將氣/液流轉化成層流或片流的裝置的製作方法

2023-09-11 20:20:00 2

專利名稱：將氣/液流轉化成層流或片流的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種與將分散的液/氣流轉化成層流或片流的管子相關的裝置。更具體地，涉及一種用於破壞氣流中、尤其是管子或管分離器的氣流中的液滴的裝置。
背景技術：
在與管子中氣流相關的情況下，氣流中還分散有液滴。尤其是生產油和氣的工藝及其工藝設備，例如油氣分離，總是存在大量液體以液滴形式存在於氣體中的液流環境。出於幾種原因的考慮，希望將破壞這種氣流中的液滴，以獲得純淨的氣/液流。
現有技術包括使用所謂的液滴俘獲器來分離氣流中的液滴，但是這樣的液滴俘獲器由連接在輸送管上的單個裝置構成，並且其外部尺寸遠遠延伸超過輸送管的直徑。這樣的液滴俘獲器具有相對昂貴的設計，並且不能用在缺少空間或要求氣/液流的輸送管的直徑不能延伸太多的情況下。
本專利申請的申請人先前已經提交了包括PCT/NO98/00085的專利申請，其涉及在管中或井中(例如海床和油、水和氣井底分離中)的液體分離。實現管中或井中的分離的前提是流體必須分層。就油和氣的提取，在使用井底管分離器的許多情況下，可能是分散的液/氣流。

發明內容
在本發明中，製造出一種裝置，用來將分散的液/氣流在非常短的距離上以簡單的形式轉化成層流。該方案非常有效、費用不高、而且可以容易地適用於本申請上面描述的管分離器。
本發明的特徵在於在輸送管中布置有第一套固定導向葉片。導向葉片設計成旋轉液/氣流。輸送管連接在具有相同直徑或不同直徑的第二管上。在輸送管和第二管之間的過渡部分中布置有第二套葉片或一個裝置，用於停止氣體的旋轉，從而正如權利要求1限定的那樣，氣/液流的自然流動圖案在預定的距離上變成分層。
從屬權利要求2-3限定了本發明的有利的特徵。
本發明參照附圖並藉助實施例進一步詳細的描述，其中附

圖1中示出輸送管1的圖表，其具有根據本發明的技術方案。
本技術方案的特定特徵在於在用於輸送液體和氣體的管1中布置有第一套固定導向葉片。導向葉片設計成旋轉分散的液/氣流。反過來，輸送管1連接在具有更大直徑的管2上。在管1和具有更大直徑的管2之間的過渡部分中布置有用於停止氣流旋轉的第二套導向葉片8或一個裝置。
本技術方案如下方式工作。具有高的氣/液比例的氣體在管1中朝嚮導向葉片6流動。導向葉片使氣體旋轉，從而在離心力的作用下部分位於葉片6端部處和管子朝向第二套葉片8的區域7內的液體被甩向管壁。由此在管子上區域7內產生液體膜，其流向朝向第二套葉片8。從而氣體被清除了的液滴，但仍然可以繼續旋轉直到碰到葉片8，葉片8有與第一套葉片6相反的引導方向。氣體的旋轉被停止，之後液體在重力的作用下流向管子的下部，而氣體流向管子的上部，從而建立分層的氣/液流。
然而獲得分層的流體的決定性的前提是管子3的直徑足夠大到防止開始再分散，並確保自然流動圖案保持分層。
而且，在輸送管1的直徑和具有更大直徑的管子2的直徑之間的比例，以及導向葉片長度和其與管子的角度，都是取決於流體速度、氣/液流比例、液體粘度和液體密度。
應該注意的是本發明正如其權利要求中限定的那樣並不局限於附圖中和上面描述的實施例。因此，也可以使用其它的裝置來替代第二套導向葉片8以實現在導向葉片6之後停止氣體旋轉。在輸送管1和具有更大直徑的管子2之間的過渡中可以使用垂直或水平的孔板。而且孔板可以與管子的縱向成一定角度來布置，孔板的方向是與葉片6的引導方向是相反的。
儘管上述描述涉及的方案是第二管具有更大的直徑，但是，在給定的流體條件下，根據流體速度和液滴密度可以使用具有比第一管(輸送管)直徑更大或更小的第二管。然而，如上所述，這要求在液滴分離後的氣體流速不會引起液體重新分散。或者，也可以在管子中使用文氏管形式的限制。第一套導向葉片6應該布置在文氏管入口處，從而它們可以從文氏管入口前方的位置延伸一點進入其中。
文氏管的使用意味著速度可以(通過文氏管)提高，從而建立更強的旋轉場。在文氏管出口處也可以布置停止旋轉的第二套葉片8，此處，速度又一次提高。這導致與圖和實施例中所述一樣的液體分離和分層的氣/液流。
權利要求
1.一種與用於將分散的液/氣流轉化成層流的管子(1)有關的裝置，其特徵在於在管子(1)中布置有第一套固定導向葉片(6)，所述導向葉片(6)設計成旋轉液/氣流，所述管子(1)連接在具有相同或不同直徑的第二管子(2)上，在管子(1)和第二管子(2)之間的過渡部分中設有第二套葉片或裝置(8)，該第二套葉片或裝置(8)設計成使氣體的旋轉停止，從而在第二管子(2)中的氣/液體的自然流動圖案在預定距離上變得分層。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述第二管子(2)具有比第一管(1)更大的直徑。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，在管子(1)中布置有文氏管，由此在文氏管的入口處布置有所述第一套導向葉片(6)，在文氏管的出口處布置有所述第二套導向葉片(8)。
4.根據權利要求1-3任一所述的裝置，其特徵在於，所述第二裝置(8)是孔板。
5.根據權利要求4所述的裝置，其特徵在於，所述孔板(8)以與管子(2)的縱向成一定角度地布置。
全文摘要
本發明涉及一種與用於將分散的液/氣流轉化成層流的管子(1)有關的裝置。該方案包括在管子(1)中布置有第一套固定導向葉片(6)，所述導向葉片(6)設計成旋轉液/氣流，所述管子(1)連接在具有相同或不同直徑的第二管子(2)上，在管子(1)和第二管子(2)之間的過渡部分中設有第二套葉片或裝置(8)，該第二套葉片或裝置(8)設計成停止氣體的旋轉，從而在第二管子(2)中的氣/液的自然流動圖案在預定距離上方變得分層。
文檔編號B01D45/12GK1612774SQ03801927
公開日2005年5月4日 申請日期2003年1月31日 優先權日2002年2月8日
發明者佩爾·格拉姆 申請人:諾爾斯海德公司