本公开涉及蒸汽吞吐稠油热采领域，具体地说，是涉及一种应用于蒸汽锅炉上的气液聚结分离单元。
背景技术：
1、我国拥有丰富的稠油资源，具有巨大的开采潜力。由于稠油粘度大，流动性差，因此蒸汽吞吐稠油热采技术成为目前最有效且最常见的开采方法，在我国稠油资源丰富的地区得到广泛应用。稠油热采蒸汽吞吐法通过向油藏中注入高温高压的蒸汽，使得稠油受热膨胀、降低粘度，从而提高其流动性，便于开采。因为蒸汽干度越高，越有利于稠油开采，但是随着稠油开采的不断深入，发现现有的锅炉实际运行时产生的蒸汽干度已经满足不了稠油蒸汽热采的工艺条件，因此，技术人员需要找到一种更高效的气液聚结分离单元，以提高蒸汽的干度，从而提高稠油热采蒸汽吞吐/蒸汽驱的采出效果，增加稠油产量。
2、如公告号cn220303615u的文献所示，公开了一种锅筒内部汽水分离装置，用于提高蒸汽干度。但是这一方案下，分离原理单一，依旧会导致气相的干度不够，满足不了稠油蒸汽热采的工艺条件。如公告号cn114146496a文献所示，提出了一种多级旋风分离器串联的方式来增加蒸汽干度，但是这种方式会增加压力损失，不利于节省能源。如公告号cn110743252b文献所示，使用的是单一的离心分离原理，并不能应对振动和脉动进料的工况，当工况不稳定时，其分离效率会下降，导致气液不完全分离。如公告号cn213362421u文献所示，在分隔挡板处设有二级钢丝网分离器，可以一定程度上减小出口携液的现象，但是分离器没有对小液滴的多次聚结分离阶段，当液相体积分数过大时，分离器分离能力有限，钢丝网分离器分离能力也有限，导致出口携液现象的程度再次加大。如公告号cn219976378u文献所示，使用了旋风分离组件、波形板分离组件及丝网分离组件多级分离方式，但没有设置对分离后液相中的小气泡的分离过程，容易损失一些气相，导致气液分离不完全。
3、综上，现有的蒸汽锅炉气液分离装置实际运行时产生的蒸汽干度满足不了稠油蒸汽热采的工艺条件。
技术实现思路
1、为了解决背景技术中提出的现有技术问题，本公开提出了一种用于蒸汽锅炉上的气液聚结分离器，该种分离器将旋流分离、壁面撞击聚结、曲流翼分离和重力沉降相结合，能够实现多级串并联高效快速气液聚结分离，一方面充分利用了旋流分离器的实用性和高效性，解决气相含液的问题，另一方面结合曲流翼分离器优势，实现了“弃水保气”的功能，大大提升了蒸汽干度，并且结构简单紧凑，占用空间小，具有较强的实用性。
2、本公开给出了一种用于蒸汽锅炉上的气液聚结分离器，包括气液精分单元1和气液精分单元安装套2；
3、所述气液精分单元包括依次连接的聚结-旋风段101、环形曲流翼出口段102、顶部螺旋段103、强旋精分段104和溢流段105；环形曲流翼出口段102设置固定翅1021和环形曲流翼通道1022；聚结-旋风段101设置固定槽1012，环形曲流翼出口段102和聚结-旋风段101通过固定翅1021与固定槽1012对齐压紧，起到固定密封作用；
4、所述溢流段的主溢流管1051与顶部螺旋段103的顶部溢流管1031通过螺纹连接固定；所述环形曲流翼出口段102与强旋精分段104通过螺纹连接；溢流段105的二级变螺距螺旋流道1052和顶部螺旋段103的一级变螺距螺旋流道1032分别与环形曲流翼出口段102和聚结-旋风段101通过过盈配合连接；
5、所述气液精分单元用于实现对小液滴的多次聚结和去除；
6、所述气液精分单元安装套包括气液精分单元安装套筒201、气液精分单元安装套盖202和入口分流器203；
7、气液精分单元安装套筒201设置气液精分单元固定孔2011和流液道2012，气液精分单元1置入气液精分单元固定孔2011中形成流液道2012；气液精分单元安装套盖202设置顶部溢流管固定孔2021和分流器固定孔2022；气液精分单元安装套筒201底部和内侧开孔；溢流段105上设置有主溢流管1051和二级变螺距螺旋流道1052；顶部螺旋段103上设置有顶部溢流管1031和一级变螺距螺旋流道1032；主溢流管1051与顶部溢流管1031通过螺纹连接固定，顶部螺旋段103和气液精分单元安装套盖202的顶部溢流管固定孔2021轴对齐过盈装配形成密封，顶部螺旋段103和溢流段105上的螺旋流道为变螺距螺旋流道；
8、所述气液精分单元1与气液精分单元安装套筒201的气液精分单元固定孔2011轴对齐过盈装配；
9、所述入口分流器203与气液精分单元安装套盖202的分流器固定孔2022通过过盈配合连接，起定位和固定作用；所述分流器固定孔2022与入口管404通过焊接连接；
10、气液精分单元安装套筒201和气液精分单元安装套盖202通过过盈配合连接；
11、经入口管404流入的气液混合介质通过入口分流器203被均分，确保流入每个气液精分单元1的流量相同；
12、所述气液精分单元安装套中置有若干套并联的气液精分单元。
13、进一步地，所述聚结-旋风段101的内壁设置有液滴聚结斜板1011，用于使小液滴在旋转过程中与板面碰撞并聚结，直至从环形曲流翼出口段102排出。
14、进一步地，所述环形曲流翼出口段的出口处设置有凸起结构，用于聚结小液滴及实现预先分离，并在环形曲流翼通道1022中形成液封阻止气体通过。
15、进一步地，入口分流器203底部为圆柱形，顶部为圆锥形的组合体，入口分流器203由上至下开有六条扇形凹槽，扇形角度为60度，顶部为圆锥顶部，凹槽底部有圆弧过度。这样的结构设计可以使经入口管404流入的气液混合介质通过入口分流器203被均匀分成六份，确保流入每个气液精分单元1的流量相同，并且使用圆弧过度可以尽可能地减小压力损失。
16、进一步地，所述气液聚结分离器还包括重力沉降单元4；所述重力沉降单元用于对气少水多的底流介质再次进行气液分离；
17、所述重力沉降单元4包括沉降筒401、支架402和沉降壳403；
18、沉降筒401底部设置液相出口管4011；支架402位于沉降筒401底部通过螺栓连接；
19、沉降壳403上设置有入口管404；入口管404与沉降壳403一体成型；
20、气液精分单元安装套筒201与支架402通过螺栓固定连接。
21、增加重力沉降单元后，可以对气少水多的底流介质再次进行气液分离，将底流介质中未分离出的气体分离出来，减少气体的浪费。
22、进一步地，所述气液聚结分离器还包括m字形曲流翼惯性分离单元3；
23、所述m字形曲流翼惯性分离单元3包括m字形曲流翼301、顶部端盖302和匀气孔板303；
24、m字形曲流翼301为圆柱状，由若干个m字形板3011和一个筒体3012组成；
25、筒体3012沿直径分成两个相同的半筒体；
26、m字形板3011按间隔缝隙5mm通过焊接固定在一个半筒体内侧，再焊接上另一半筒体从而形成m字形通道和m字形曲流翼301；
27、m字形曲流翼301与匀气孔板303上部焊接密封；
28、顶部端盖302设置有气相出口管3021，顶部端盖302与m字形曲流翼301焊接密封；
29、所述匀气孔板303均匀开孔，确保气相均匀流通；
30、匀气孔板303位于沉降壳403顶部，匀气孔板303与沉降壳403顶部采用焊接密封。
31、增加m字形曲流翼惯性分离单元后，聚结-旋风精分时期后的溢流介质与重力沉降时期分离后的气体混合后继续向气液聚结分离单元上部运移时，少量的上升小液滴由于自身的惯性与m字形曲流翼301发生碰撞并聚结成大液滴，并在重力的作用下重新落入沉降筒401的底部，完成对残留液滴的去除，提升蒸汽干度。
32、进一步地，m字形板3011按间隔缝隙5mm通过焊接固定在一个半筒体内侧。之所以选择间隔缝隙5mm为较优选的实施参数，是因为：5mm的间隔缝隙可以更有效的去除混合介质中残留的小液滴。
33、进一步地，m字形板3011的夹角为90°，之所以选择夹角为90°作为优选的实施参数，是因为：较大的角度不利于气体的通过，而较小的角度不利于小液滴碰撞聚结。
34、本说明书一个或多个实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
35、首先，气液混合介质首先从入口管高速流入气液精分单元，在顶部螺旋段的一级变螺距螺旋流道内，由于螺旋流道的造旋作用，气液混合介质在一级变螺距螺旋流道内高速旋转并产生离心力，由于气液密度不同，其所受到的离心力大小也不同，密度小的气体向轴心处运移，密度大的小液滴被甩至一级变螺距螺旋流道的内壁，小液滴被第一次聚结；然后气液混合介质继续进入聚结-旋风段内旋转，密度小的气体继续向轴心处运移，密度大的小液滴继续被甩至聚结-旋风段内壁上的液滴聚结斜板上并发生碰撞聚结，完成对小液滴的第二次聚结；第一次聚结与第二次聚结后的液滴由于惯性和重力的双重作用下会沿着液滴聚结斜板向环形曲流翼出口段移动，由于环形曲流翼通道的特殊结构，流场中的小液滴在此处再次发生碰撞，完成对小液滴的第三次聚结。
36、第一次聚结、第二次聚结与第三次聚结后的液体会依次通过环形曲流翼通道和气液精分单元安装套筒的流液道进入沉降筒中，并在环形曲流翼通道中形成液封阻止气体通过，完成了聚结-旋风精分时期对气液的初步分离；初步分离后剩余没有分离出的小液滴会跟随气体继续在溢流段的二级变螺距螺旋流道中增大旋流强度进入强旋精分段中，并在二级变螺距螺旋流道中完成对小液滴的第四次聚结，其中溢流段和顶部螺旋段上的变螺距螺旋流道还具有降低压力损失的作用。
37、其次，当入口脉动进料时，气液精分单元由于入口条件变化，导致其内部流场稳定性改变，可能会出现分离效率降低现象。重力沉降单元作为气液分离的第二个时期能够分离出由于脉动进料情况下底流混合介质中的气体。
38、再次，曲流翼惯性分离器作为气液分离的第三个时期能够分离出由于脉动进料情况下气液精分单元的溢流混合介质中包含的上升小液滴，这些小液滴由于自身的惯性与m字形曲流翼发生碰撞并聚结成大液滴，完成对小液滴的第五次聚结，并在重力的作用下重新落入沉降罐的底部，而剩余的纯净的气体则会沿着m字形通道通过曲流翼惯性分离装置。
39、此外，气液精分单元安装套能够根据处理量大小并联多套气液精分单元，使本种气液聚结分离单元能够适应的处理量范围更大。
40、综上所述，本种气液聚结分离单元能够更精细化的分离气液混合相，并且通过对小液滴的多次聚结和多次对小液滴的去除能够极大程度上增加蒸汽的干度；另外本聚结-旋风精分装置结构紧凑、安装方便、分离效率高、分离速度快、节省成本和结构小型化能够更好的适用于海上钻井平台等空间狭小的应用场地。
41、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。
42、根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
1.一种用于蒸汽锅炉上的气液聚结分离器，其特征在于：包括气液精分单元(1)和气液精分单元安装套(2)；
2.根据权利要求1所述的一种用于蒸汽锅炉上的气液聚结分离器，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种用于蒸汽锅炉上的气液聚结分离器，其特征在于，所述环形曲流翼出口段的出口处设置有凸起结构，用于聚结小液滴及实现预先分离，并在环形曲流翼通道(1022)中形成液封阻止气体通过。
4.根据权利要求3所述的一种用于蒸汽锅炉上的气液聚结分离器，其特征在于，入口分流器(203)底部为圆柱形，顶部为圆锥形的组合体，入口分流器(203)由上至下开有六条扇形凹槽，扇形角度为60度，顶部为圆锥顶部，凹槽底部有圆弧过度。
5.根据权利要求4所述的一种用于蒸汽锅炉上的气液聚结分离器，其特征在于，所述气液聚结分离器还包括重力沉降单元(4)；所述重力沉降单元用于对气少水多的底流介质再次进行气液分离；
6.根据权利要求5所述的一种用于蒸汽锅炉上的气液聚结分离器，其特征在于，所述气液聚结分离器还包括m字形曲流翼惯性分离单元(3)；
7.根据权利要求6所述的一种用于蒸汽锅炉上的气液聚结分离器，其特征在于，m字形板(3011)按间隔缝隙5mm通过焊接固定在一个半筒体内侧。
8.根据权利要求7所述的一种用于蒸汽锅炉上的气液聚结分离器，其特征在于，m字形板(3011)的夹角为90°。
