專利名稱：油氣自動排放旋流氣液分離器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種油田采油集輸技術領域，特別涉及一種原油油 氣分離設備，是一種帶有氣、液自動排放裝置的分離器。 背鱟技術
目前，油田采油集輸過程中，大量使用油氣分離設備，將原油與天 然氣分離。雖然現有的油氣旋流器油氣分離效果好，但分離器本身并不
能實現對排氣、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整旋流氣液分離器。自動控制一般都需要輔助系統 如自動化儀表裝置來實現，技術復雜，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，采用非密閉浮筒設計，利用浮力向上或向下運動 與浮筒連在一起的排液閥桿，以控制排液速度，達到自動排液目的。這 種分離器所采用的浮筒較大，占據了分離器的大部分空間，比較適用于 較大液滴的分離。當氣液分離要求較高，需改進內部分離配件時，不容 易實現；浮筒內污物較多時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行自動控制，當分離器內液面太高時易產生氣體帶 出液體現象；采用空心球體實現自動排液，球體加工困難且不能進行體 積調節。
現有旋流氣液分離器中的自動排放裝置，基本是利用信號轉換及自 動化儀表系統或人工控制分離器的方法排出流體。現有氣液分離和液面 控制一體化設計中，分離器內部采用與分離器體積基本相同的浮筒，僅 靠氣液比重差進行分離，不能有效分離體積較小的液滴。現有技術僅對 分離器內氣相進入液相時進行控制，沒有對液位高時液體進入氣相進行 控制。
實用新型內容
本實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 對上述現有技術的不足，設計一種結構簡單，可拆卸可組裝的自動排放 裝置和內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場要求，并且具有制造工藝簡單， 成本低，易于安裝維護的特點。
本實用新型采用的技術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，罐體中部有進口。罐體內有旋流器和氣相 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構是包括錐法蘭、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。閥體內有壓縮彈簧。法蘭的中心孔內螺紋連接有噴嘴座。噴嘴座 內有噴嘴，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，當罐體內壓力與下游氣相系 統壓力相差大時，控制排氣壓力和排氣流量，以防止因壓差大在排氣時 造成罐體內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，當罐體壓力與下游液相系統壓力相差大時，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的可調柱塞 不能正常浮起。氣相或液相定壓控流閥的預定工作壓力均要小于罐體內
實際生產中的最小工作壓力，并大于與罐體連通的氣相液相系統壓力。 當罐體內壓力與下游氣相或液相系統壓力相近時，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、凡爾罩和可調柱塞，凡爾座 連接在法蘭內孔，凡爾座內孔有一個錐面。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。在凡爾罩內有一個 可調柱塞。可調柱塞的結構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 內孔錐面的錐度相同。可以根據現場需要的可調柱塞浮力大小，調整空 心柱體內的空間大小，改變可調柱塞浮力。
液相自動排放裝置的內部結構與氣相自動排放裝置的結構基本相 同，不同點是液相自動排放裝置是在法蘭上固定有一個密閉圓筒，密 閉圓筒側壁連接液相排放管線。密閉圓筒內能儲存液體，液體進入凡爾 罩內，可調柱塞可以懸浮在液面上。另一個不同點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氣液兩相的不同含量進行設 計，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
當含有天然氣的原油從進口進入罐體后，流入旋流器。在旋流器高 速旋轉，使天然氣從原油中分離。分離后的天然氣經氣相引入口上升至 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。當分離后的原油累積到一定 高度時，從液相排放管進入液相自動排放裝置的密閉圓筒。液相自動排 液裝置進液后，經過凡爾罩篩孔進入凡爾罩。可調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。當罐體的液位逐漸降低， 直到無液體進入液相自動排液裝置時，可調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，完成自動排液任務。
當罐體內液位太多，來不及排液時，液位上升至氣相自動排放裝置 下部并進入凡爾罩，可調柱塞隨液位上浮，并逐漸堵塞凡爾座錐孔。罐
體內部壓力上升，能加快排液；當罐體內充滿液體時，可調柱塞會完全 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生。
旋流器的高度應處于罐體進口的下部，氣相引入口應高于罐體的進 口位置，以達到最佳油氣分離效果。
本實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構簡單體積小，操作時不需要任何外來 動力，操作成本低，可以省略掉價格高、結構復雜、操作成本高的電氣 化自動儀表系統。具有信號轉換自動化系統和大浮筒式的液面自控一體 化分離器的優點，達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節，能夠適應不同密度差的氣液分離，尤其適合天 然氣生產場合。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
圖1是油氣自動排放旋流氣液分離器整體結構剖面示意圖。
圖2是定壓控流閥結構剖面示意圖。
圖3是氣相自動排放裝置結構剖面示意圖。
圖中，l.排污口， 2.罐體，3.旋流器，4.進口， 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。
具體實施方式
實施例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底部有一個排污口 1。罐體2中 部距離底部2米處有一個內徑為80毫米的進口 4。罐體2內距離罐體底 部1. 5米處有一個旋流器3。罐體2內距離罐體底部1. 8米處有一個氣 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手動閥門12。
參閱圖2。定壓控流閥的結構是由錐法蘭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內徑是60毫米。閥體16內有壓縮彈簧15。法蘭19 的中心孔內螺紋連接有噴嘴座18。噴嘴座18內有噴嘴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 和可調柱塞。凡爾座21螺紋連接在法蘭20內孔，凡爾座21內孔有一個 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80毫米的底孔27。在凡爾罩
22內有一個可調柱塞。可調柱塞的結構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內孔錐面的錐度相同。
參閱圖1。液相自動排放裝置10的內部結構與氣相自動排放裝置6 的結構基本相同，不同點是液相自動排放裝置10是在法蘭20上固定 有一個密閉圓筒，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)中部有進口(4)，罐體(2)內有旋流器(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、 根據權利要求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、 根據權利要求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)的結構是包括錐法蘭(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)內有壓縮彈簧(15)，法蘭(19)的中心孔內螺紋連接有噴嘴座 (18)，噴嘴座(18)內有噴嘴(17)，噴嘴座(18)與噴嘴(17)螺紋連接，噴 嘴(17)中心孔為錐形。
4、 根據權利要求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)和可調柱塞，凡爾座(21)連接在法蘭(20)內孔，凡爾座(21)內 孔有一個錐面，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)內有 一個可調柱塞，可調柱塞的結構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)內孔錐面的錐度相同。
5、根據權利要求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)上固定有一個密 閉圓筒，密閉圓筒側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，罐體中部有進口。罐體內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，結構體積小，操作成本低。達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節，能夠適應不同密度差的氣液分離，尤其適合天然氣生產場合。
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 優先權日2007年5月29日
發明者郭詠梅 申請人:中國石油天然氣股份有限公司