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石油行业离心机离心分离设施的种类及原理

根据目前了解到的资料,石油行业的离心分离设施可分为水力旋流器、旋流分离器、混合分离器,液体离心器四种,其原理基本与离心机一样,只是其结构形式上有差别。


水力旋流器

(1)原理:物流以一定的速度沿切线方向从侧面进人水力旋流器,按照水力旋流器的形状进行旋转运动,随着流体向底端运动,逐渐缩小的直径增加了流体的角速度和离心力,在离心力的作用下发生相分离,轻的颗粒或液体向圆柱的中心聚集并向水力旋流器的项端运动,从顶端流出,而重的颗粒和液体通过锥底流出。

(2)应用:水力旋流器主要应用于不同比重的液液分离。在石油工业的应用已有多年的历史,主要用于油水分离,尤其是含油污水的处理。近几年开始应用在高含水的预脱除,井下分离等。

(3)特点:水力旋流器结构细长,顶端直径一般在50~左右,底端直径一般10~以下,单个处理能力为35一50衬·d一1,通常根据要求将数十个甚至上百个水力旋流器组合在一个容器内,可水平放置也可立式放置。

旋流分离器原理图

旋流分离器

(l)原理:旋流分离器的原理和结构与水力旋流器一样,只是尺寸要随着其具体的应用进行相应的设计,不同生产厂商生产的旋流分离器的外形结构也不同,可单独使用,立式放置(图1)。

(2)应用:旋流分离器能进行气固分离、气液分离、固液分离及不同进口一出口顶比重的液液分离,在石油工业中,广泛用于气液分离,也用于固液分离(除沙)和油水分离甚至三相分离,这点跟离心机的作用是一样的。

TORE®sep原油分离

混合分离器

(l)原理:混合分离器是将普通立式油气水分离器结合旋流分离原理,它除了能进行气液分离外,其油水分离能力较普通分离器大为加强。以MERpRO公司的TORE®sep原油分离器为例(图2),它的进口采用了TORE呜利产品,该产品是一种改进型旋流分离设备,流体进入该专利设备后会形成旋流沿螺旋管上升,因此原油分离器加大了重力分离从而提高了分离效果。

(2)应用:做为一个体积小、重量轻、高效的一级分离器安装在减压阀的后面,还具有捕集器的功效,它能消耗井口压力做功,例如作为分离的动力。由于它体积小重量轻所以它只占用很小的平台空间和载荷。当流体流经TO咫.sep之后压力下降,从而减轻了对减压阀的依赖。TORE®sep能够进行油气水三相分离,对于小液滴有很强凝聚力,对于改善后续分离设备的能力有很大帮助。

液体离心器原理图

液体离心器

(l)原理:(以CINC公司生产的CINC液体离心器为例)两种不相溶且不同比重的液体混合物进人离心器,流向转筒底进口底出口图1旋流分离器原理图部,马达带动转筒高速旋转,使液体通过转筒底部的进口流向转筒的内壁,在离心力的作用下,两种液体在上移的过程中逐渐分成两层,较重的在外层,较轻的在内层,在适当在位置设置的堰分别将两种液体导向各自的出口(图3)。马达是可调速的,堰的尺寸和位置也可调节,因此,对于流量的变化有很强的适应能力。在转筒外加一套筒,将液体和转筒外壁隔离,可消除转筒外壁与液体接触而产生的剪切力,从而避免了产生乳化液。

(2)应用:CINC公司生产的CINC液体离心器可用于液体的分离、萃取、洗涤及化学反应,广泛应用于石油、化工、矿产、制药、食品和环保工业。石油工业的应用主要是海上原油泄漏的处理。英泰离心机在实验室、医用离心机(http://www.ytyq.com/lixinji/yiyong-lixinji/)行业的应用也很广泛,欢迎大家选购。根据离心器的特点,在石油工业可推广用于原油脱水和含油污水处理。比如开式排放和闭式排放的污水处理。