一种旋风分离器的制作方法

1.本实用新型涉及油气处理设备技术领域，具体涉及一种旋风分离器。


背景技术：

2.采油井注气是提高单井产量及采收率的重要措施，注气后的油井在放喷或开抽生产时，会产出大量气体，需进行气液分离。申请公布号为cn107557087a的中国发明专利申请公开了一种旋流式气液分离装置与方法，其筒体内同轴设有内筒(即芯管)，筒体内于内筒的下方形成用于储存液体的储液段，筒体上设置有与环形空间连通的进气口，筒体与内筒之间形成的环形空间内设有自上而下呈螺旋形布置的旋流板，含液气体从进气口进入后沿螺旋形的旋流板流下，经过离心力、撞击和重力作用下气液分离，同时内筒上设有数量非常多的排气孔，内筒上开设有排气孔的部分为开孔区，内筒的上端穿出筒体并设置有排气口，内筒底端为敞开口，分离后的气体通过排气孔和敞开口进入内筒中，再从上端排气口排出。
3.但是该气液分离装置的内筒的上部也具有排气孔，含液气体还没有分离就已经到了开孔区，含液气体容易通过排气孔进入到内筒中，进入内筒中的含液气体也会从排气口排出，造成气液分离效果差，气相中一般含液，直接排放会污染环境。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种气液分离效果好、能够减少环境污染的旋风分离器。
5.为实现上述目的，本实用新型中的旋风分离器采用如下技术方案：
6.一种旋风分离器，包括轴线沿上下方向延伸的筒体以及同轴设置在筒体内的芯管，筒体内于芯管的下方形成用于储存液体的储液段，芯管和筒体之间形成环形空间，环形空间内设置有自上而下呈螺旋形布置的旋流板，筒体上设置有与环形空间连通的进气口，芯管的上端穿出筒体并设置有排气口，芯管上自上而下设置有多个连通芯管内腔和环形空间的排气孔，芯管包括用于设置所述旋流板的设置段，所述排气孔位于设置段的中部及中部以下，各个排气孔均位于芯管的介于相邻两圈旋流板的中间位置的上方。
7.上述技术方案的有益效果在于：含液气体进入筒体后在设置段的上部进行分离，在到达设置段中部及中部以下时，被分离出的气体可以通过排气孔进入到芯管内从排气口排出，同时各个排气孔均位于芯管的介于相邻两圈旋流板的中间位置的上方，防止被分离出的液体进入排气孔内，如此保证从排气孔进入芯管内都为被分离出的气体，并且液体不会进入芯管中，使得从排气口排出的气体不含液体，保证气液分离效果，进而保证经过分离处理的气体可直接排放，减少对环境的污染。
8.进一步地，各个排气孔沿设定的螺旋线的方向间隔排布，所述螺旋线的螺距与旋流板的螺距相等。
9.上述技术方案的有益效果在于：排气孔沿螺距与旋流板的螺距相等的螺旋线的方向间隔排布，各个排气孔相对于其下方的旋流板的距离相同，保证各个排气孔防止液体进
入的功效相同，同时也方便了加工。
10.进一步地，相邻两个排气孔在螺旋线的方向上的间距相等。
11.上述技术方案的有益效果在于：相邻两个排气孔在螺旋线的方向上的间距相等，排气孔在芯管上分布均匀，结构更加合理，总体排气效果更好。
12.进一步地，排气孔到相邻两圈旋流板中下面一圈旋流板的轴向距离为d，排气孔到相邻两圈旋流板中上面一圈旋流板的轴向距离为d，d≥2d。
13.上述技术方案的有益效果在于：将芯管上相邻两圈旋流板之间的部分沿上下方向等距分为三段，从上到下依次为上三分之一段、中三分之一段和下三分之一段，排气孔位于相邻两圈旋流板之间的上三分之一段，进一步防止了液体通过排气孔进入芯管，保证了使用效果。
14.进一步地，芯管的底端设置有封板。
15.上述技术方案的有益效果在于：如果芯管的底端为敞开口，在筒体内液面比较高时，芯管下方的液体可能会被即将进入芯管底端敞开口的气体复吸，因此在芯管的底端设置有封板可以保证气液分离的效果。
16.进一步地，进气口设置在筒体的顶端。
17.上述技术方案的有益效果在于：含液气体从筒体顶端进入，使得筒体内部进气口之下都可以成为气液分离的空间，有效利用了筒体的长度，结构上更加合理。
18.进一步地，芯管穿出筒体的部分呈l形。
19.上述技术方案的有益效果在于：芯管穿出筒体的部分呈l形，更方便排气。
20.进一步地，筒体的底部设置有排液口。
21.上述技术方案的有益效果在于：筒体的底部设置有排液口，方便排液。
22.进一步地，储液段的长度大于筒体长度的四分之一倍。
23.上述技术方案的有益效果在于：储液段不会过长影响旋流板和芯管的长度，影响气液分离的效果，储液段也不会过短只能储存少量液体，使得间隔时间很短就需要将筒体内的液体排出。
24.进一步地，筒体的主体部分为圆筒状，顶部和底部为半球状。
25.上述技术方案的有益效果在于：圆筒状的筒体有利于含液气体旋转，进而有利于保证离心分离效果。
附图说明
26.图1为本实用新型中旋风分离器的主视图；
27.图2为本实用新型中旋风分离器的侧视图；
28.图3为图1的断开图；
29.图4为图2的断开图；
30.图5为图1中a处的放大图；
31.图6为图1中b处的放大图；
32.图7为图1中c处的放大图；
33.图8为本实用新型中芯管和旋流板的局部结构示意图。
34.图中：1、筒体；2、芯管；3、旋流板；4、进气口；5、排气口；6、排液口；7、排气孔；8、储
液段；9、封板。
具体实施方式
35.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
36.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
37.需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
38.以下结合实施例对本实用新型中旋风分离器的特征和性能作进一步地详细描述。
39.本实用新型中旋风分离器的实施例1如图1、图2、图3和图4所示，旋风分离器包括筒体1、芯管2和旋流板3。筒体1的轴线沿上下方向延伸，筒体1的主体部分为圆筒状，顶部及底部为半球状，筒体1顶端设置有供含液气体进入筒体1内的进气口4，含液气体从筒体1顶端进入，使得进气口4下方的筒体1内部的空间都可以成为气液分离的空间，有效利用了筒体的长度，结构上更加合理，有利于实现小型化。
40.如图1所示，芯管2同轴设置在筒体1内，其余未有设置芯管2的部分形成用于储存分离后的液体的储液段8，储液段8位于芯管2下方。为了保证储液效果，储液段8的长度大于筒体长度的四分之一倍，如此储液段8不会过长影响旋流板3和芯管2的长度，进而影响气液分离的效果，同时储液段8也不会过短只能储存少量液体，使得间隔时间很短就要将筒体1内的液体排出。如图1～4所示，筒体1下端具有将储液段8中的液体排出的排液口6。
41.如图2、图4所示，芯管2上端穿出筒体1，芯管2穿出筒体1的部分呈l形，其端口形成用于气液分离后的气体排出的排气口5，l形更方便排气。
42.如图3、图5所示，筒体1和芯管2之间形成环形空间，环形空间与筒体1上的进气口4连通。如图6、图7、图8所示，旋流板3在环形空间内自上而下呈螺旋形设置，旋流板3的内边缘与芯管2外侧壁相连，旋流板3的外边缘与筒体1的内侧壁相连，使含液气体只能呈螺旋状下行，含液气体中的气体和液体在离心、撞击、重力作用下分离。
43.如图1、图3所示，芯管包括用于设置旋流板的设置段，设置段的中部及中部以下的部分设置有排气孔7，排气孔7连通芯管2内腔和环形空间，含液气体从进气口4进入后在设置段的上部进行分离，在到达设置段中部及中部以下时，经过气液分离后的气体通过排气
孔7进入芯管2内，再通过排气口5排出，避免刚从进气口4进入的还未被分离的含液气体通过排气孔7进入芯管2内。
44.同时，如图6、图7、图8所示，各个排气孔7均位于芯管2的介于相邻两圈旋流板3的中间位置的上方。具体为，排气孔7到相邻两圈旋流板3中下面一圈旋流板3的轴向距离为d，排气孔7到相邻两圈旋流板3中上面一圈旋流板3的轴向距离为d，则d≥2d。将芯管上相邻两圈旋流板之间的部分沿上下方向等距分为三段，从上到下依次为上三分之一段、中三分之一段和下三分之一段，排气孔位于相邻两圈旋流板之间的上三分之一段，保证旋流板3上被分离的液体不会从排气孔7进入芯管2内，保证气液分离效果，使得从排气口5排出的气体不含液体，进而保证经过分离处理的气体可直接排放。
45.排气孔7的具体设置方式如图6、图8所示，排气孔7沿设定的螺旋线的方向间距相等地间隔排布在芯管2上，并且该设定的螺旋线的螺距与旋流板3的螺距相等，保证各个排气孔7防止液体进入的功效相同，排气孔7分布均匀，总体排气效果更好，同时也方便了加工。
46.如图7所示，芯管2的底部设置有封板9，封板9将芯管2的下端封闭，如果芯管2下方为敞开口，在筒体内液面比较高时，芯管2下方储液段8中已经分离好的液体容易被即将进入敞开口的气体复吸，因此在芯管2的底端设置有封板可以保证气液分离的效果。
47.本实用新型中的旋风分离器的工作过程为：
48.含液气体从进气口4进入筒体1与芯管2形成的环形空间内，在旋流板3的阻挡作用下只能螺旋状下行；在重力、离心力、碰撞作用下，液相被旋流板3捕集后向下流动，聚集至筒体1下部的储液段8。气体经设置段中部及下部沿螺旋线设置的排气孔7进入芯体2内部，向上运动至排气口5排出。当聚集至储液段8中的液体过多时，可打开排液口6排放。本实用新型的旋风分离器可以保证液体不会进入芯管2中，保证气液分离效果，使得从排气口5排出的气体不含液体，进而保证经过分离处理的气体可直接排放，减少对环境的污染。
49.本实用新型中旋风分离器的实施例2：与实施例1不同的是，储液段的长度可以小于或等于筒体长度的四分之一，例如为筒体长度的五分之一。
50.本实用新型中旋风分离器的实施例3：与实施例1不同的是，筒体底部没有排液口，每隔一段时间由人工将筒体内的液体抽掉或倒掉。
51.本实用新型中旋风分离器的实施例4：与实施例1不同的是，芯管穿出筒体的部分也可以为其他形状，譬如直线形，只要可以将气体排出即可。
52.本实用新型中旋风分离器的实施例5：与实施例1不同的是，进气口设置在筒体的中部，只要进气口与环形空间连通保证含液气体能经过旋流板即可。
53.本实用新型中旋风分离器的实施例6：与实施例1不同的是，芯管的底端为敞开口，大部分气体通过排气孔进入芯管内，少部分通过底端敞开口进入。
54.本实用新型中旋风分离器的实施例7：与实施例1不同的是，筒体的底部和顶部也可以为其他形状，譬如平板状。
55.本实用新型中旋风分离器的实施例8：与实施例1不同的是，d＜d≤2d，只要各个排气孔都位于芯管的介于相邻两圈旋流板的中间位置的上方即可。
56.本实用新型中旋风分离器的实施例9：与实施例1不同的是，相邻两个排气孔在螺旋线的方向上的间距也可以不相等。
57.本实用新型中旋风分离器的实施例10：与实施例1不同的是，各个排气孔可以不沿设定的螺旋线的方向间隔排布，只要各个排气孔都位于芯管的介于相邻两圈旋流板的中间位置的上方即可。
58.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。