一种用于评估超声速旋流分离器性能的实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于评估超声速旋流分离器性能的实验装置，包括压缩机、引射器、混合器、储气罐、超声速旋流分离器、气瓶组；压缩机的出口与引射器的高速流入口相连，气瓶组的出口与引射器的低速流入口相连；引射器的出口与混合器的入口相连，混合器的出口与储气罐的入口相连，储气罐的出口与超声速旋流分离器的入口相连，超声速旋流分离器的气相出口与气相管线相连，超声速旋流分离器的液相出口与液相管线相连。本发明专利技术提供了一套稳定可靠的测试系统，气瓶组的设置能够为压缩空气中增加CO

An experimental device for evaluating the performance of supersonic Hydrocyclone

【技术实现步骤摘要】
一种用于评估超声速旋流分离器性能的实验装置
本专利技术属于分离
，具体涉及一种用于评估超声速旋流分离器性能的实验装置。
技术介绍
从天然气田中开采出的天然气中含有大量水蒸气、CO2等杂质，必须对其进行净化分离处理。因为水蒸气、CO2等杂质的存在会降低天然气的热值、降低管道运输能力，同时存在堵塞天然气运输管道和腐蚀设备等风险。因此，除去水蒸气、CO2等杂质是天然气净化环节中的关键。目前一种新型的用于除去水蒸气、CO2等杂质的天然气净化分离装置逐渐得到应用，它就是超声速旋流分离器。超声速旋流分离器主要由拉伐尔喷管、超声速整流管、旋流器、扩压器等构件组成，进入的气体通过拉法尔喷管会产生低温低压环境，从而使得天然气内可凝组分凝结，并通过旋流器产生巨大的离心力而将凝结的液滴分离出来。其具有结构紧凑轻巧、无运动部件、支持无人值守等优点，更适合海上、沙漠和偏远地区的油气田等无人作业。此外，其密闭无泄漏、无需化学试剂的优点使其在天然气净化分离工艺中具有安全可靠、低碳环保的竞争优势。在研究超声速旋流分离器分离的过程中，需要对水蒸气、CO2等各种杂质的分离性能进行评价，以作为分离器结构优化的依据，而分离性能的评价都需要不断地对超声速旋流分离器进行实验研究。目前，大部分的超声速旋流分离系统都是用来评估其对水蒸气的分离效果的，例如中国专利CN104056497A。因此亟需研发一种针对CO2分离性能评估的超声速旋流分离实验系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种用于评估超声速旋流分离器性能的实验装置。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于评估超声速旋流分离器性能的实验装置，包括压缩机、引射器、混合器、储气罐、超声速旋流分离器、气瓶组；所述压缩机的出口与引射器的高速流入口相连，所述气瓶组的出口与引射器的低速流入口相连；所述引射器的出口与混合器的入口相连，所述混合器的出口与储气罐的入口相连，所述储气罐的出口与超声速旋流分离器的入口相连，所述超声速旋流分离器的气相出口与气相管线相连，所述超声速旋流分离器的液相出口与液相管线相连；所述超声速旋流分离器的入口管线上沿介质流动方向依次设置有第一压力传感器、第一温度传感器、第一气体旋涡流量计以及用来测量超声速旋流分离器入口气体中CO2含量的第一手持式泵吸CO2检测仪；所述气相管线上沿介质流动方向依次设置有用来测量超声速旋流分离器气相出口气体中CO2含量的第二手持式泵吸CO2检测仪、第二气体旋涡流量计、第二压力传感器、第二温度传感器；所述液相管线上沿介质流动方向依次设置第三压力传感器和第三温度传感器；所述第一压力传感器、第一温度传感器、第一手持式泵吸CO2检测仪、第一气体旋涡流量计、第二手持式泵吸CO2检测仪、第二气体旋涡流量计、第二压力传感器、第二温度传感器、第三压力传感器、第三温度传感器均与数据采集系统相连。优选的，所述压缩机的出口设置有第一球阀。优选的，所述引射器的入口还与辅助压缩机相连，所述辅助压缩机的出口设置有第二球阀。优选的，所述引射器的高速流入口管线上设置有第一过滤器。优选的，所述引射器的出口管线上设置有安全阀。优选的，所述气瓶组与引射器之间的管线上设置有第一手动调节阀。优选的，所述储气罐的出口管线上沿介质流动方向依次设置有第二过滤器、第三过滤器；所述第三过滤器与第一压力传感器之间的管路上设置有自力式压力调节阀，所述自力式压力调节阀的两端并联有第二手动调节阀。优选的，所述气相管线的端部和液相管线的端部均设置有消音器。优选的，所述气相管线上第二温度传感器后端设置有第三手动调节阀；所述液相管线上第三温度传感器后端设置有第四手动调节阀。本专利技术的有益效果是：本专利技术用于评估超声速旋流分离器性能的实验装置提供了一套稳定可靠的测试系统，气瓶组的设置能够为压缩空气中增加CO2，以模拟天然气中CO2气体的存在，从而能够测试超声速旋流分离器对天然气中CO2气体的分离脱除效果；根据超声速旋流分离器入口第一气体旋涡流量计检测的入口流量、第一温度传感器检测的入口温度、第一压力传感器检测的入口压力以及超声速旋流分离器气相出口第二气体旋涡流量计检测的气相出口流量、第二温度传感器检测的气相出口温度、第二压力传感器检测的气相出口压力以及超声速旋流分离器液相出口第三温度传感器检测的液相出口温度、第三压力传感器检测的液相出口压力，从而达到对整个实验系统工况的监测；通过手持式泵吸CO2检测仪对超声速旋流分离器入口、气相出口中的介质中CO2含量进行检测，以CO2含量的变化作为超声速旋流分离器对CO2分离性能评估的依据。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1是本专利技术用于评估超声速旋流分离器性能的实验装置的流程示意图；图2是本专利技术用于评估超声速旋流分离器性能的实验装置的结构示意图；其中：1-压缩机，101-第一球阀，2-引射器，201-第一过滤器，202-安全阀，3-混合器，4-储气罐，401-第二过滤器，402-第三过滤器，403-自力式压力调节阀，404-第二手动调节阀；5-超声速旋流分离器，501-第一压力传感器，502-第一温度传感器，503-第一手持式泵吸CO2检测仪，5031-第一气体旋涡流量计，504-第二压力传感器，505-第二温度传感器，506-第二手持式泵吸CO2检测仪，5061-第二气体旋涡流量计，507-第三压力传感器，508-第三温度传感器，509-第三手动调节阀，510-第四手动调节阀；6-气瓶组，601-第一手动调节阀，7-气相管线，8-液相管线，9-辅助压缩机，901-第二球阀，10-消音器，11-数据采集系统。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。在本专利技术中，术语如“上”、“下”、“底”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本专利技术各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本专利技术中任一部件或元件，不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术中，术语如“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本专利技术中的具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于评估超声速旋流分离器性能的实验装置，其特征是，包括压缩机、引射器、混合器、储气罐、超声速旋流分离器、气瓶组；/n所述压缩机的出口与引射器的高速流入口相连，所述气瓶组的出口与引射器的低速流入口相连；所述引射器的出口与混合器的入口相连，所述混合器的出口与储气罐的入口相连，所述储气罐的出口与超声速旋流分离器的入口相连，所述超声速旋流分离器的气相出口与气相管线相连，所述超声速旋流分离器的液相出口与液相管线相连；/n所述超声速旋流分离器的入口管线上沿介质流动方向依次设置有第一压力传感器、第一温度传感器、第一气体旋涡流量计以及用来测量超声速旋流分离器入口气体中CO

【技术特征摘要】
1.一种用于评估超声速旋流分离器性能的实验装置，其特征是，包括压缩机、引射器、混合器、储气罐、超声速旋流分离器、气瓶组；
所述压缩机的出口与引射器的高速流入口相连，所述气瓶组的出口与引射器的低速流入口相连；所述引射器的出口与混合器的入口相连，所述混合器的出口与储气罐的入口相连，所述储气罐的出口与超声速旋流分离器的入口相连，所述超声速旋流分离器的气相出口与气相管线相连，所述超声速旋流分离器的液相出口与液相管线相连；
所述超声速旋流分离器的入口管线上沿介质流动方向依次设置有第一压力传感器、第一温度传感器、第一气体旋涡流量计以及用来测量超声速旋流分离器入口气体中CO2含量的第一手持式泵吸CO2检测仪；
所述气相管线上沿介质流动方向依次设置有用来测量超声速旋流分离器气相出口气体中CO2含量的第二手持式泵吸CO2检测仪、第二气体旋涡流量计、第二压力传感器、第二温度传感器；
所述液相管线上沿介质流动方向依次设置第三压力传感器和第三温度传感器；
所述第一压力传感器、第一温度传感器、第一手持式泵吸CO2检测仪、第一气体旋涡流量计、第二手持式泵吸CO2检测仪、第二气体旋涡流量计、第二压力传感器、第二温度传感器、第三压力传感器、第三温度传感器均与数据采集系统相连。


2.如权利要求1所述的用于评估超声速旋流分离器性能的实验装置，其特征是，所述压缩机的出口设置有第一球阀。...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋文明，陈佳男，刘杨，来兴宇，边江，曹学文，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37