用于旋风分离器的分离单元及旋风分离器的制作方法

本申请涉及化工，尤其涉及一种用于旋风分离器的分离单元及旋风分离器。

背景技术：

1、原油从地底采集后，包含大量杂质。在除去大量的泥土砂石等固体杂质后，需要将原油中的水相、油相与气体进行物理分离。在油气水三相分离体系中，旋风分离器通常用于对带有原油液滴的气体进行离心分离。在原油采集的不同时间段，其气体与液体的配比以及形态差别非常大，传统的简单圆筒离心设备在进口气速较低时分离性能无法达到标准。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的在于提出一种用于旋风分离器的分离单元及旋风分离器，以提高油气分离效率、降低对工艺条件的要求。

2、基于上述目的，本申请第一方面提供了一种用于旋风分离器的分离单元，包括管箱、至少一个离心管和至少一个排气管；所述离心管包括：第一进口，与待分离气体源连通；第一出口，与外界连通以供待分离气体的第一分离物排出，所述待分离气体为携带有液滴的气体，所述第一分离物为气相分离物；旋流结构，设置于所述第一进口与所述第一出口之间，用于使通过的待分离气体沿所述离心管的内壁发生回旋；侧壁开口，设置于所述旋流结构与所述第一出口之间且与所述管箱连通，以供待分离气体的第二分离物进入所述管箱，所述第二分离物包括气相分离物和液相分离物；所述排气管包括第二进口和第二出口，所述第二进口与所述管箱连通，所述第二出口用于供所述第二分离物中的气相分离物排出；所述管箱包括集液口，所述集液口用于收集和排出所述第二分离物中的液相分离物的。

3、进一步地，所述离心管具有多个所述侧壁开口，多个所述侧壁开口沿所述离心管的周向间隔设置。

4、进一步地，多个所述侧壁开口的总辐角不超过180°。

5、进一步地，所述离心管还包括引导部，所述引导部与所述侧壁开口一一对应设置，所述引导部设置在所述离心管的侧壁上，所述引导部与所述侧壁开口之间相互倾斜。

6、进一步地，所述旋流结构包括中心柱和沿所述中心柱的周向间隔设置的多个旋流片，所述旋流片相对于水平面倾斜设置，所述旋流片与所述中心柱固定连接，所述旋流片与所述离心管的内壁固定连接。

7、进一步地，所述管箱还包括防干扰结构，所述防干扰结构用于将相邻的所述离心管的所述侧壁开口间隔开来，所述防干扰结构固接于所述管箱内，所述防干扰结构与所述管箱之间形成有供所述侧壁开口与所述第二进口连通的间隙。

8、进一步地，所述防干扰结构具有用于汇聚液滴的汇聚部，所述汇聚部的形状设置为形成至少一个汇聚点。

9、进一步地，还包括过滤结构，用于过滤气相分离物中夹带的液相分离物，所述过滤结构朝向所述第二出口设置。

10、进一步地，所述第二出口与所述过滤结构相对设置，所述第二出口与所述过滤结构之间设置有液滴遮挡结构，所述液滴遮挡结构用于防止液相分离物落入所述排气管；或者，所述第二出口与所述过滤结构不相对设置。

11、本申请第二方面提供了一种旋风分离器，包括支撑连接件以及如本申请第一方面所述的用于旋风分离器的分离单元；所述支撑连接件用于支撑所述分离单元以及用于将所述旋风分离器连接至分离器上，所述支撑连接件与所述分离单元可拆卸地连接，所述分离单元的数量为一个或多个，所述分离单元的所述第一进口穿过所述支撑连接件，多个所述分离单元的所述第一进口对称且均匀地布设在所述支撑连接件上，所述分离单元的所述第一进口穿过所述支撑连接件。

12、本申请提供的用于旋风分离器的分离单元的工作流程如下：原油经过前道工段的预分离，形成包含大量液滴夹带的气体，这些包含大量液滴夹带的气体从第一进口进入离心管，通过旋流结构产生旋流效果，通过离心作用分离的液滴会落在离心管表面形成液膜。此时，液膜在气体作用下推升，通过离心管侧壁上的侧壁开口带入管箱，进入管箱的液滴可以通过管箱底部的集液口收集，离心分离出的一部分洁净气体通过离心管的第一出口离开，另一部分气体通过离心管上的侧壁开口进入管箱，再从管箱内通过第二进口进入排气管，然后通过排气管的第二出口离开。

13、从上面所述可以看出，本申请实施例提供的用于旋风分离器的分离单元能够对待分离气体进行两次分离处理，其一是在离心管内对待分离气体进行初次分离，以得到经第一出口排出的第一分离物和经侧壁开口进入管箱的第二分离物，其二是在管箱内对第二分离物进行再次分离，以得到经第二出口排出的气相分离物和经集液口排出的液相分离物。与相关技术提供的简单圆筒离心设备相比，本申请实施例通过对待分离气体进行两次分离处理，在一定程度上提高了分离效果、分离效率，降低了对工艺条件的要求。

14、本申请提供的旋风分离器包括上述的分离单元，因此也必然具有分离单元所带来的有益效果。

技术特征：

1.一种用于旋风分离器的分离单元，其特征在于，包括管箱、至少一个离心管和至少一个排气管；

2.根据权利要求1所述的用于旋风分离器的分离单元，其特征在于，所述离心管具有多个所述侧壁开口，多个所述侧壁开口沿所述离心管的周向间隔设置。

3.根据权利要求2所述的用于旋风分离器的分离单元，其特征在于，多个所述侧壁开口的总辐角不超过180°。

4.根据权利要求1所述的用于旋风分离器的分离单元，其特征在于，所述离心管还包括引导部，所述引导部与所述侧壁开口一一对应设置，所述引导部设置在所述离心管的侧壁上，所述引导部与所述侧壁开口之间相互倾斜。

5.根据权利要求1所述的用于旋风分离器的分离单元，其特征在于，所述旋流结构包括中心柱和沿所述中心柱的周向间隔设置的多个旋流片，所述旋流片相对于水平面倾斜设置，所述旋流片与所述中心柱固定连接，所述旋流片与所述离心管的内壁固定连接。

6.根据权利要求1所述的用于旋风分离器的分离单元，其特征在于，所述管箱还包括防干扰结构，所述防干扰结构用于将相邻的所述离心管的所述侧壁开口间隔开来，所述防干扰结构固接于所述管箱内，所述防干扰结构与所述管箱之间形成有供所述侧壁开口与所述第二进口连通的间隙。

7.根据权利要求6所述的用于旋风分离器的分离单元，其特征在于，所述防干扰结构具有用于汇聚液滴的汇聚部，所述汇聚部的形状设置为形成至少一个汇聚点。

8.根据权利要求1所述的用于旋风分离器的分离单元，其特征在于，还包括过滤结构，用于过滤气相分离物中夹带的液相分离物，所述过滤结构朝向所述第二出口设置。

9.根据权利要求8所述的用于旋风分离器的分离单元，其特征在于，所述第二出口与所述过滤结构相对设置，所述第二出口与所述过滤结构之间设置有液滴遮挡结构，所述液滴遮挡结构用于防止液相分离物落入所述排气管；或者，所述第二出口与所述过滤结构不相对设置。

10.一种旋风分离器，其特征在于，包括支撑连接件以及如权利要求1-9任一所述的用于旋风分离器的分离单元；

技术总结本申请提供一种用于旋风分离器的分离单元及旋风分离器，其中，分离单元包括管箱、至少一个离心管和至少一个排气管；离心管包括：第一进口，与待分离气体源连通；第一出口，与外界连通以供待分离气体的第一分离物排出；旋流结构，设置于第一进口与第一出口之间，用于使通过的待分离气体沿离心管的内壁发生回旋；侧壁开口，设置于旋流结构与第一出口之间且与管箱连通，以供待分离气体的第二分离物进入管箱；排气管包括与管箱连通的第二进口和供第二分离物中的气相分离物排出的第二出口；管箱包括用于收集和排出第二分离物中的液相分离物的集液口。本申请在一定程度上提高了分离效果、分离效率，降低了对工艺条件的要求。技术研发人员：陈晗,曹宇,朱培林,陈瑜,盛晔,茅陆荣受保护的技术使用者：森松（江苏）重工有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26