專利名稱：油氣自動排放旋流氣液分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油田采油集輸技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種原油油 氣分離設(shè)備，是一種帶有氣、液自動排放裝置的分離器。 背鱟技術(shù)
目前，油田采油集輸過程中，大量使用油氣分離設(shè)備，將原油與天 然氣分離。雖然現(xiàn)有的油氣旋流器油氣分離效果好，但分離器本身并不
能實(shí)現(xiàn)對排氣、排液過程的自動控制。中國專利公告號為CN1295024C， 提供了一種高效自調(diào)整旋流氣液分離器。自動控制一般都需要輔助系統(tǒng) 如自動化儀表裝置來實(shí)現(xiàn)，技術(shù)復(fù)雜，成本高，維修麻煩。有不需要配 備自動儀表的液面自控分離器。中國專利公告號為CN1242826C的液面自 控一體化氣液分離器，采用非密閉浮筒設(shè)計(jì)，利用浮力向上或向下運(yùn)動 與浮筒連在一起的排液閥桿，以控制排液速度，達(dá)到自動排液目的。這 種分離器所采用的浮筒較大，占據(jù)了分離器的大部分空間，比較適用于 較大液滴的分離。當(dāng)氣液分離要求較高，需改進(jìn)內(nèi)部分離配件時(shí)，不容 易實(shí)現(xiàn)；浮筒內(nèi)污物較多時(shí)還會降低浮筒的浮力，影響自動排液效果； 沒有對氣體的排出進(jìn)行自動控制，當(dāng)分離器內(nèi)液面太高時(shí)易產(chǎn)生氣體帶 出液體現(xiàn)象；采用空心球體實(shí)現(xiàn)自動排液，球體加工困難且不能進(jìn)行體 積調(diào)節(jié)。
現(xiàn)有旋流氣液分離器中的自動排放裝置，基本是利用信號轉(zhuǎn)換及自 動化儀表系統(tǒng)或人工控制分離器的方法排出流體。現(xiàn)有氣液分離和液面 控制一體化設(shè)計(jì)中，分離器內(nèi)部采用與分離器體積基本相同的浮筒，僅 靠氣液比重差進(jìn)行分離，不能有效分離體積較小的液滴?，F(xiàn)有技術(shù)僅對 分離器內(nèi)氣相進(jìn)入液相時(shí)進(jìn)行控制，沒有對液位高時(shí)液體進(jìn)入氣相進(jìn)行 控制。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種油氣自動排放旋流氣液分離器，針 對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡單，可拆卸可組裝的自動排放 裝置和內(nèi)部帶有旋流器的分離器。這種分離器無需自動化儀表控制氣液 自動排放，以適應(yīng)原油氣液分離效果要求高；氣相、液相不得互相攜帶， 尤其是液相不能從氣相出口溢出的現(xiàn)場要求，并且具有制造工藝簡單， 成本低，易于安裝維護(hù)的特點(diǎn)。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是油氣自動排放旋流氣液分離器，包 括罐體，罐體底部有排污口，罐體中部有進(jìn)口。罐體內(nèi)有旋流器和氣相 引入口。其特征是在罐體頂部固定有氣相自動排放裝置，氣相自動排 放裝置連接氣相排放管線，氣相排放管線連接有氣相出口定壓控流閥。 罐體下部連接有液相排放管線，液相排放管線連接液相自動排放裝置， 液相自動排放裝置連接有液相出口定壓控流閥。
為了檢修時(shí)方便排液，在液相排放管線與液相出口定壓控流閥的管 線上連接有輔助排液管，輔助排液管上有閥門。
所述的定壓控流閥的結(jié)構(gòu)是包括錐法蘭、錐封頭、彈簧、閥體、 噴嘴、噴嘴座和法蘭，錐法蘭的中心孔為錐形孔，中心孔內(nèi)有錐封頭， 錐法蘭錐形孔與錐封頭的錐度相同。在錐法蘭和法蘭之間有圓柱筒形的 閥體。閥體內(nèi)有壓縮彈簧。法蘭的中心孔內(nèi)螺紋連接有噴嘴座。噴嘴座 內(nèi)有噴嘴，噴嘴座與噴嘴螺紋連接。噴嘴中心孔為錐形。彈簧控制壓力， 噴嘴控制流量。定壓控流閥用于控制氣相，當(dāng)罐體內(nèi)壓力與下游氣相系 統(tǒng)壓力相差大時(shí)，控制排氣壓力和排氣流量，以防止因壓差大在排氣時(shí) 造成罐體內(nèi)壓力急劇下降而影響分離器的正常排液工作；定壓控流閥用 于控制液相，當(dāng)罐體壓力與下游液相系統(tǒng)壓力相差大時(shí)，控制罐體排液 壓力和排液流量，以防止因壓差大造成液相自動排放裝置內(nèi)的可調(diào)柱塞 不能正常浮起。氣相或液相定壓控流閥的預(yù)定工作壓力均要小于罐體內(nèi)
實(shí)際生產(chǎn)中的最小工作壓力，并大于與罐體連通的氣相液相系統(tǒng)壓力。 當(dāng)罐體內(nèi)壓力與下游氣相或液相系統(tǒng)壓力相近時(shí)，可以省略此閥，簡化 分離工藝。
氣相自動排放裝置包括法蘭、凡爾座、凡爾罩和可調(diào)柱塞，凡爾座 連接在法蘭內(nèi)孔，凡爾座內(nèi)孔有一個(gè)錐面。凡爾罩連接在凡爾座上。凡 爾罩為筒狀，凡爾罩壁上均布有篩孔，底部有底孔。在凡爾罩內(nèi)有一個(gè) 可調(diào)柱塞。可調(diào)柱塞的結(jié)構(gòu)是在圓筒狀空心柱體的一端螺紋連接有凡 爾塞，另一端連接有堵頭。凡爾塞的端部為椎體，椎體的錐度與凡爾座 內(nèi)孔錐面的錐度相同?？梢愿鶕?jù)現(xiàn)場需要的可調(diào)柱塞浮力大小，調(diào)整空 心柱體內(nèi)的空間大小，改變可調(diào)柱塞浮力。
液相自動排放裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與氣相自動排放裝置的結(jié)構(gòu)基本相 同，不同點(diǎn)是液相自動排放裝置是在法蘭上固定有一個(gè)密閉圓筒，密 閉圓筒側(cè)壁連接液相排放管線。密閉圓筒內(nèi)能儲存液體，液體進(jìn)入凡爾 罩內(nèi)，可調(diào)柱塞可以懸浮在液面上。另一個(gè)不同點(diǎn)是液相自動排放裝置 的安裝方向與氣相自動排放裝置的安裝方向相反。另外液相自動排放裝 置和氣相自動排放裝置的尺寸大小可根據(jù)氣液兩相的不同含量進(jìn)行設(shè) 計(jì)，以更有利于氣液兩相的順利排出。
油氣自動排放旋流氣液分離器工作過程
當(dāng)含有天然氣的原油從進(jìn)口進(jìn)入罐體后，流入旋流器。在旋流器高 速旋轉(zhuǎn)，使天然氣從原油中分離。分離后的天然氣經(jīng)氣相引入口上升至 罐體頂部，通過氣相自動排放裝置排出。
分離出的原油沿罐體壁向下流至底部。當(dāng)分離后的原油累積到一定 高度時(shí)，從液相排放管進(jìn)入液相自動排放裝置的密閉圓筒。液相自動排 液裝置進(jìn)液后，經(jīng)過凡爾罩篩孔進(jìn)入凡爾罩?？烧{(diào)柱塞由于浮力作用逐 漸離開凡爾座，使原油通過凡爾座的錐孔排出。當(dāng)罐體的液位逐漸降低， 直到無液體進(jìn)入液相自動排液裝置時(shí)，可調(diào)柱塞會隨著液位的下降而下
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降，直至將凡爾座堵塞。如此反復(fù)，完成自動排液任務(wù)。
當(dāng)罐體內(nèi)液位太多，來不及排液時(shí)，液位上升至氣相自動排放裝置 下部并進(jìn)入凡爾罩，可調(diào)柱塞隨液位上浮，并逐漸堵塞凡爾座錐孔。罐
體內(nèi)部壓力上升，能加快排液；當(dāng)罐體內(nèi)充滿液體時(shí)，可調(diào)柱塞會完全 堵塞凡爾座，封住氣出口，防止原油從氣相出口溢出事故的發(fā)生。
旋流器的高度應(yīng)處于罐體進(jìn)口的下部，氣相引入口應(yīng)高于罐體的進(jìn) 口位置，以達(dá)到最佳油氣分離效果。
本實(shí)用新型的有益效果油氣自動排放旋流氣液分離器能使氣液分 離更徹底，氣液自動排放裝置結(jié)構(gòu)簡單體積小，操作時(shí)不需要任何外來 動力，操作成本低，可以省略掉價(jià)格高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作成本高的電氣 化自動儀表系統(tǒng)。具有信號轉(zhuǎn)換自動化系統(tǒng)和大浮筒式的液面自控一體 化分離器的優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到提高氣液分離效果又自動排放的功能，并且自動 排放裝置可拆卸可調(diào)節(jié)，能夠適應(yīng)不同密度差的氣液分離，尤其適合天 然氣生產(chǎn)場合。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1是油氣自動排放旋流氣液分離器整體結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
圖2是定壓控流閥結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
圖3是氣相自動排放裝置結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
圖中，l.排污口， 2.罐體，3.旋流器，4.進(jìn)口， 5.氣相引入口， 6. 氣相自動排放裝置，7.氣相排放管線，8.定壓控流閥，9.液相排放管線， IO.液相自動排放裝置，ll.輔助排液管，12.閥門，13.錐法蘭，14.錐封 頭，15.彈簧，16.閥體，17.噴嘴，18.噴嘴座，19.法蘭，20.法蘭，21. 凡爾座，22.凡爾罩，23.篩孔，24.凡爾塞，25.空心柱體，26.堵頭，27. 底孔。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l:參閱圖1。油氣自動排放旋流氣液分離器，罐體2為立式 密閉罐，直徑1.5米，高4米。罐體2底部有一個(gè)排污口 1。罐體2中 部距離底部2米處有一個(gè)內(nèi)徑為80毫米的進(jìn)口 4。罐體2內(nèi)距離罐體底 部1. 5米處有一個(gè)旋流器3。罐體2內(nèi)距離罐體底部1. 8米處有一個(gè)氣 相引入口 5。在罐體2頂部固定有氣相自動排放裝置6。氣相自動排放裝 置6連接內(nèi)徑為50毫米的氣相排放管線7。氣相排放管線7連接有氣相 出口定壓控流閥8。罐體2下部連接有內(nèi)徑為80毫米的液相排放管線9。 液相排放管線9連接液相自動排放裝置10。液相自動排放裝置10連接 有液相出口定壓控流閥8。在液相排放管線9與液相出口定壓控流閥8 的管線上連接有輔助排液管11，輔助排液管上有一個(gè)手動閥門12。
參閱圖2。定壓控流閥的結(jié)構(gòu)是由錐法蘭13錐封頭14彈簧15閥體 16噴嘴17噴嘴座18法蘭19組成，錐法蘭13的中心孔為錐形孔，其錐 度是75度。錐法蘭13中心孔內(nèi)有錐封頭14，錐法蘭13錐形孔與錐封 頭14的錐度相同，也75度。在錐法蘭13和法蘭19之間有圓柱筒形的 閥體16。閥體16內(nèi)徑是60毫米。閥體16內(nèi)有壓縮彈簧15。法蘭19 的中心孔內(nèi)螺紋連接有噴嘴座18。噴嘴座18內(nèi)有噴嘴17。噴嘴座18 與噴嘴17螺紋連接。噴嘴17中心孔為錐形，噴嘴17的中心孔最小直徑 為IO毫米。
參閱圖3。氣相自動排放裝置6包括法蘭20、凡爾座21、凡爾罩22 和可調(diào)柱塞。凡爾座21螺紋連接在法蘭20內(nèi)孔，凡爾座21內(nèi)孔有一個(gè) 錐面，錐度為75度。凡爾罩22螺紋連接在凡爾座21上。凡爾罩22為 筒狀，直徑為100毫米，長度為250毫米。凡爾罩22壁上均布有直徑為 10毫米的篩孔23。凡爾罩22底部有一個(gè)80毫米的底孔27。在凡爾罩
22內(nèi)有一個(gè)可調(diào)柱塞。可調(diào)柱塞的結(jié)構(gòu)是在圓筒狀空心柱體25的一 端螺紋連接有凡爾塞24，另一端連接有堵頭26。空心柱體25的直徑為 95毫米，長度100毫米。凡爾塞24的端部為椎體，椎體的錐度為75度， 與凡爾座21內(nèi)孔錐面的錐度相同。
參閱圖1。液相自動排放裝置10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與氣相自動排放裝置6 的結(jié)構(gòu)基本相同，不同點(diǎn)是液相自動排放裝置10是在法蘭20上固定 有一個(gè)密閉圓筒，密閉圓筒的直徑為120毫米，長度400毫米。密閉圓 筒側(cè)壁連接液相排放管線9。液相自動排放裝置10的安裝方向與氣相自 動排放裝置6的安裝方向相反。
權(quán)利要求1、一種油氣自動排放旋流氣液分離器，包括罐體(2)，罐體(2)底部有排污口(1)，罐體(2)中部有進(jìn)口(4)，罐體(2)內(nèi)有旋流器(3)和氣相引入口(5)，其特征是在罐體(2)頂部固定有氣相自動排放裝置(6)，氣相自動排放裝置(6)連接氣相排放管線(7)，氣相排放管線(7)連接有氣相出口定壓控流閥(8)，罐體(2)下部連接有液相排放管線(9)，液相排放管線(9)連接液相自動排放裝置(10)，液相自動排放裝置(10)連接有液相出口定壓控流閥(8)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的油氣自動排放旋流氣液分離器，其特征是-在液相排放管線(9)與液相出口定壓控流閥(8)的管線上連接有輔助排液 管(ll)，輔助排液管上有閥門(12)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的油氣自動排放旋流氣液分離器，其特征是 所述的定壓控流閥(8)的結(jié)構(gòu)是包括錐法蘭(13)、錐封頭(14)、彈簧 (15)、閥體(16)、噴嘴(17)、噴嘴座(18)和法蘭(19)，錐法蘭(13)的中 心孔為錐形孔，中心孔內(nèi)有錐封頭(14)，錐法蘭(13)錐形孔與錐封頭 (14)的錐度相同，在錐法蘭(13)和法蘭(19)之間有圓柱筒形的閥體(16)， 閥體(16)內(nèi)有壓縮彈簧(15)，法蘭(19)的中心孔內(nèi)螺紋連接有噴嘴座 (18)，噴嘴座(18)內(nèi)有噴嘴(17)，噴嘴座(18)與噴嘴(17)螺紋連接，噴 嘴(17)中心孔為錐形。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的油氣自動排放旋流氣液分離器， 其特征是所述的氣相自動排放裝置(6)包括法蘭(20)、凡爾座(21)、凡 爾罩(22)和可調(diào)柱塞，凡爾座(21)連接在法蘭(20)內(nèi)孔，凡爾座(21)內(nèi) 孔有一個(gè)錐面，凡爾罩(22)連接在凡爾座(21)上，凡爾罩(22)為筒狀， 凡爾罩(22)壁上均布有篩孔(23)，底部有底孔(27)，在凡爾罩(22)內(nèi)有 一個(gè)可調(diào)柱塞，可調(diào)柱塞的結(jié)構(gòu)是在圓筒狀空心柱體(25)的一端螺紋 連接有凡爾塞(24)，另一端連接有堵頭(26)，凡爾塞(24)的端部為椎體， 椎體的錐度與凡爾座(21)內(nèi)孔錐面的錐度相同。
5、根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的油氣自動排放旋流氣液分離器， 其特征是所述的液相自動排放裝置(10)是在法蘭(20)上固定有一個(gè)密 閉圓筒，密閉圓筒側(cè)壁連接液相排放管線(9)，液相自動排放裝置(10) 的安裝方向與氣相自動排放裝置(6)的安裝方向相反。
專利摘要油氣自動排放旋流氣液分離器，應(yīng)用于原油油氣分離。包括罐體，罐體底部有排污口，罐體中部有進(jìn)口。罐體內(nèi)有旋流器和氣相引入口。特征是在罐體頂部固定有氣相自動排放裝置，氣相自動排放裝置連接氣相排放管線，氣相排放管線連接有氣相出口定壓控流閥。罐體下部連接有液相排放管線，液相排放管線連接液相自動排放裝置，液相自動排放裝置連接有液相出口定壓控流閥。效果是能使氣液分離徹底，不需要任何外來動力自動排放，結(jié)構(gòu)體積小，操作成本低。達(dá)到提高氣液分離效果又自動排放的功能，并且自動排放裝置可拆卸可調(diào)節(jié)，能夠適應(yīng)不同密度差的氣液分離，尤其適合天然氣生產(chǎn)場合。
文檔編號B04C5/14GK201055814SQ20072014933
公開日2008年5月7日 申請日期2007年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月29日
發(fā)明者郭詠梅 申請人:中國石油天然氣股份有限公司