一種用於天然氣淨化的帶有開縫結構的直流式旋風管的製作方法

2023-05-10 23:20:26

專利名稱：一種用於天然氣淨化的帶有開縫結構的直流式旋風管的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於天然氣淨化的帶有開縫結構的直流式旋風管，是將天然 氣中的固相或液相雜質分離出去的裝置。
背景技術：
現有的直流式旋風分離器，由於只存在外旋流而不存在強內旋流，因此氣流的阻 力損失比較小，直流式旋風分離器獨特的結構常用於組成多管式分離器，應用於天然氣淨 化行業，但由於其效率相對較低，因此限制了它的應用。現有的排氣結構是一段直管或者是 錐段，在分離器末端，由於離心作用被甩到邊壁上的固相顆粒或者液滴，很容易被氣流重新 夾帶而進入排氣管，從而降低分離效率。因此要達到提高直流式旋風管的分離效率的目的， 必須改進排氣芯管的結構。
發明內容本實用新型目的在於解決現有的直流式旋風管分離效率較低，固相顆粒或液滴被 氣流攜帶逃逸的問題，在排氣芯管初始段增加慣性分離的作用，提高分離效率，同時還能進 一步減小壓力損失。本實用新型一種用於天然氣淨化的帶有開縫結構的直流式旋風管，包括分離管、 整流錐、導向葉片和排氣管；分離管末端與排氣管之間的環形空間形成環隙；排氣管下端 與導流芯管相連，該導流芯管由錐體和直管組成，錐段上開有一定數量的沿軸線方向均勻 分布的側縫，錐體下端有連為一體的直管；導流芯管、排氣管與分離管要求同軸安裝。本實用新型一種用於天然氣淨化的帶有開縫結構的直流式旋風管，導流芯管上的 側縫均為從外到內以某一角度斜向開設，此角度為側縫在垂直於軸線的平面內的中心線和 通過該中心線與外圓周交點的直徑之間的夾角，側縫的開設角度的大小為0°到90°之間 的某一值，其寬度為2 4mm ；側縫高度為導流芯管錐段高度的0. 5 0. 8倍；導流芯管上 側縫總面積為芯管下口面積的0. 5 1倍，且二者之和大於排氣管面積；芯管下口直徑為分 離管直徑的0. 4 0. 6倍；芯管直段的高度為錐段高度的0. 1 0. 5倍；導流芯管的總高度 為分離管直徑的0. 1 0.2倍。本實用新型一種用於天然氣淨化的帶有開縫結構的直流式旋風管的優點與積極 效果在於由於導流芯管上的開縫結構，氣流還能夠從側縫進入排氣管，降低了氣流的流動 阻力，從而降低了壓力損失；由於導流芯管的側縫以一定的角度開設，待淨化的天然氣攜帶 的固相或液相雜質到此處後，由於氣流或氣固兩相密度差的存在，液相或固相顆粒由於慣 性作用而被分離下來，因而提高了分離效率；導流芯管側縫總面積與芯管下埠面積之和 大於排氣管面積，使氣流的流通面積增加，從而降低了氣流的流動阻力，降低了壓力損失。

圖1為本實用新型一種用於天然氣淨化的帶有開縫結構的直流式旋風管構造原
3理示意圖。圖2為圖1的A-A剖視圖。
具體實施方式
由圖1、圖2所示，本實用新型一種用於天然氣淨化的帶有開縫結構的直流式旋風 管包括分離管(4)、整流錐(1，3)、導向葉片(2)和排氣管(9)，排氣管(9)與分離管(4)同 軸，兩者之間的環形空間形成環隙(7)，排氣管(9)下端連接導流芯管(5)，其錐段上沿軸線 方向均勻地開有一定數量的側縫(6)，導流芯管(5)錐段的下端設有連為一體的直管。導流芯管(5)上的側縫(6)為從外到內以某一角度斜向開設，此角度為側縫(6) 在垂直於軸線的平面內的中心線和通過該中心線與外圓周交點的直徑之間的夾角，側縫 (6)的開設角度為0°到90°之間的某一值，其寬度為2 4mm;側縫(6)高度為導流芯管 (5)錐段高度的0.5 0.8倍；導流芯管(5)上側縫(6)總面積為芯管下口面積的0.5 1 倍，二者之和大於排氣管(9)的面積；導流芯管(5)下口的直徑為分離管(4)直徑的0.4 0.6倍，具體大小根據工業應用中對天然氣雜質分離性能的要求來確定；導流芯管(5)直段 的高度為錐段高度的0. 1 0. 5倍；導流芯管(5)的總高度為分離管內徑的1 2倍。使用時，待淨化天然氣從直流式旋風管下部入口進入，淨化後的天然氣由排氣管 (9)排出，排氣管(9)與分離管(4)之間的環形空間形成環隙(7)作為固相或液相雜質的排 出通道，此環隙與回收雜質的灰鬥⑶相通，排氣管(9)上埠與排放裝置連通。根據工業 中天然氣處理量的大小，該旋風管可以作為單管使用，也可以並列放置組成多管式分離器 使用。待淨化天然氣從直流式旋風管下口進入分離器，首先經過整流錐(1)的作用後，氣流 均勻分布在導向葉片(2)與分離管(4)之間的環形空間內，然後經過導向葉片(2)的造旋 作用，氣流由直線運動轉變為高速螺旋運動，氣體中的固相或液相雜質在離心力的作用下 被甩到邊壁附近，當氣流運動到導流芯管(5)附近，一部分氣流從導流芯管(5)的下埠進 入排氣管(9)，另一部分經導流芯管(5)上的斜縫(6)進入排氣管(9)的同時，固相顆粒或 液滴由於慣性作用被分離下來，被分離下來的固相或液相雜質經由環隙(7)進入灰鬥(8) 中，從而被收集下來。綜上所述，本實用新型一種用於天然氣淨化的帶有開縫結構的旋風管具有高效低 阻的特點，在用於天然氣管道輸送中對固相、液相雜質的淨化方面，有著廣闊的應用前景。
權利要求1.一種用於天然氣淨化的帶有開縫結構的直流式旋風管，包括分離管(4)、整流錐(1， 3)、導向葉片(2)和排氣管(9)；分離管(4)末端與排氣管(6)之間的環形空間形成環隙 (7)，環隙(7)與灰鬥(8)相通；排氣管(9)下端與導流芯管(5)相連，該導流芯管(5)由錐 體和直管組成，錐段上開有一定數量的沿軸線方向均勻分布的側縫(6)，錐體下端有連為一 體的直管；導流芯管(5)、排氣管(9)與分離管⑷要求同軸安裝。
2.根據權利要求書1所述的一種用於天然氣淨化的帶有開縫結構的直流式旋風管，其 特徵是導流芯管(5)上側縫(6)開縫的方式，側縫(6)為從外到內以某一角度斜向開設，此 角度為側縫(6)在垂直於軸線的平面內的中心線和通過該中心線與外圓周交點的直徑之 間的夾角，側縫(6)開設的角度為0°到90°之間的某一值，側縫(6)中心線的旋向與氣流 的旋向相同。
3.根據權利要求書1、2所述的一種用於天然氣淨化的帶有開縫結構的直流式旋風管， 其導流芯管(5)上側縫(6)的寬度為2 4mm，側縫(6)高度為導流芯管(5)高度的0. 5 0. 8倍，導流芯管(5)下口的直徑為分離管(4)直徑的0. 4 0. 6倍，具體大小根據工業中 對天然氣雜質分離性能的要求來確定。
專利摘要一種用於天然氣淨化的帶有開縫結構的直流式旋風管，該直流式旋風管包括分離管、整流錐、導向葉片和排氣管，排氣管下部連接導流芯管，該結構錐體上開有沿軸向方向均勻分布的側縫，錐體下端與一段直管相連；排氣管、導流芯管和分離管同軸安裝；排氣管與分離之間的環隙與灰鬥相通；排氣管與氣體排放裝置相連。本實用新型結構便於組成多管式分離器，安裝維修方便，分離效率高，壓力損失小的優點。
文檔編號C10L3/10GK201778016SQ20102051489
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月30日 優先權日2010年8月30日
發明者劉仁桓, 滿曉偉, 王建軍, 王振波, 金有海 申請人:中國石油大學(華東)