CN201389497Y - 内锥式液液分离水力旋流器 - Google Patents

Abstract

一种内锥式液液分离水力旋流器。主要解决现有的水力旋流器对细小油滴去除效果差的问题。其特征在于：所述分离体(9)的上、下两端分别固定有一个上封闭体和一个下封闭体，其中所述上封闭体由上端盖(10)和穿出所述上端盖中心的溢流管(7)构成，所述下封闭体由下端盖(11)和嵌入所述下端盖中心的具有两段锥角的顶针构成，顶针上段(5)的锥角(α)大于顶针下段(3)的锥角(β)，上述组件密闭连接后，形成一个旋流腔(2)。具有分离效率高、结构简单的特点。

Description

内锥式液液分离水力旋流器

技术领域：

本发明涉及一种可应用于石油化工及环保领域中的液液两相分离装置，具体的说是涉及一种水力旋流器。

背景技术：

目前，旋流分离是一种应用于石油化工及环保领域中的常用方法，主要是用于液-液两相流的快速分离，其主要设备即为水力旋流器。由于水力旋流器的分离原理是利用介质间的密度差进行离心分离，因此密度差越大、分散相的粒径越大，则分离效果相对就越好，反之则会较差。现有的水力旋流器采用两锥段外壁式结构，经过长时间应用后发现存在着对细小油滴去除效果差等实际问题。随着油田开发进入中高含水开采期后，含聚污水采出量逐年增多，含聚污水粘度增大，因此传统的水力旋流器已经难以满足油田地面工艺中沉降段对除油效率的要求。

发明内容：

为了解决现有的水力旋流器对细小油滴去除效果差的问题，本发明提出了一种新的内锥式液液分离水力旋流器，该种内锥式液液分离水力旋流器具有分离效率高、设备体积小、分离速度快、结构简单紧凑、制造及操作成本低等突出优点，既可应用于油田生产，又可应用于市政环保等其它领域，具有可观的推广应用前景。

本发明的技术方案是：该种内锥式液液分离水力旋流器，主体为一个带有入口管和出口管并且中空的圆柱形分离体，在所述分离体的上、下两端分别固定有一个上封闭体和一个下封闭体，其中所述上封闭体由上端盖和穿出所述上端盖中心的溢流管构成，所述下封闭体由下端盖和嵌入所述下端盖中心的具有两段锥角的顶针构成，顶针上段的锥角大于顶针下段的锥角，上述组件密闭连接后，形成一个旋流腔。

本发明具有如下有益效果：由于采取上述方案后，同目前常用的两锥段外壁式结构的水力旋流器相比，它去掉了外壁上的两个锥段，而在内部增设了两段锥角的顶针结构，由此使得油滴能够在顶针附近聚集，并沿顶针向上运移，并且起到了保证液流加速和稳定液流的作用，从而提高了对细小油滴的去除效果，有利于含油污水的进一步分离。

附图说明：

图1是本种水力旋流器的结构示意图。

图中1-入口管，2-旋流腔，3-顶针下段，4-出口管，5-顶针上段，6-溢流管出口，7-溢流管，8-溢流管入口，9-分离体，10-上端盖，11-下端盖。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

本实用新型中所述水力旋流器，其结构如图1所示，这种内锥式液液分离水力旋流器，主体为一个带有入口管1和出口管4并且中空的圆柱形分离体，其中所述分离体9的上、下两端分别固定有一个上封闭体和一个下封闭体，其中所述上封闭体由上端盖10和穿出所述上端盖中心的溢流管7构成，所述下封闭体由下端盖11和嵌入所述下端盖中心的具有两段锥角的顶针构成，顶针上段5的锥角α大于顶针下段3的锥角β，上述组件密闭连接后，形成一个旋流腔2。

应用由上述方案构成的水力旋流器后，工作时，将油与水的混合液由入口管进入到旋流腔中，在压力的作用下，在设备内部产生高速旋转，形成高速旋转的涡流。液流沿旋流腔及锥段下行的过程中，在离心力的作用下，密度较重相被甩至器壁；同时，密度较轻相则被挤至中心处。这样，油从中部的溢流管排出，水则向出口管运动，由出口管排出，从而实现旋流分离。在旋流器下方的具有两段锥角的顶针可以使油滴在顶针附近聚集，并在内旋流场的作用沿顶针向上运移，进而缩短了油相从溢流口流出的距离，有利于含油污水的分离。此外，与现有的水力旋流器相比这种结构更便于加工制造。

在完成上述方案时，优选方式如下：

一、将所述入口管1的数量确定为2个，方向相对、彼此平行，开在分离体9的上端侧壁上，并且与所述分离体的外圆周呈水平切向接入。这样，油与水的混合液由双入口管进入旋流腔，在压力的作用下，在设备内部产生高速旋转，形成高速旋转的涡流。

二、将所述出口管4开在分离体9的下端侧壁上，并且与分离体外圆周呈水平切向接入，其中，所述出口管4的方向与由两个入口管1确定的内部旋流方向相同。

优化方式二中，这样做既不破坏旋流器内部的流场，又可以增加旋流器有效分离段的长度，可以使除油的效率进一步提高。此外，还缩短了水力旋流器的长度，水力旋流器对含油污水的处理效果有很大的改善，这对于水力旋流器的进一步小型化具有重要的指导作用。

本种实用新型与传统水力旋流器的分离原理基本相同，但与传统旋流器的不同之处在于：它去掉了传统液-液水力旋流器的两个锥段，并且在旋流器的下方加入一个两段锥角的顶针，使油滴在顶针附近聚集，并沿顶针向上运移，利于含油污水的进一步分离，并且还可以起到对液流加速和稳定液流的作用。而且由于将底流口设计为侧切向出口，既缩短了旋流器的长度，又增加了旋流器有效分离段的长度，可以使除油的效率进一步提高，改善对含油污水的处理效果，尤其对于黏度较大的含聚污水具有较好的分离效果；此外，本实用新型同其他水处理工艺及设备相比，具有设备体积小，工艺简单，占地面积小等突出的优点，既可应用于油田生产，又可应用于市政环保等其它领域，具有可观的推广应用前景。

Claims (3)

1、一种内锥式液液分离水力旋流器，包括一个带有入口管(1)和出口管(4)并且中空的圆柱形分离体(9)，其特征在于：所述分离体(9)的上、下两端分别固定有一个上封闭体和一个下封闭体，其中所述上封闭体由上端盖(10)和穿出所述上端盖中心的溢流管(7)构成，所述下封闭体由下端盖(11)和嵌入所述下端盖中心的具有两段锥角的顶针构成，顶针上段(5)的锥角(α)大于顶针下段(3)的锥角(β)，上述组件密闭连接后，形成一个旋流腔(2)。

2、根据权利要求1所述的内锥式液液分离水力旋流器，其特征在于：所述入口管(1)的数量为2个，方向相对、彼此平行，开在分离体(9)的上端侧壁上，并且与所述分离体的外圆周呈水平切向接入。

3、根据权利要求1或2所述的内锥式液液分离水力旋流器，其特征在于：所述出口管(4)开在分离体(9)下端侧壁上，并且与分离体外圆周呈水平切向接入，其中，所述出口管(4)的方向与由两个入口管(1)确定的内部旋流方向相同。

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