本披露涉及用于分離多相流體的系統和方法。
背景技術:
1、旋流分離是通過渦流分離從空氣、氣體或液體流中去除微粒的方法。當從液體中去除微粒物質時,使用水力旋流器。當從氣體中去除微粒時,使用氣體旋流器。水力旋流器意指獨立的分離系統。使用旋轉效應和重力來分離固體和流體的混合物。該方法還可以用于從氣態流中分離細小液滴。
2、在石油生產設施中使用了旋流入口和分流器以增大多相重力分離器的操作能力。兩相旋流器和水力旋流器已用于許多行業中。
技術實現思路
1、在某些方面,一種分離器設備包括進口管嘴、第一旋流器裝置和第二旋流器裝置。第一旋流器裝置具有:具有第一端和第二端的第一入口區段、第一渦旋件、以第一軸線為中心的第一桶、第一渦流溢流管(vortex?finder)、以及第一底流部分。第一渦旋件具有彎曲構件。第一入口區段的截面積從第一端到第二端增大。該桶限定了第一內部體積、直徑、第一端和第二端。第一渦旋件附接至第一入口區段和第一桶,使得第一渦旋件將第一入口區段連接至第一桶。第一渦流溢流管具有第一渦流管,該第一渦流管在第一軸線上同心地布置在第一桶中。第一底流部分包括第一錐形構件和第一底流本體。第一底流部分限定了與第一內部體積處于流體連接的第一環形間隙。第二旋流器裝置具有:具有第一端和第二端的第二入口區段、第二渦旋件、以第二軸線為中心的第二桶、第二渦流溢流管、以及第二底流部分。第二渦旋件具有彎曲構件。第二入口區段的截面積從第一端到第二端增大。該桶限定了第二內部體積、直徑、第一端和第二端。第二渦旋件附接至第二入口區段和第二桶,使得第二渦旋件將第二入口區段連接至第二桶。第二渦流溢流管具有第二渦流管,該第二渦流管在第二軸線上同心地布置在第二桶中。第一底流部分包括第二錐形構件和第二底流本體。第二底流部分限定了與第二內部體積處于流體連接的第二環形間隙。進入管嘴流體地連接至第一入口區段和第二入口區段。
2、在一些設備中,第一錐形構件包括連接到桶的第二端處的第一錐體。第一錐體可以在第一端處具有第一直徑并且在第二端處具有第二直徑。第一直徑可以等于桶的直徑。第一直徑可以大于第二直徑。一些彎曲構件是圓形斜坡。在一些實施例中,第一底流本體包括具有外表面和內表面的內圓筒。內圓筒的外表面和第一錐體的第一端可以限定第一環形間隙。在一些情況下,該第一底流部分進一步包括布置在底流本體中的具有直徑的第一插入件。在一些實施例中,內圓筒限定了具有直徑的開口。該開口的直徑可以等于第一插入件的直徑。一些第一旋流器裝置還具有附接到第一插入件的穩定器。穩定器可以包括第一端被附接到第一插入件的臂、以及附接到臂的第二端的渦流破壞器。在一些實施例中,第二底流部分包括連接至桶的第二端處的第二錐體。該錐體可以在第一端處具有第一直徑并且在第二端處具有第二直徑。第一直徑可以等于桶的直徑。第一直徑可以大于第二直徑,并且第二底流本體限定了第二環形間隙。
3、在一些設備中,第二錐形構件包括連接至桶的第二端處的第二錐體、以及第二底流本體。第二錐體可以在第一端處具有第一直徑并且在第二端處具有第二直徑。第一直徑可以等于桶的直徑。在一些情況下,第一直徑大于第二直徑。第二底流本體可以包括具有外表面和內表面的內圓筒。內圓筒的外表面和第二錐體可以限定第二環形間隙。第二底流部分還可以包括布置在底流中的具有直徑的第二插入件。內圓筒的一些內表面限定了開口,該開口的直徑等于第二插入件的直徑。第二旋流器裝置還可以包括附接到第二插入件的穩定器。一些穩定器具有第一端被附接至第二插入件的臂、以及附接至臂的第二端的渦流破壞器。
4、在一些實施例中,第一入口區段鄰近于第二入口區段。分隔件可以將第一入口區段與第二入口區段分開。
5、一些設備還包括第一進料室,該第一進料室被限定在第一桶與第一渦流溢流管之間的環形空間中。
6、一些設備還包括第二進料室,該第二進料室被限定在第二桶與第二渦流溢流管之間的環形空間中。
7、在一些情況下,第一渦流管包括在第一桶的第一內部體積中的第一進口、以及第一排放出口,其中,第一排放出口延伸穿過第一桶的第一端。第二渦流管可以包括在第二桶的第二內部體積中的第二進口、以及第二排放出口。第二排放出口可以延伸穿過第二桶的第一端。一些第二入口區段被配置成接收具有第一物質和第二物質的混合物。第二渦流管可以被配置成在第二進口處接收第一物質并且在第二排放出口處排放第一物質。第一物質可以比第二物質輕。第一入口區段可以被配置成接收具有第一物質和第二物質的混合物。第一渦流管可以被配置成在第一進口處接收第一物質并且在第一排放出口處排放第一物質。一些第一物質比第二物質輕。
8、在一些情況下,第一渦旋件具有流體地連接至第一入口區段的第一端和流體地連接至第一桶的第一內部體積的第二端。第一渦旋件的截面積可以從第一端到第二端增大。在一些情況下,第二渦旋件具有流體連接至第二入口區段的第一端和流體連接至第二桶的第二內部體積的第二端。在一些實施例中,第二渦旋件的截面積從第一端到第二端增大。
9、在一些情況下,第一渦流溢流管具有長度,該長度是第一桶的直徑的約1.1倍至約1.3倍。
10、在一些情況下,第二渦流溢流管具有長度,該長度是第二桶的直徑的約1.1倍至約1.3倍。
11、第一桶可以具有是第一桶的直徑的約1.5倍的長度。
12、第二桶可以具有是第二桶的直徑的約1.5倍的長度。
13、第一錐體可以具有是第一桶的直徑的約1倍至約1.5倍的長度。
14、第二錐體可以具有是第二桶的直徑的1倍至約1.5倍的長度。
15、在附圖和以下說明書中闡述了一個或多個實施例的細節。其他特征、目的和優點將從描述和附圖以及權利要求中變得清楚。
1.一種分離器設備,包括:
2.如權利要求1所述的分離器設備,其中,該第一錐形構件包括:
3.如權利要求2所述的分離器設備,其中,該彎曲構件是圓形斜坡。
4.如權利要求2所述的分離器設備,其中,該第一底流本體包括:
5.如權利要求4所述的分離器設備,其中,該第一底流部分進一步包括布置在該底流本體中的第一插入件,其中,該第一插入件具有直徑。
6.如權利要求5所述的分離器設備,其中,該內圓筒的內表面限定了具有直徑的開口;其中,該開口的直徑等于該第一插入件的直徑。
7.如權利要求5所述的分離器設備,其中,該第一旋流器裝置進一步包括:
8.如權利要求7所述的分離器設備,其中,該穩定器包括第一端被附接至該第一插入件的臂、以及附接至該臂的第二端的渦流破壞器。
9.如權利要求4所述的分離器設備,其中,該第二底流部分包括:
10.如權利要求1所述的分離器設備,其中,該第二錐形構件包括:
11.如權利要求10所述的分離器設備,其中,該第二底流本體包括:
12.如權利要求11所述的分離器設備,其中,該第二底流部分進一步包括布置在該底流本體中的第二插入件,其中,該第二插入件具有直徑。
13.如權利要求12所述的分離器設備,其中,該內圓筒的內表面限定了具有直徑的開口;其中,該開口的直徑等于該第二插入件的直徑。
14.如權利要求12所述的分離器設備,其中,該第二旋流器裝置進一步包括:
15.如權利要求14所述的分離器設備,其中,該穩定器包括第一端被附接到該第二插入件的臂、以及附接到該臂的第二端的渦流破壞器。
16.如權利要求1所述的分離器設備,其中,該第一入口區段鄰近于該第二入口區段,其中,分隔件將該第一入口區段與該第二入口區段分開。
17.如權利要求1所述的分離器設備,進一步包括第一進料室,該第一進料室被限定在該第一桶與該第一渦流溢流管之間的環形空間中。
18.如權利要求1所述的分離器設備,進一步包括第二進料室,該第二進料室被限定在該第二桶與該第二渦流溢流管之間的環形空間中。
19.如權利要求1所述的分離器設備,其中,該第一渦流管包括在該第一桶的該第一內部體積中的第一進口、以及第一排放出口,其中,該第一排放出口延伸穿過該第一桶的第一端。
20.如權利要求19所述的分離器設備,其中,該第二渦流管包括在該第二桶的該第二內部體積中的第二進口、以及第二排放出口,其中,該第二排放出口延伸穿過該第二桶的第一端。
21.如權利要求20所述的分離器設備,其中,該第二入口區段被配置成接收具有第一物質和第二物質的混合物,并且其中,該第二渦流管被配置成在該第二進口處接收該第一物質并且在該第二排放出口處排放該第一物質。
22.如權利要求21所述的分離器設備,其中,該第一物質比該第二物質輕。
23.如權利要求19所述的分離器設備,其中,該第一入口區段被配置成接納具有第一物質和第二物質的混合物,并且其中,該第一渦流管被配置成在該第一進口處接收該第一物質并且在該第一排放出口處排放該第一物質。
24.如權利要求23所述的分離器設備,其中,該第一物質比該第二物質輕。
25.如權利要求1所述的分離器設備,其中,該第一渦旋件具有流體連接至該第一入口區段的第一端和流體連接至該第一桶的該第一內部體積的第二端。
26.如權利要求25所述的分離器設備,其中,該第一渦旋件的截面積從該第一端到該第二端增大。
27.如權利要求1所述的分離器設備,其中,該第二渦旋件具有流體連接至該第二入口區段的第一端和流體連接至該第二桶的該第二內部體積的第二端。
28.如權利要求27所述的分離器設備,其中,該第二渦旋件的截面積從該第一端到該第二端增大。
29.如權利要求1所述的分離器設備,其中,該第一渦流溢流管具有長度,其中,該長度是該第一桶的直徑的約1.1倍至約1.3倍。
30.如權利要求1所述的分離器設備,其中,該第二渦流溢流管具有長度,其中,該長度是該第二桶的直徑的約1.1倍至約1.3倍。
31.如權利要求1所述的分離器設備,其中,該第一桶具有長度,其中,該長度是該第一桶的直徑的約1.5倍。
32.如權利要求1所述的分離器設備,其中,該第二桶具有長度,其中,該長度是該第二桶的直徑的約1.5倍。
33.如權利要求1所述的分離器設備,其中,該第一錐體具有長度,其中,該長度是該第一桶的直徑的約1倍至約1.5倍。
34.如權利要求1所述的分離器設備,其中,該第二錐體具有長度,其中,該長度是該第二桶的直徑的約1倍至約1.5倍。