一种聚合物超强传质深化速溶装置的制作方法

本发明涉及一种聚合物超强传质深化速溶装置，属于石油工程技术领域。

背景技术：

聚合物高效配注是海上油田实施聚合物驱的关键，然而海上平台对聚合物配注系统提出了严峻挑战。

首先，海上平台空间小、承载有限。海上平台集生产、输送、动力、生活功能为一体，空间利用率高，设备密度大，大型设备的运输、吊装、安装、维修受到限制，可供聚合物配注设备利用的空间十分有限，同时还要考虑平台整体承载的限制，因此，要求聚合物配注装置体积小、质量轻。

其次，污水配聚，溶解困难。海上淡水资源缺乏，聚合物采用经过处理后的产出液污水配制，聚合物溶解时间变长，需要增加额外的熟化罐来保证其溶解时间，这使得海上平台空间更为狭窄，只有缩短在污水配制条件下聚合物的溶解时间，才能从根本上解决这一问题。

海上油田的特殊性要求聚合物配注装置应具备溶解速度快、配注量大、体积和占地面积小、负载轻、黏度保留率高等特点，照搬陆地油田现有聚合物配注设备显然不能满足要求。因此，有必要研究一种聚合物超强传质深化速溶装置，加快聚合物的溶解，解决海上平台的聚合物配注难题。

技术实现要素：

本发明主要是克服现有技术中的不足之处，提出一种安装简单、占地面积小、重量轻、处理量大的聚合物超强传质深化速溶装置。该装置主要是针对海上平台空间、承重有限，聚合物溶解时间长的问题，通过该装置能够有效降低聚合物的溶解时间。

本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种聚合物超强传质深化速溶装置，包括壳体、盖住所述壳体的端盖、电机和设置在所述壳体内的传质托盘、传质环、盖住所述传质托盘的托盘盖板；所述电机轴向安装所述壳体上，所述传质托盘与所述电机的转轴连接；

所述传质托盘、托盘盖板上分别设有相对的圆环状卡槽a、圆环状卡槽b，所述传质环的两端分别嵌于所述圆环状卡槽a、圆环状卡槽b内；

所述壳体侧面上设有出液口，所述端盖上轴向设有进液管，所述进液管一端位于端盖外，另一端穿过所述托盘盖板并延伸至所述传质托盘内。

进一步的技术方案是，所述传质环包括上支撑环、下支撑环、内支撑网、外支撑网，所述上支撑环、下支撑环分别固定在所述内支撑网、外支撑网的两端，其内支撑网位于所述外支撑网内，所述内支撑网、外支撑网设有泡沫金属铜。

进一步的技术方案是，所述泡沫金属铜的孔隙直径为100μm-400μm。

进一步的技术方案是，所述进液管延伸至所述传质托盘内的一端上套设有清洁器。

进一步的技术方案是，所述清洁器包括套设在所述进液管上的套环和径向固定在所述套环上的l形叶片，所述l形叶片垂直于所述传质环。

进一步的技术方案是，所述进液管与托盘盖板之间、传质托盘与电机转轴的连接部与壳体之间分别设有机械密封a、机械密封b。

进一步的技术方案是，所述端盖和壳体之间、托盘盖板与传质托盘之间均采用螺栓连接。

本发明的有益效果：本发明可以在短时间内得到均一的聚合物溶液，可用于海上平台聚合物驱油技术中，使石油的采收率得以提高，并且还具有安装简单、处理量大、重量轻、占地面积小的优点。

附图说明

图1是实施例一的结构示意图；

图2是传质环的主视剖面示意图；

图3是传质环的俯视结构示意图；

图4是传质托盘的主视剖面示意图；

图5是传质托盘的俯视结构示意图；

图6是托盘盖板的主视剖面示意图；

图7是托盘盖板的俯视结构示意图；

图8是实施例二的结构示意图；

图9是清洁器的主视剖面示意图；

图10是清洁器的俯视结构示意图。

图中所示：1-进液管、2-端盖、3-壳体、4-传质托盘、5-机械密封a、6-托盘盖板、7-传质环、8-出液口、9-机械密封b、10-电机、11-泡沫金属铜、12-外支撑网、13-内支撑网、14-上支撑环、15-下支撑环、16-圆环状卡槽a、17-清洁器、18-l形叶片、19-圆环状卡槽b。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明做更进一步的说明。

实施例一

如图1所示，本发明的一种聚合物超强传质深化速溶装置，包括壳体3、通过螺栓连接在所述壳体3上的端盖2、电机10和设置在所述壳体3内的传质托盘4、传质环7、通过螺栓连接所述传质托盘4上的托盘盖板6；所述电机10轴向安装所述壳体3上；

如图4和5所示，传质托盘4的上具有与电机10相连接的连接部，与传质环7相匹配的圆环状卡槽a16；

如图6和7所示，托盘盖板6上轴向设有用于穿进液管1的通孔，用于镶嵌传质环7的圆环状卡槽b19；

所述传质托盘4与所述电机10的转轴连接；所述圆环状卡槽a16、圆环状卡槽b19相对设置，圆环状卡槽a16、圆环状卡槽b19与传质环7两端相匹配，进而传质环7的两端分别嵌于所述圆环状卡槽a16、圆环状卡槽b19内；所述壳体3侧面上设有出液口8，所述端盖2上轴向设有进液管1，所述进液管1一端位于端盖2外，另一端穿过所述托盘盖板6并延伸至所述传质托盘4内。

在本实施例中，为了提高密封性能，优选的实施方式是所述进液管1与托盘盖板6之间、传质托盘4与电机10转轴的连接部分与壳体3之间分别设有机械密封a5、机械密封b9。

如图2和3所示，本实施例中传质环7的具体结构包括上支撑环14、下支撑环15、内支撑网13、外支撑网12，所述上支撑环14、下支撑环15分别固定在所述内支撑网13、外支撑网12的两端，其内支撑网13位于所述外支撑网12内，所述内支撑网13、外支撑网12设有泡沫金属铜11。上、下支撑环和内、外支撑网焊接在一起，固定和支撑泡沫金属铜11，所述泡沫金属铜11的孔隙直径为100μm-400μm。

上述实施例的使用时，进液管1与现场转液螺杆泵出口相连，出液口8与熟化罐入口相连，聚合物干粉颗粒和配注水经分散混合罐混合后形成未溶解好的聚合物溶液，此时聚合物干粉处于溶胀阶段，未溶解好的聚合物溶液从进液管1进入传质托盘4内，传质托盘4在电机10的带动下以1440rpm的转速旋转，未溶解好的聚合物溶液在离心力的作用下由传质托盘4内缘向外缘加速运动，未溶解好的聚合物溶液穿过传质环7时，溶液中的配注水和聚合物溶胀颗粒被传质环7内部的泡沫金属铜11分散、破碎，形成多个高效混合微元，增加了配注水和聚合物溶胀颗粒的相际界面，同时由于配注水和聚合物溶胀颗粒在泡沫金属铜11内运动的速度差，使得配注水强制渗透进入聚合物溶胀颗粒内部，加速聚合物溶胀颗粒水化，从而缩短聚合物溶解时间。

被处理过的聚合物溶液通过出液口8进入到与熟化罐相连的管线中，最后进入到熟化罐进行溶解。

实施例二

如图8所示，本发明的一种聚合物超强传质深化速溶装置，在实施例一的基础上还设置了清洁器17，其中清洁器17安装进液管1延伸至所述传质托盘4内的一端上。

在实施例二中，如图9和10所示，所述清洁器17为十字形状叶轮，该叶轮为4片l形叶片18，所述l形叶片18垂直于传质环7，该设计能更好地清洁粘附在传质环7上的聚合物溶胀颗粒，所述清洁器17和传质环7的间距根据聚合物溶胀颗粒的粒径确定。

该实施例在使用时：进液管1与现场转液螺杆泵出口相连，出液口8与熟化罐入口相连。聚合物干粉颗粒和配注水经分散混合罐混合后的形成未溶解好的聚合物溶液，此时聚合物干粉处于溶胀阶段。未溶解好的聚合物溶液从进液管1进入传质托盘4，传质托盘4在电机10的带动下以1440rpm的转速旋转，未溶解好的聚合物溶液在离心力的作用下由传质托盘4内部向传质托盘4外缘加速运动，未溶解好的聚合物溶液穿过传质环7时，溶液中的配注水和聚合物溶胀颗粒被传质环7内部的泡沫金属铜11分散、破碎，形成多个高效混合微元，增加了配注水和聚合物溶胀颗粒的相际界面；同时由于配注水和聚合物溶胀颗粒在泡沫金属铜11内运动的速度差，使得配注水强制渗透进入聚合物溶胀颗粒内部，加速聚合物溶胀颗粒水化，从而缩短聚合物溶解时间。被处理过的聚合物溶液，通过出液口8，进入到与熟化罐相连的管线中，最后进入到熟化罐进行溶解。

所述清洁器17固定在进液管1的入口管段上，传质环7跟着传质托盘4在电机10的带动下高速旋转，所述清洁器17可以清理传质环7上的聚合物溶胀颗粒。因为当大量聚合物溶胀颗粒聚集在传质环7上，会堵塞传质环7内泡沫金属铜11的孔隙影响装置的正常运行或者降低效率，此时固定不动的清洁器17清理高速旋转的传质环7上附着的聚合物溶胀颗粒，4片叶片组成十字形状叶轮的清洁器17结构简单清理的效果也较佳，而清洁器17与传质环7的距离则根据聚合物的规格来定，以便达到最佳效果。

以上所述，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已通过上述实施例揭示，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些变动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。