石油天然气二相分离设备 |
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| 申请号 | CN202111394772.4 | 申请日 | 2021-11-23 | 公开(公告)号 | CN114106872A | 公开(公告)日 | 2022-03-01 |
| 申请人 | 江苏华普泰克石油装备有限公司; | 发明人 | 李荣; 陈金雁; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公布一种石油 天然气 二相分离设备，属于石油天然气加工技术领域。立式壳体上端安装有进油管和捕雾器，立式壳体一侧安装有出油管，立式壳体下端安装有出 水 管；立式壳体内部安装有分离板；隔层板下方设置有固定在立式壳体外壁上的上浮 力 开关 和下 浮力 开关，下浮力开关位于上浮力开关的下方；出水管上安装有第一电磁 阀 和第二 电磁阀 ；所述第一电磁阀与下浮力开关电连接，第二电磁阀与上浮力开关电连接。本发明通过两个浮力开关控制两个电磁阀，当水位升到一定高度后自动放水，水位降到一定高度后重新关闭出水管，实现自动排水功能，避免了人工操作失误，提高设备使用寿命。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种石油天然气二相分离设备，包括立式壳体(1)，立式壳体(1)上端安装有进油管(8)和捕雾器(7)，立式壳体(1)一侧安装有出油管(2)，立式壳体(1)下端安装有出水管(21)；所述立式壳体(1)内部安装有分离板(4)；其特征在于：所述分离板(4)的下方设置有固定在立式壳体(1)内壁上的隔层板(3)；所述隔层板(3)上端为锥形面，所述出油管(2)与隔层板(3)上端边沿相对；所述隔层板(3)下方设置有固定在立式壳体(1)外壁上的上浮力开关(14)和下浮力开关(15)，下浮力开关(15)位于上浮力开关(14)的下方；所述出水管(21)上安装有第一电磁阀(16)和第二电磁阀(17)；所述第一电磁阀(16)与下浮力开关(15)电连接，第二电磁阀(17)与上浮力开关(14)电连接。 |
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| 说明书全文 | 石油天然气二相分离设备技术领域[0001] 本发明涉及石油天然气加工技术领域，具体是一种石油天然气二相分离设备。 背景技术[0002] 油气分离器，是把油井生产出的原油和伴生天然气分离开来的一种装置。有时候分离器也作为油气水以及泥沙等多相的分离、缓冲、计量之用。从外形分大体有三种形式，立式、卧式、球形。油气分离器工作过程中，当液体积满时需要及时的提醒管理人员将内部的液体排出，否则可能会导致设备内部损坏。 [0003] 中国专利公开了一种石油天然气专用二相分离设备(CN108671588A)，其结构包括快开门、铰链、箱门、出气口、警示灯、分离主机、支撑架、出水管、出油管，快开门安装在分离主机左端，铰链与箱门相焊接，箱门通过铰链与分离主机前表面相连接，出气口固定安装在分离主机上端中部，通过石油本身的重量使得进油机构带动分离机构运行，分离机构对石油的油气进行分离，再通过吸气机构将气体吸取，这样的油气分离效果更佳，使得油气分离得更加充分；再通过浮力机构的运行，使得除雾机构工作，对气体中的雾气进行排除，防止雾气排到空气中，污染环境；当设备内部的液体达到一定高度时，浮力机构带动通电机构运行，提醒管理人员，对设备内部的液体进行排出。 [0004] 上述技术存在的不足是： [0005] 其通过设置浮力机构，在设备内部的液体达到一定高度时提醒管理人员；但其本身不具备自动放水功能，还是需要管理人员及时操作，存在一定的使用安全隐患。 发明内容[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供一种能够自动放水的石油天然气二相分离设备。 [0007] 本发明通过以下技术方案实现：一种石油天然气二相分离设备，包括立式壳体，立式壳体上端安装有进油管和捕雾器，立式壳体一侧安装有出油管，立式壳体下端安装有出水管；所述立式壳体内部安装有分离板；所述分离板的下方设置有固定在立式壳体内壁上的隔层板；所述隔层板上端为锥形面，所述出油管与隔层板上端边沿相对；所述隔层板下方设置有固定在立式壳体外壁上的上浮力开关和下浮力开关，下浮力开关位于上浮力开关的下方；所述出水管上安装有第一电磁阀和第二电磁阀；所述第一电磁阀与下浮力开关电连接，第二电磁阀与上浮力开关电连接。 [0008] 其进一步是：所述上浮力开关和下浮力开关结构相同；所述上浮力开关包括外壳，外壳的上下端分别与立式壳体内腔连通；所述外壳中固定有套筒；所述套筒下端位于外壳中，套筒下端敞口，套筒中滑动配合安装有活塞；所述活塞密度大于油小于水，活塞上端连接有活塞杆；所述活塞杆上端固定有金属环；所述套筒上端固定有两个与所述金属环相对的导电柱。 [0009] 所述活塞杆上端具有挡台，金属环粘结在挡台上侧；活塞杆上套装有回复弹簧，回复弹簧下端抵在活塞上，回复弹簧上端抵在套筒内的台阶上；所述套筒上端固定有绝缘盖，所述导电柱安装在绝缘盖上。 [0010] 所述隔层板下端为锥形面，隔层板的边部开设有贯穿隔层板的通孔。 [0011] 所述出油管倾斜布置，出油管上具有法兰盘Ⅰ，法兰盘Ⅰ通过螺钉固定在立式壳体上。 [0012] 所述分离板上端为锥形面，分离板上开设有均布的分离孔；分离板上上边沿具有法兰盘Ⅱ，法兰盘Ⅱ通过螺钉固定在立式壳体上。 [0013] 所述分离板上方设有固定在立式壳体内壁的支撑架，支撑架中心安装有上轴承，上轴承上方设置有固定在支撑架上的锥形导流罩；所述分离板中心安装有下轴承，下轴承与上轴承之间安装有转轴，转轴上安装有扇叶。 [0014] 所述捕雾器设置有多个，多个捕雾器绕立式壳体上端轴心均布；所述立式壳体上端具有用于安装捕雾器的侧孔，侧孔中安装有下沉式的过滤罩，过滤罩上方设有压盖，压盖和过滤罩通过螺栓连接固定在立式壳体上端；所述捕雾器固定在压盖下表面，捕雾器位于过滤罩中，捕雾器不与过滤罩接触。 [0015] 所述立式壳体上端中心具有用于安装进油管的中孔；所述进油管包括相对接的上管和下管，上管、下管的对接端均具有法兰盘Ⅲ，两法兰盘Ⅲ通过螺栓连接固定在立式壳体上端；所述法兰盘Ⅲ下侧面开设有沟槽，沟槽中安装有密封圈。 [0016] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过两个浮力开关控制两个电磁阀，当水位升到一定高度后自动放水，水位降到一定高度后重新关闭出水管，实现自动排水功能，避免了人工操作失误；增设被动旋转式的扇叶，分散原油，将分离板配合设置成锥形凹槽式，提高油气分离效率；分离式的捕雾器，便于更换维修，通过设置过滤罩，将雾气冷凝在过滤罩的通孔内，减少捕雾器的污染，提高捕雾器的使用寿命。附图说明 [0017] 图1是本发明主视图； [0018] 图2是图1中上部的放大图； [0019] 图3是图1中A处的放大图； [0020] 图中：1、立式壳体；1‑1、侧孔；1‑2、中孔；2、出油管；2‑1、法兰盘Ⅰ；3、隔层板；3‑1、通孔；4、分离板；4‑1、分离孔；法兰盘Ⅱ；6、支撑架；7、捕雾器；8、进油管；8‑1、下管；8‑2、上管；8‑3、法兰盘Ⅲ；9、锥形导流罩；10、上轴承；11、转轴；12、扇叶；13、下轴承；14、上浮力开关；14‑1、外壳；14‑2、活塞；14‑3、套筒；14‑4、回复弹簧；14‑5、挡台；14‑6、绝缘盖；14‑7、导电柱；14‑8、活塞杆；14‑9、金属环；15、下浮力开关；16、第一电磁阀；17、第二电磁阀；18、密封圈；19、压盖；20、过滤罩；21、出水管。 具体实施方式[0021] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0022] 如图1和图2所示，一种石油天然气二相分离设备，立式壳体1是圆筒形的密封箱体。立式壳体1上端中心具有用于安装进油管8的中孔1‑2。进油管8包括相对接的上管8‑2和下管8‑1，上管8‑2、下管8‑1的对接端均具有法兰盘Ⅲ8‑3，两法兰盘Ⅲ8‑3通过螺栓连接固定在立式壳体1上端。对接式的进油管8便于在接头坏后，更换维修上管8‑2。法兰盘Ⅲ8‑3下侧面开设有沟槽，沟槽中安装有密封圈18，设置密封圈18提高进油管8处的密封性。 [0023] 捕雾器7设置有2个，2个捕雾器7绕立式壳体1上端轴心均布。立式壳体1上端边沿位置开设用于安装捕雾器7的侧孔1‑1，侧孔1‑1中安装有下沉式的过滤罩20，过滤罩20上具有均布的过滤孔。过滤罩20上方设有压盖19，压盖19和过滤罩20通过螺栓连接固定在立式壳体1上端。捕雾器7固定在压盖19下表面，捕雾器7位于过滤罩20中，且捕雾器7不与过滤罩20接触。过滤罩20有利于雾气冷凝，减少捕雾器7的污染，提高捕雾器7的使用寿命。捕雾器7固定于压盖19下表面，压盖19与捕雾器7集成，维修时直接更换压盖19与捕雾器7即可，提高维护效率。 [0024] 分离板4上端为锥形面，分离板4上开设有均布的分离孔4‑1。分离板4上上边沿具有法兰盘Ⅱ5，法兰盘Ⅱ5通过螺钉固定在立式壳体1上。分离板4上方设有支撑架6，支撑架6固定在立式壳体1内壁上。支撑架6中心安装有上轴承10，分离板4中心安装有下轴承13，下轴承13与上轴承10之间安装有转轴11，转轴11上安装有扇叶12。原油从进油管8间歇式进入，原油落在扇叶12，利用扇叶12进行分散。锥形导流罩9固定在支撑架6上的，锥形导流罩9罩在上轴承10上，用于保护上轴承10并提高原油的分散效果。 [0025] 隔层板3位于分离板4的下方，隔层板3固定在立式壳体1内壁上。隔层板3上、下端为锥形面，隔层板3的边部开设有贯穿隔层板3的通孔3‑1。出油管2设置有2个，出油管2绕立式壳体1轴心均布。出油管2上具有法兰盘Ⅰ2‑1，法兰盘Ⅰ2‑1通过螺钉固定在立式壳体1上。出油管2倾斜布置，出油管2内端与隔层板3上端边沿相对。 [0026] 结合图1和图3所示，上浮力开关14和下浮力开关15固定在立式壳体1外壁上，上浮力开关14位于隔层板3下，下浮力开关15位于上浮力开关14下。上浮力开关14和下浮力开关15结构相同； [0027] 上浮力开关14包括外壳14‑1，外壳14‑1的上下端分别与立式壳体1内腔连通。外壳14‑1中固定有套筒14‑3，套筒14‑3下端位于外壳14‑1中，套筒14‑3下端敞口。活塞14‑2滑动配合安装于套筒14‑3中，活塞14‑2密度大于油小于水，因此，隔层板3下的积水可以推动活塞14‑2上浮，分离出的油不能推动活塞14‑2上浮。活塞14‑2上端连接有活塞杆14‑8，活塞杆 14‑8上端具有挡台14‑5，金属环14‑9粘结在挡台14‑5上侧。回复弹簧14‑4下端抵在活塞14‑ 2上，回复弹簧14‑4上端抵在套筒14‑3内的台阶上；套筒14‑3台阶上开设小孔，防止内部憋压。套筒14‑3上端固定有绝缘盖14‑6，2个导电柱14‑7安装在绝缘盖14‑6上，导电柱14‑7与金属环14‑9相对。2个导电柱14‑7分别电源和第二电磁阀17连接。 [0028] 出水管21安装在立式壳体1下端，出水管21上安装第一电磁阀16和第二电磁阀17。第一电磁阀16与下浮力开关15电连接，第一电磁阀16采用常闭无延迟的电磁阀。第二电磁阀17与上浮力开关14电连接，二电磁阀17采用常闭延迟关的电磁阀。 [0029] 工作原理： [0030] 原油从进油管8间歇式进入，原油落在扇叶12，利用锥形导流罩9、扇叶12进行分散；分散后原油落在分离板4上，然后通过分离孔4‑1滴落；这一过程中，天然气逐渐脱离石油呈雾状，并向上浮； [0031] 上浮的烟雾通过过滤罩20冷凝，使水和原油等杂质滤下，再通过捕雾器7进一步处理，剩下较为干净的天然气从捕雾器7端口流出； [0032] 分离后的石油落到隔层板3，并向下集聚； [0033] 水处于石油的下方，当水位超过下浮力开关15时，第一电磁阀16打开； [0034] 当水位继续上升，超过上浮力开关14时，第二电磁阀17打开，出水管21开始排水； [0035] 出水管21排水后，水位开始下降，第二电磁阀17延迟关闭，故水位低于上浮力开关14时，出水管21能继续排水； [0036] 当水位低于下浮力开关15时，第一电磁阀16断电关闭，排水结束。 [0037] 本实施例通过两个浮力开关控制两个电磁阀，当水位升到一定高度后自动放水，水位降到一定高度后重新关闭出水管，实现自动排水功能，避免了人工操作失误。 |
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