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三相分离器的基本工作原理是将油气水混合物高速进入预脱气室，靠旋流分离及重力作用脱出大量的原1油伴生气，预脱气后的油水混合物经导流管高速进入分配器与水洗室，在含有破乳剂的活性水层内洗涤破乳，进行稳流，降低来液的雷诺系数，再经聚结整流后，流入沉降分离室进一步沉降分离，脱气原1油翻过隔板进入油室，并经流量计计量，控制后流出分离器，水相就是靠着压力平衡经导管进入水室，从而达到油气水三相分离的目的。

各采油队来液由分离器进液管进入进液舱，容积增大，流速降低，缓冲降低压力，气体随压力的降低自然逸出上浮，在进液舱油、气、水靠比重差进行初步分离。分离后的水从底部通道进入沉降室。经过分离的液体经过波纹板时，由于接触面积增加，不锈钢波纹板又具有亲水憎油的特性，再进行油、气、水的分离。随后进入沉降室，靠油水比重差进行分离；通过加热使液体温度增加，增加油水分子碰撞机会，加大了油水比重差；小油滴和小水滴碰撞机会多聚结为大油滴和大水滴，加速油水分离速度；油上浮、水下沉实现油、水进一步分离；油、气和水通过出口管线排出。

当地层流体进入三相分离器时，三相分离器厂家，首先遇到入口分流器，厌氧三相分离器，使液体与气体得到初步分离，夹带大量液滴的气体经聚结板进一步分离后，三相分离器，再经过消泡器和除雾器，得到更进一步的净化，使其成为干气而从出气口排出。排气管线上设有气控阀控制气体排放量，以维持容器内所需的压力。在重力作用下，由于油水密度差，三相分离器报价，自由水沉到容器底部，油浮到上面，并翻越油水挡板进入油室，浮子式液位调控器通过操纵排油阀控制原来的油的排放量，以保持油面的稳定。分离出的游离水通过油水界面调控器操纵的排水阀排出，以保持油水界面的稳定。