104。进液段109的端部设置有水导前段106、水导轴承107、水导后段108及吸入管座105。水导前段106、水导轴承107、水导后段108的作用是对混合液进行导流，使其在进入分离轮110前，流动状态稳定。如图2所示，在本专利技术的另一个实施例中，驱动电机215通过径向安装的径向齿轮214与分离轮209相连，以便驱动电机215通过径向安装的径向齿轮214驱动分离轮209旋转，进液管206和出液管210通过两只滚动轴承204支撑。分离轮209通过支撑套208支撑。分液管211设置在出液管210的下游，收集管212设置在分液管211的下游。入口端盖201设置在进液管206的端部。轴承体202内设置有滚动轴承。动密封圈203设置在轴承体202内，对滚动轴承204起防尘作用。固紧螺栓205用于将进液管206和出液管210连接在一起。滑动轴承207用于支撑出液管207。径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超重力轴向旋流分离机，其特征在于，其包括依次连接的水导前段(106)、水导轴承(107)、水导后段(108)、进液段(109)、分离轮(110)、出液段(111)、出液直管(112)、分液弯管(113)；其中，分离轮(110)设置在进液段(109)与出液段(111)之间的管腔内，分离轮(110)通过传动件与电机相连，使电机通过传动件驱动分离轮(110)；其中，分离轮(110)包括导流叶片(401)及轮毂(402)，导流叶片(401)安装在轮毂(402)上。

【技术特征摘要】
1.一种超重力轴向旋流分离机，其特征在于，其包括依次连接的水导前段(106)、水导轴承(107)、水导后段(108)、进液段(109)、分离轮(110)、出液段(111)、出液直管(112)、分液弯管(113)；其中，分离轮(110)设置在进液段(109)与出液段(111)之间的管腔内，分离轮(110)通过传动件与电机相连，使电机通过传动件驱动分离轮(110)；其中，分离轮(110)包括导流叶片(401)及轮毂(402)，导流叶片(401)安装在轮毂(402)上。2.根据权利要求1所述的超重力轴向旋流分离机，其特征在于，所述导流叶片轴向均匀分布，并依次交互安置。3.根据权利要求1所述的超重力轴向旋流分离机，其特征在于，所述分离轮的外径为出液管的外径的2.1～2.5倍。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王会堂，罗军，张玉新，
申请(专利权)人：北京大漠石油工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11