本發(fā)明涉及一種用于氣-液-液三相介質(zhì)分離的分離裝置。

背景技術(shù)：

在多相介質(zhì)分離技術(shù)研究發(fā)展過程中，為適應(yīng)不同需求、不同場(chǎng)合的應(yīng)用，形成了旋流分離、聚結(jié)分離、沉降分離、化學(xué)分離等多種分離方法及形式。其中旋流分離具有設(shè)備體積小、分離速度快等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于多相流分離領(lǐng)域。傳統(tǒng)的水力旋流器結(jié)構(gòu)通常是由切向入口、大錐段、小錐段、底流口及溢流口組成。混合液從切向入口進(jìn)入旋流腔，經(jīng)過兩個(gè)錐段進(jìn)一步對(duì)流體介質(zhì)加速，旋流的液體根據(jù)密度不同得到分離，輕質(zhì)相從溢流口流出，重質(zhì)相從底流口排出。這類的旋流器通常只能實(shí)現(xiàn)兩相介質(zhì)預(yù)分離，并不適用于三相介質(zhì)間的高精度分離。聚結(jié)按照分離方法可分為水力聚結(jié)和材料聚結(jié)，水力聚結(jié)即增加液滴間的碰撞機(jī)率將小油滴變?yōu)榇笥偷芜M(jìn)而加速分離效率及精度。同時(shí)材料聚結(jié)分離具有高精度分離的優(yōu)點(diǎn)，但其分離速度較慢，一般需要一個(gè)較長(zhǎng)的聚結(jié)時(shí)間，通常情況下聚結(jié)會(huì)與沉降分離方法并用，實(shí)現(xiàn)介質(zhì)間分離，但分離速度較慢，無法保障介質(zhì)間快速的連續(xù)分離。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決背景技術(shù)中所提到的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種先脫氣后進(jìn)行液液分離的新型三相分離裝置，該種裝置在傳統(tǒng)的三相介質(zhì)分離方法的基礎(chǔ)上做出新的突破，主要用來實(shí)現(xiàn)氣相及不同密度的兩相液體介質(zhì)間脫氣后對(duì)油相進(jìn)行聚結(jié)，然后進(jìn)行液液分離，以此來除去氣相對(duì)液液分離的不利影響，增大油相粒徑進(jìn)而提高液-液分離精度。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：該種脫氣除油水力聚結(jié)裝置，包括順次相連接的聚結(jié)外筒、導(dǎo)流外筒、變徑分離筒以及底流管，其獨(dú)特之處在于：

在聚結(jié)外筒內(nèi)置有一級(jí)變螺距增壓體和聚結(jié)分離管；

其中，一級(jí)變螺距增壓體由第一直管段、引流錐體、一級(jí)導(dǎo)流通道和一級(jí)增壓流道順次一體化連接后構(gòu)成；一級(jí)導(dǎo)流通道和一級(jí)增壓流道上的流道螺旋方向相同，但一級(jí)導(dǎo)流通道與一級(jí)增壓流道的螺旋升角不同，一級(jí)導(dǎo)流通道的升角由大變小，以此保障對(duì)來液導(dǎo)流后與一級(jí)增壓流道的對(duì)接；一級(jí)導(dǎo)流通道與一級(jí)增壓流道的螺距亦不同，一級(jí)導(dǎo)流通道螺距由大變小，一級(jí)增壓流道螺距恒定；在一級(jí)導(dǎo)流通道與一級(jí)增壓流道的螺旋連接處，采用平滑曲線過渡，以此來保障來液流動(dòng)的穩(wěn)定性，同時(shí)降低乳化；第一直管段、引流錐體、一級(jí)導(dǎo)流通道和一級(jí)增壓流道的內(nèi)腔中空，內(nèi)置有通過環(huán)形支撐架固定的輸油導(dǎo)管，輸油導(dǎo)管與第一直管段、引流錐體、一級(jí)導(dǎo)流通道和一級(jí)增壓流道的中空內(nèi)腔壁之間有環(huán)形空間；所述第一直管段的首端與輸油導(dǎo)管之間形成的環(huán)形空間為氣相出口，所述輸油導(dǎo)管上與氣相出口接近的端口為油相出口；在一級(jí)增壓流道的空腔尾端開有用于和輸油導(dǎo)管連接的定位螺紋孔，在一級(jí)增壓流道的尾端管壁上開有用于和聚結(jié)分離管連接的定位槽；

聚結(jié)分離管的首、尾兩端均為直管，所述首端的直管處開有分離管定位螺紋，分離管定位螺紋與定位螺紋孔相配合；聚結(jié)分離管的主體為錐管，在所述錐管的上端開有若干脫氣孔；輸油導(dǎo)管位于聚結(jié)分離管的中央，輸油導(dǎo)管的尾端為油相入口，所述油相入口與聚結(jié)分離管尾端之間形成的環(huán)空為聚油口；

一級(jí)變螺距增壓體和聚結(jié)分離管之間通過螺紋連接；聚結(jié)分離管的尾端伸出聚結(jié)外筒的尾端，聚結(jié)外筒的尾端與聚結(jié)分離管的外壁之間形成的環(huán)形空間為環(huán)形聚結(jié)通道；

聚結(jié)分離管的尾端穿過導(dǎo)流外筒后與位于變徑分離筒內(nèi)的二級(jí)變流道增壓體連接；所述二級(jí)變流道增壓體由二級(jí)導(dǎo)流通道和二級(jí)增壓通道一體化連接后構(gòu)成；其中，二級(jí)導(dǎo)流通道和二級(jí)增壓通道上的流道螺旋方向相同，但二級(jí)導(dǎo)流通道與二級(jí)增壓流道的螺旋升角不同，二級(jí)導(dǎo)流通道的升角由大變小，以此保障對(duì)來液導(dǎo)流后與二級(jí)增壓流道的對(duì)接；二級(jí)導(dǎo)流通道與二級(jí)增壓流道的螺距亦不同，前者大于后者；在二級(jí)導(dǎo)流通道與二級(jí)增壓流道的螺旋連接處，采用平滑曲線過渡；

二級(jí)增壓流道的中央開有下液流通道，所述下液流通道的底端為溢流口；在二級(jí)導(dǎo)流通道的中央開有上液流通道；所述上液流通道與所述下液流通道連通；所述上液流通道的頂端開有二級(jí)定位螺紋孔，所述二級(jí)定位螺紋孔用來連接來自于聚結(jié)分離管尾端部分的輸油導(dǎo)管；在二級(jí)導(dǎo)流通道中，圍繞所述上液流通道開有一圈環(huán)形的聚油通道，所述聚油通道的底部為盲槽，與二級(jí)增壓流道之間不連通；圍繞所述聚油通道的頂端開有一個(gè)環(huán)形的二級(jí)定位槽，所述二級(jí)定位槽用來連接聚結(jié)分離管的尾端；

在二級(jí)導(dǎo)流通道的管壁上，在兩條螺旋線的間隔處開有若干分油孔，所述分油孔從所述管壁始沿徑向貫穿至聚油通道中。

本發(fā)明具有如下有益效果：

現(xiàn)在以油氣水三相混合介質(zhì)為例，闡述本發(fā)明的有益效果：混合液由軸向入口進(jìn)入裝置內(nèi)部，在一級(jí)變螺距增壓體的作用下產(chǎn)生切向加速度，致使混合液在裝置前端的環(huán)形聚結(jié)通道內(nèi)部，做繞軸心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在離心力的作用下重質(zhì)的水相向裝置邊壁運(yùn)移，輕質(zhì)氣相向軸心運(yùn)移，油相在氣相及水相之間，氣相沿脫氣孔進(jìn)入聚結(jié)分離管與輸油導(dǎo)管之間的環(huán)空區(qū)域后由頂端的氣相出口排出裝置，此時(shí)細(xì)小油滴顆粒在軸心處碰撞聚結(jié)成大顆粒油滴，沿著軸心位置進(jìn)入到分離腔室內(nèi)部。油相經(jīng)聚結(jié)后一方面粒徑由小變大，另一方面油水在進(jìn)入二級(jí)分離腔室內(nèi)部時(shí)，油相已經(jīng)處于靠近軸心位置，這兩方面因素致使油水混合液在二級(jí)分離腔室內(nèi)部更容易分離開，從而保障油水的高精度分離。分離后的油相沿溢流孔軸向向上運(yùn)移直至由輕質(zhì)相出口排出裝置，水相在分離腔室內(nèi)向下運(yùn)移由底流管排出，以此實(shí)現(xiàn)三相介質(zhì)分離。同時(shí)混合液中部分油相隨氣相進(jìn)入環(huán)空區(qū)域后在重力的作用下沉入裝置底部由聚油口進(jìn)入到二級(jí)變螺距增壓體內(nèi)部的環(huán)空區(qū)域后由流道上的分油口與聚結(jié)后的油相匯集，共同由溢流口排出裝置。

本發(fā)明將水力聚結(jié)技術(shù)與旋流分離技術(shù)有機(jī)的結(jié)合在一起，使離散相油滴在超重力作用下完成聚結(jié)，致使油相在進(jìn)行旋流分離前，由小油滴變成大油滴，且保障油相處于徑向上靠近溢流口位置，以此來提高油水分離效率及精度。彌補(bǔ)了旋流分離與聚結(jié)分離各自的不足之處，使混合介質(zhì)實(shí)現(xiàn)無外力增壓條件下的連續(xù)高精度分離。同時(shí)裝置在油水分離前實(shí)現(xiàn)氣液分離，消除了含氣條件對(duì)油水分離的不利影響，保障了脫氣除油的高效運(yùn)行。該脫氣除油水力聚結(jié)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、具有較好的分離性能及較高的分離精度、可適用于多種狀態(tài)的三相介質(zhì)分離。

此外，本發(fā)明還具有處理工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)連續(xù)、使用靈活方便、設(shè)備體積小、安裝方便、運(yùn)行費(fèi)用低以及節(jié)能降耗等優(yōu)點(diǎn)，并可用于不同形式的三相介質(zhì)的分離。本發(fā)明的上述優(yōu)勢(shì)可在石油化工、冶金、水處理等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明所述脫氣除油水力聚結(jié)裝置的外觀圖。

圖2本發(fā)明所述脫氣除油水力聚結(jié)裝置的整體剖視圖。

圖3本發(fā)明所述脫氣除油水力聚結(jié)裝置的三維剖視圖。

圖4是本發(fā)明所述脫氣除油水力聚結(jié)裝置上端的水力脫氣聚結(jié)部分的整體剖視圖。

圖5是本發(fā)明所述脫氣除油水力聚結(jié)裝置上端的水力脫氣聚結(jié)部分的三維剖視圖。

圖6是本發(fā)明所述脫氣除油水力聚結(jié)裝置中的一級(jí)變螺距增壓體的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明所述脫氣除油水力聚結(jié)裝置中的一級(jí)變螺距增壓體的結(jié)構(gòu)剖視圖。

圖8是本發(fā)明所述脫氣除油水力聚結(jié)裝置中的聚結(jié)分離管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是聚結(jié)分離管與一級(jí)變螺距增壓體及輸油導(dǎo)管間的連接后結(jié)構(gòu)剖視圖。

圖10為聚結(jié)分離管與一級(jí)變螺距增壓體及輸油導(dǎo)管間連接后的外觀圖。

圖11為聚結(jié)分離管與一級(jí)變螺距增壓體連接底部通道位置示意圖。

圖12為輸油導(dǎo)管與一級(jí)變螺距增壓體連接后的剖視圖。

圖13為水力脫氣聚結(jié)部分整體外觀圖。

圖14為二級(jí)變螺距增壓體的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖15為二級(jí)變螺距增壓體的底部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖16為二級(jí)變螺距增壓體的剖視圖。

圖17為聚結(jié)分離管與裝置的液液分離部分的連接示意圖。

圖18為輸油導(dǎo)管與裝置液液分離部分的連接示意圖。

圖19為本裝置的主要結(jié)構(gòu)尺寸標(biāo)注圖。

圖中1-混合液入口，2-聚結(jié)外筒；3-導(dǎo)流外筒；4-變徑分離筒；5-底流管；6-一級(jí)變螺距增壓體；7-聚結(jié)分離管；8-一級(jí)脫氣孔；9-二級(jí)變螺距增壓體；10-水相出口；11-氣相出口；12-油相出口；13-輸油導(dǎo)管；14-聚油口；15-油相入口；16-環(huán)形聚結(jié)通道；17-引流錐體；18-一級(jí)導(dǎo)流通道；19-一級(jí)增壓流道；20-定位螺紋孔，21-定位槽；22-分離管定位螺紋；23-二級(jí)導(dǎo)流通道；24-二級(jí)增壓通道；25-二級(jí)定位槽；26-聚油通道；27-二級(jí)定位螺紋孔；28-溢流口；29-分油孔。

具體實(shí)施方式：

為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高效的多相介質(zhì)分離，在東北石油大學(xué)研究生創(chuàng)新科研項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：yjscx2017-019nepu）的資助下，通過反復(fù)研究不同分離方法及多種分離裝置內(nèi)部的流場(chǎng)特性、結(jié)構(gòu)特性及分離原理，最終設(shè)計(jì)出本發(fā)明所述的設(shè)計(jì)方案。本發(fā)明的目的主要為：在一體化小型裝置內(nèi)部實(shí)現(xiàn)氣-液-液三相介質(zhì)間的高精度分離；通過在油水分離前先進(jìn)行脫氣處理，即實(shí)現(xiàn)氣液分離又消除含氣條件對(duì)油水兩相分離的不利影響；通過使油相在與水相分離前實(shí)現(xiàn)水力聚結(jié)，提高分離精度，解決現(xiàn)行旋流分離設(shè)備分離效率低的弊端；在高精度脫油前增加離散相小粒徑液滴碰撞幾率，從而增大進(jìn)入分離腔室內(nèi)的離散相粒度分布，進(jìn)而增強(qiáng)旋流分離的性能及精度。通過將水力聚結(jié)與旋流分離巧妙結(jié)合，實(shí)現(xiàn)同一裝置內(nèi)離散相的聚結(jié)分離。

具體技術(shù)方案如下：

該種脫氣除油水力聚結(jié)裝置，包括順次相連接的聚結(jié)外筒2、導(dǎo)流外筒3、變徑分離筒4以及底流管5，其獨(dú)特之處在于：

在聚結(jié)外筒2內(nèi)置有一級(jí)變螺距增壓體和聚結(jié)分離管7；

其中，一級(jí)變螺距增壓體6由第一直管段、引流錐體17、一級(jí)導(dǎo)流通道18和一級(jí)增壓流道19順次一體化連接后構(gòu)成；一級(jí)導(dǎo)流通道18和一級(jí)增壓流道19上的流道螺旋方向相同，但一級(jí)導(dǎo)流通道18與一級(jí)增壓流道19的螺旋升角不同，一級(jí)導(dǎo)流通道的升角由大變小，以此保障對(duì)來液導(dǎo)流后與一級(jí)增壓流道的對(duì)接；一級(jí)導(dǎo)流通道18與一級(jí)增壓流道19的螺距亦不同，一級(jí)導(dǎo)流通道螺距由大變小，一級(jí)增壓流道螺距恒定；在一級(jí)導(dǎo)流通道18與一級(jí)增壓流道19的螺旋連接處，采用平滑曲線過渡，以此來保障來液流動(dòng)的穩(wěn)定性，同時(shí)降低乳化；第一直管段、引流錐體17、一級(jí)導(dǎo)流通道18和一級(jí)增壓流道19的內(nèi)腔中空，內(nèi)置有通過環(huán)形支撐架固定的輸油導(dǎo)管13，輸油導(dǎo)管13與第一直管段、引流錐體17、一級(jí)導(dǎo)流通道18和一級(jí)增壓流道19的中空內(nèi)腔壁之間有環(huán)形空間；所述第一直管段的首端與輸油導(dǎo)管13之間形成的環(huán)形空間為氣相出口11，所述輸油導(dǎo)管上與氣相出口11接近的端口為油相出口12；在一級(jí)增壓流道12的空腔尾端開有用于和輸油導(dǎo)管13連接的定位螺紋孔20，在一級(jí)增壓流道19的尾端管壁上開有用于和聚結(jié)分離管7連接的定位槽21。

聚結(jié)分離管7的首、尾兩端均為直管，所述首端的直管處開有分離管定位螺紋22，分離管定位螺紋22與定位螺紋孔20相配合；聚結(jié)分離管7的主體為錐管，在所述錐管的上端開有若干脫氣孔8；輸油導(dǎo)管13位于聚結(jié)分離管7的中央，輸油導(dǎo)管13的尾端為油相入口15，所述油相入口15與聚結(jié)分離管7尾端之間形成的環(huán)空為聚油口14。

一級(jí)變螺距增壓體6和聚結(jié)分離管7之間通過螺紋連接；聚結(jié)分離管7的尾端伸出聚結(jié)外筒2的尾端，聚結(jié)外筒2的尾端與聚結(jié)分離管7的外壁之間形成的環(huán)形空間為環(huán)形聚結(jié)通道16。

聚結(jié)分離管7的尾端穿過導(dǎo)流外筒3后與位于變徑分離筒4內(nèi)的二級(jí)變流道增壓體9連接；所述二級(jí)變流道增壓體由二級(jí)導(dǎo)流通道23和二級(jí)增壓通道24一體化連接后構(gòu)成；其中，二級(jí)導(dǎo)流通道23和二級(jí)增壓通道24上的流道螺旋方向相同，但二級(jí)導(dǎo)流通道23與二級(jí)增壓流道24的螺旋升角不同，二級(jí)導(dǎo)流通道的升角由大變小，以此保障對(duì)來液導(dǎo)流后與二級(jí)增壓流道的對(duì)接；二級(jí)導(dǎo)流通道23與二級(jí)增壓流道24的螺距亦不同，前者大于后者；在二級(jí)導(dǎo)流通道23與二級(jí)增壓流道24的螺旋連接處，采用平滑曲線過渡。

二級(jí)增壓流道24的中央開有下液流通道，所述下液流通道的底端為溢流口28；在二級(jí)導(dǎo)流通道23的中央開有上液流通道；所述上液流通道與所述下液流通道連通；所述上液流通道的頂端開有二級(jí)定位螺紋孔27，所述二級(jí)定位螺紋孔用來連接來自于聚結(jié)分離管7尾端部分的輸油導(dǎo)管13；在二級(jí)導(dǎo)流通道23中，圍繞所述上液流通道開有一圈環(huán)形的聚油通道26，所述聚油通道的底部為盲槽，與二級(jí)增壓流道24之間不連通；圍繞所述聚油通道的頂端開有一個(gè)環(huán)形的二級(jí)定位槽25，所述二級(jí)定位槽用來連接聚結(jié)分離管7的尾端。

在二級(jí)導(dǎo)流通道23的管壁上，在兩條螺旋線的間隔處開有若干分油孔29，所述分油孔從所述管壁始沿徑向貫穿至聚油通道26中。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

一種新型脫氣除油水力聚結(jié)裝置外觀圖如圖1所示，外部整體可見混合液入口1、聚結(jié)外筒2、導(dǎo)流外筒3、變徑分離管4、底流管5。

裝置整體剖視圖如圖2所示，裝置內(nèi)部由一級(jí)變螺距增壓體6、聚結(jié)分離管7、二級(jí)變螺距增壓體9等構(gòu)成，聚結(jié)分離管上開有若環(huán)形陣列的脫氣孔8，水相由水相出口10排出裝置。

圖3為裝置整體結(jié)構(gòu)的三維剖視圖。本裝置軸向上整體分為兩部分，一是上端的水力脫氣聚結(jié)部分，主要由聚結(jié)外筒2、聚結(jié)分離管7、一級(jí)變螺距增壓體6、輸油導(dǎo)管13等構(gòu)成，如圖4所示；另一部分是由變徑分離管4、底流管5以及二級(jí)變螺距增壓體9構(gòu)成的油水分離部分。

待分離介質(zhì)由混合液入口1進(jìn)入裝置內(nèi)部，經(jīng)一級(jí)變螺距增壓體6增壓加速后進(jìn)入環(huán)形聚結(jié)通道內(nèi)部做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在離心力的作用下氣相聚集到軸心聚結(jié)分離管處沿脫氣孔進(jìn)入到聚結(jié)分離管7與輸油導(dǎo)管13之間的環(huán)孔區(qū)域后由頂部的氣相出口11排出裝置，實(shí)現(xiàn)氣液分離。

油相分被分為兩部分，首先少量的油相隨著氣相由脫氣孔8進(jìn)入到聚結(jié)分離管7與輸油導(dǎo)管13之間的環(huán)孔區(qū)域，在重力的作用下與氣相做反向運(yùn)動(dòng)即沉降至裝置下端由聚油口進(jìn)入裝置底部位置；另一部分油相在聚結(jié)外筒2與聚結(jié)分離管7之間的環(huán)空區(qū)域繼續(xù)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，繞著聚結(jié)分離管進(jìn)行聚結(jié)，聚結(jié)后隨水相共同進(jìn)入二級(jí)變螺距增壓體內(nèi)進(jìn)行分離前的增壓加速，使混合介質(zhì)在變徑分離管內(nèi)具有足夠的切向速度做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在離心力的作用下輕質(zhì)液相進(jìn)入溢流管內(nèi)由油相出口排出，水相由水質(zhì)相出口排出，實(shí)現(xiàn)液-液分離。

其中裝置前端的水力脫氣聚結(jié)部分結(jié)構(gòu)如圖4所示，圖5為水力脫氣聚結(jié)部分三維結(jié)構(gòu)剖視圖，整體由聚結(jié)外筒2包裹的一級(jí)變螺距增壓體6、聚結(jié)分離管7一級(jí)聚結(jié)分離管7內(nèi)部的輸油導(dǎo)管13構(gòu)成。以油氣水混合液為例，當(dāng)混合液由入口1進(jìn)入裝置時(shí)，首先經(jīng)過一級(jí)變螺距增壓體進(jìn)行增壓加速，使混合介質(zhì)由軸向運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍邢虻男D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，介質(zhì)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，在離心力的作用下，氣相及輕質(zhì)油相會(huì)沿徑向向聚結(jié)內(nèi)芯方向運(yùn)動(dòng)，而重質(zhì)水相會(huì)向聚結(jié)外筒方向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在入口進(jìn)液壓力的作用下使混合液流整體軸向向裝置底部運(yùn)動(dòng)。在此過程中，氣相及少量的油相沿脫氣孔8進(jìn)入到聚結(jié)分離管7與輸油導(dǎo)管13之間的環(huán)空區(qū)域內(nèi)在重力的作用下氣相向裝置上端運(yùn)移由氣相出口11排出裝置。

油相向裝置底部移動(dòng)由聚油口14進(jìn)入到裝置的液-液分離部分，大部分油相在軸向上運(yùn)移過聚油口位置后集中在裝置軸心位置，繞聚結(jié)內(nèi)芯做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，增加了油相顆粒間的碰撞機(jī)率，使油相液滴粒徑由小變大，完成聚結(jié)后大粒徑油滴繼續(xù)沿軸心與水相共同進(jìn)入導(dǎo)流外筒3內(nèi)，完成油相的聚結(jié)。

其中一級(jí)變螺距增壓體6結(jié)構(gòu)如圖6所示，由一級(jí)導(dǎo)流通道18與一級(jí)增壓流道19構(gòu)成，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖7所示，流道軸心處設(shè)有二層通孔用來分離后的氣相及油相排出，其中氣相出口11、油相出口12，定位螺紋孔20用來連接輸油導(dǎo)管13，定位槽21用來連接聚結(jié)分離管7。引流錐體17用來引導(dǎo)混合介質(zhì)更為平緩的進(jìn)入到流通到內(nèi)部，降低油滴因裝置突變導(dǎo)致的破碎。一級(jí)導(dǎo)流通道18一方面可以對(duì)混合介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)方向由軸向到切向的初步轉(zhuǎn)換，同時(shí)也使混合介質(zhì)平緩進(jìn)入一級(jí)增壓流道19內(nèi)，減少因湍流及結(jié)構(gòu)造成的液滴破碎，同時(shí)為混合液介質(zhì)具有足夠的切向加速度提供前期保障。圖8為聚結(jié)分離管7結(jié)構(gòu)圖，聚結(jié)分離管7內(nèi)部采用中空設(shè)計(jì)，前端壁面開圓形通孔即保障了氣液分離又保障分離管的強(qiáng)度。

聚結(jié)分離管與一級(jí)變螺距增壓體與二級(jí)變螺距增壓體連接后共同構(gòu)成了氣相的排出通道及油相的傳輸通道。

聚結(jié)分離管7與一級(jí)變螺距增壓體6及輸油導(dǎo)管13間的連接方式如圖9所示，圖10為連接后外觀圖。圖11為聚油口14與輸油導(dǎo)管13的油相入口15之間額位置關(guān)系。圖12為輸油導(dǎo)管13與一級(jí)變螺距增壓體6的連接方式示意圖。

圖13為水力脫氣聚結(jié)部分底部環(huán)形聚結(jié)通道與聚結(jié)分離管7及輸油導(dǎo)管13間的位置關(guān)系。圖中聚結(jié)分離管7與聚結(jié)外筒2形成了環(huán)形的聚結(jié)通道，油相在此區(qū)域內(nèi)完成聚結(jié)。

二級(jí)變螺距增壓體9結(jié)構(gòu)如圖14所示，由二級(jí)導(dǎo)流通道23、二級(jí)增壓通道24、溢流口28及分油孔29等構(gòu)成，如圖14-15所示。圖16為二級(jí)變螺距增壓體剖視圖，圖中二級(jí)定位槽25用來連接聚結(jié)分離管7，二級(jí)定位螺紋孔27用來連接輸油導(dǎo)管13，隨氣相進(jìn)入到聚結(jié)分離管7與輸油導(dǎo)管13之間環(huán)空區(qū)域的油相進(jìn)入到聚油通道26內(nèi)，由分油孔29與聚結(jié)后的油相匯合至二級(jí)導(dǎo)流通道23內(nèi)，與水相一起增壓加速后進(jìn)入變徑分離管4內(nèi)進(jìn)行液-液分離，油相沿溢流口28進(jìn)入輸油導(dǎo)管13內(nèi)最終由油相出口排出，水相由底流管5排出裝置。聚結(jié)分離管17及輸油導(dǎo)管13與二級(jí)變螺距增壓體9的連接方式如圖17、18所示。

本發(fā)明整體外觀結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵位置主要尺寸標(biāo)注如圖19所示。當(dāng)滿足如下關(guān)系時(shí)，所得到的本發(fā)明具有較好的實(shí)施效果。

其中入口直徑d與聚結(jié)分離管頂部直徑滿足如下關(guān)系式：

=（0.2～0.8）d

同時(shí)聚結(jié)分離管角度與聚結(jié)外筒角度滿足如下關(guān)系式：

變徑分離管主直徑d1與底流管直徑d2滿足如下關(guān)系式：

d1=（1.1～1.3）d2

裝置一級(jí)變螺距增壓體l2與聚結(jié)部分總長(zhǎng)度l1滿足如下關(guān)系式：

l2=（0.1～0.5）l1

導(dǎo)流筒體內(nèi)徑d與入口直徑d及聚結(jié)分離管頂部直徑滿足如下關(guān)系式：

本發(fā)明已經(jīng)進(jìn)行了小型的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果已經(jīng)證明：本發(fā)明處理工藝簡(jiǎn)單、能實(shí)現(xiàn)連續(xù)的氣-液-液多相介質(zhì)分離；聚結(jié)技術(shù)與旋流分離技術(shù)相結(jié)合，分離性能好分離精度高；設(shè)備體積小，安裝方便，運(yùn)行費(fèi)用低；聚結(jié)分離管的設(shè)計(jì)，既實(shí)現(xiàn)了氣液分離又增加離散相液滴碰撞機(jī)率，從而增大離散相粒徑，提高分離精度；通過設(shè)計(jì)變螺距增壓流道，降低流場(chǎng)對(duì)液滴的剪切破碎，同時(shí)對(duì)介質(zhì)進(jìn)行增壓；通過設(shè)計(jì)兩級(jí)變螺距增壓流道，既保證了流體介質(zhì)的切向速度又使輕質(zhì)相在分離前處于距軸心溢流口較近位置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高精度介質(zhì)分離；既可應(yīng)用于石油化工行業(yè)，又可用于冶金、水處理等其它領(lǐng)域，具有可觀的推廣應(yīng)用前景和發(fā)展趨勢(shì)。