一种超音速冷凝旋流分离器制造技术

技术编号:14081962 阅读:171 留言:0更新日期:2016-11-30 19:10
本发明专利技术提供了一种超音速冷凝旋流分离器,包括旋流分离主体和切向旋流发生器;旋流分离主体的进气管段设置有初始分离腔,初始分离腔的底端具有初始分离物出口;切向旋流发生器设置在进气管段的进气端,切向旋流发生器的外周具有切向进气口,切向旋流发生器的出气口与初始分离腔连通。应用时,含湿天然气以一定的速度由切向旋流发生器的切向进气口进入,在切向旋流发生器的作用下产生一定的切向速度,受旋流作用,天然气中携带的液相和固态颗粒被分离出来,并由初始分离腔排出,从而达到了预分离,减轻了天然气后续处理的负担,也避免了大颗粒对于后续设备的冲蚀磨损,进而提高了工作稳定性和脱水分离效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及天然气脱水
,更具体地说,涉及一种超音速冷凝旋流分离器
技术介绍
井口开采出来的天然气是一种含有液态水、沙子、水蒸气、硫化物、二氧化碳等杂质的混合物,在管道输送过程中,水蒸气遇冷会发生凝结,液态水的存在不仅会降低管道的有效输送能力,严重时还会形成水合物,堵塞管道,发生重大事故。因此,天然气脱水是必须的。为了避免化学原料的使用带来的污染,常采用超音速旋流分离技术进行天然气脱水。但是,目前的超音速冷凝旋流分离器应用时,天然气沿分离器流道轴向进入后直接进行旋流凝结,这样,天然气中携带的液相和固态颗粒较易对超音速旋流分离器流道造成冲蚀磨损,影响了工作稳定性和脱水分离效果。综上所述,如何提高天然气脱水的工作稳定性和脱水分离效果,是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种超音速冷凝旋流分离器,以提高天然气脱水的工作稳定性和脱水分离效果。为了达到上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种超音速冷凝旋流分离器,包括:旋流分离主体,所述旋流分离主体的进气管段设置有初始分离腔,所述初始分离腔的底端具有初始分离物出口;设置在所述进气管段的进气端的切向旋流发生器,所述切向旋流发生器的外周具有切向进气口,所述切向旋流发生器的出气口与所述初始分离腔连通。优选的,上述超音速冷凝旋流分离器中,所述旋流分离主体包括:与所述进气管段出气端连接的超音速喷管;用于产生与所述切向旋流发生器相同的旋流方向的叶片旋流器,所述叶片旋流器设置在所述进气管段内靠近所述超音速喷管的一端,所述叶片旋流器设置有周向分布的旋流叶片;与所述超音速喷管的出气端连接的分离直管段,所述分离直管段具有液相排液口;与所述分离直管段的出气端连接的二次喉道扩压器;与所述二次喉道扩压器的出气端连接的出气管段。优选的,上述超音速冷凝旋流分离器中,所述二次喉道扩压器沿气体的行进方向依次设置有渐缩段多孔板和渐扩段多孔板,所述渐缩段多孔板、所述渐扩段多孔板与所述二次喉道扩压器的内壁配合形成通气腔。优选的,上述超音速冷凝旋流分离器中,所述旋流分离主体还包括:外套在所述分离直管段的循环分离管,所述循环分离管设置有与所述分离直管段连通的循环分离腔,所述液相排液口设置在所述循环分离腔的底端。优选的,上述超音速冷凝旋流分离器中,所述二次喉道扩压器的进气端外壁为沿着气体的行进方向渐扩的锥形并伸入所述循环分离腔内,所述分离直管段的进气端设置有所述循环分离腔的气体入口,所述分离直管段和所述二次喉道扩压器之间形成所述循环分离腔的气体出口。优选的,上述超音速冷凝旋流分离器中,所述二次喉道扩压器的进气端外套有第一滑轨,所述循环分离管上设置有与所述第一滑轨滑动配合的第一滑套,所述第一滑套上设置有第一螺栓,所述第一滑轨上设置有与所述第一螺栓配合的第一条形孔;所述二次喉道扩压器外侧设置有推拉把手。优选的,上述超音速冷凝旋流分离器中,所述旋流分离主体还包括:设置在所述二次喉道扩压器内出气端的整流阻涡器,所述整流阻涡器设置有周向分布的整流叶片;与所述叶片旋流器共轴线的中心体,所述中心体的一端与所述叶片旋流器连接,另一端与所述整流阻涡器连接。优选的,上述超音速冷凝旋流分离器中,所述整流阻涡器套设在所述中心体远离所述叶片旋流器的一端;所述中心体外套有第二滑轨,所述整流阻涡器上设置有与所述第二滑轨滑动配合的第二滑套,所述第二滑套上设置有第二螺栓,所述第二滑轨上设置有与所述第二螺栓配合的第二条形孔。优选的,上述超音速冷凝旋流分离器中,所述进气管段包括第一直管段和外套于所述第一直管段的第二直管段,所述第二直管段的内腔与所述第一直管段的内腔连通,且所述第一直管段和所述第二直管段围成所述初始分离腔。优选的,上述超音速冷凝旋流分离器中,所述切向进气口的横截面为矩形并沿着气流的前进方向渐缩,且所述切向进气口为四个,沿所述切向旋流发生器均匀分布。从上述的技术方案可以看出,本专利技术提供的超音速冷凝旋流分离器包括旋流分离主体和切向旋流发生器;旋流分离主体的进气管段设置有初始分离腔,初始分离腔的底端具有初始分离物出口;切向旋流发生器设置在进气管段的进气端,切向旋流发生器的外周具有切向进气口,切向旋流发生器的出气口与初始分离腔连通。应用时,含湿天然气以一定的速度由切向旋流发生器的切向进气口进入,在切向旋流发生器的作用下产生一定的切向速度,受旋流作用,天然气中携带的液相和固态颗粒被分离出来,并由初始分离腔排出,从而达到了预分离,减轻了天然气后续处理的负担,也避免了大颗粒对于后续设备的冲蚀磨损,进而提高了工作稳定性和脱水分离效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的超音速冷凝旋流分离器的剖视图;图2是本专利技术实施例提供的切向旋流发生器的侧视图;图3是本专利技术实施例提供的二次喉道扩压器的局部放大图;图4是本专利技术实施例提供的整流阻涡器的侧视图。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种超音速冷凝旋流分离器,提高了天然气脱水的工作稳定性和脱水分离效果。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。请参考附图1-4,本专利技术实施例提供的超音速冷凝旋流分离器包括旋流分离主体和切向旋流发生器2;旋流分离主体的进气管段设置有初始分离腔A,初始分离腔A的底端具有初始分离物出口41;切向旋流发生器2设置在进气管段的进气端,切向旋流发生器2的外周具有切向进气口1,切向旋流发生器2的出气口与初始分离腔A连通。应用时,含湿天然气以一定的速度由切向旋流发生器2的切向进气口1进入,在切向旋流发生器2的作用下产生一定的切向速度,受旋流作用,天然气中携带的液相和固态颗粒被分离出来,并由初始分离腔A排出,从而达到了预分离,减轻了天然气后续处理的负担,也避免了大颗粒对于后续设备的冲蚀磨损,进而提高了工作稳定性和脱水分离效果,还提高了超音速冷凝旋流分离器的流道使用寿命。此外,本专利技术的超音速冷凝旋流分离器具有体积小、效率高、无需其他化学药剂等优点,可以在各种恶劣环境下连续使用。本专利技术一具体实施例中,旋流分离主体包括沿着气体的行进方向依次设置的进气管段、超音速喷管6、分离直管段8、二次喉道扩压器11和出气管段15;还包括用于产生与切向旋流发生器2相同的旋流方向的叶片旋流器5;其中,超音速喷管6与进气管段出气端连接;叶片旋流器5设置在进气管段内靠近超音速喷管6的一端,叶片旋流器5设置有周向分布的旋流叶片;分离直管段8与超音速喷管6的出气端连接,分离直管段8具有液相排液口91;二次喉道扩压器11与分离直管段8的出气端连接;出气管段15与二次喉道扩压器11的出气端连接。应用过程中,经过切向旋流发生器2和初始分离腔A预处的天然气,经过与来流方向本文档来自技高网...
一种超音速冷凝旋流分离器

【技术保护点】
一种超音速冷凝旋流分离器,其特征在于,包括:旋流分离主体,所述旋流分离主体的进气管段设置有初始分离腔(A),所述初始分离腔(A)的底端具有初始分离物出口(41);设置在所述进气管段的进气端的切向旋流发生器(2),所述切向旋流发生器(2)的外周具有切向进气口(1),所述切向旋流发生器(2)的出气口与所述初始分离腔(A)连通。

【技术特征摘要】
1.一种超音速冷凝旋流分离器,其特征在于,包括:旋流分离主体,所述旋流分离主体的进气管段设置有初始分离腔(A),所述初始分离腔(A)的底端具有初始分离物出口(41);设置在所述进气管段的进气端的切向旋流发生器(2),所述切向旋流发生器(2)的外周具有切向进气口(1),所述切向旋流发生器(2)的出气口与所述初始分离腔(A)连通。2.根据权利要求1所述的超音速冷凝旋流分离器,其特征在于,所述旋流分离主体包括:与所述进气管段出气端连接的超音速喷管(6);用于产生与所述切向旋流发生器(2)相同的旋流方向的叶片旋流器(5),所述叶片旋流器(5)设置在所述进气管段内靠近所述超音速喷管(6)的一端,所述叶片旋流器(5)设置有周向分布的旋流叶片;与所述超音速喷管(6)的出气端连接的分离直管段(8),所述分离直管段(8)具有液相排液口(91);与所述分离直管段(8)的出气端连接的二次喉道扩压器(11);与所述二次喉道扩压器(11)的出气端连接的出气管段(15)。3.根据权利要求2所述的超音速冷凝旋流分离器,其特征在于,所述二次喉道扩压器(11)沿气体的行进方向依次设置有渐缩段多孔板(111)和渐扩段多孔板(112),所述渐缩段多孔板(111)、所述渐扩段多孔板(112)与所述二次喉道扩压器(11)的内壁配合形成通气腔(C)。4.根据权利要求3所述的超音速冷凝旋流分离器,其特征在于,所述旋流分离主体还包括:外套在所述分离直管段(8)的循环分离管(9),所述循环分离管(9)设置有与所述分离直管段(8)连通的循环分离腔(B),所述液相排液口(91)设置在所述循环分离腔(B)的底端。5.根据权利要求4所述的超音速冷凝旋流分离器,其特征在于,所述二次喉道扩压器(11)的进气端外壁为沿着气体的行进方向渐扩的锥形并伸入所述循环分离腔(B)内,所述分离直管段(8)的进气端设置有所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩中合赵豫晋李恒凡张士兵齐超
申请(专利权)人:华北电力大学保定
类型:发明
国别省市:河北;13

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