氣井洩壓放空系統的製作方法

2023-10-18 13:11:29 2

本發明涉及一種噴嘴，具體是指氣井洩壓放空系統。

背景技術：

在天然氣的開採和輸送規程中，放空洩壓是避免超壓事故發生的一種最為有效的措施。現有技術中，氣井在進行放空洩壓時，一般通過金屬導管將氣井內的部分氣體導出，通過燃燒的方式使導出的氣體分解，以降低井內壓力。但是在燃燒時，燃燒頭部分的局部容易出現溫度過高而導致大量的熱通過金屬導管傳遞至氣井附近，造成安全隱患；並且，在燃燒過程中，金屬導管中的天然氣與空氣一般在燃燒頭外部混合，該類處理方式可以避免天然氣順沿金屬導管內壁在其中部燃燒，進而降低金屬導管發生炸管的機率，但是會導致金屬導管末端處的天然氣燃燒不充分，即會出現部分天然氣逸散在燃燒頭附近，形成嚴重的安全隱患。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供氣井洩壓放空系統，方便氣井中的洩壓，同時保證外排的天然氣安全燃燒。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

氣井洩壓放空系統，包括置於氣井內的壓力傳感器、過濾罐以及噴射機構，所述氣井通過導管與過濾罐的進氣端連通，過濾罐的出氣端通過進氣管與噴射機構連通，在導管上安裝有電動閥，壓力傳感器通過控制器與電動閥電連接，所述噴射機構包括殼體以及置於殼體內的中心管，在所述中心管一端安裝有混合腔體，中心管另一端向殼體外延伸且其端部與進氣管連接，且在中心管與殼體之間的環空部分設有蓄熱體，還包括連接塊和多個空氣進管，所述連接塊套設在中心管的延伸段上，且連接塊的側壁與蓄熱體遠離所述混合腔體一側的端面連接，在所述連接塊內部填充消音棉，所述空氣進管貫穿連接塊後與中心管連通，在所述中心管的末端安裝有螺旋噴嘴，所述螺旋噴嘴置於混合腔體內且與所述混合腔體同軸。

使用時，壓力傳感器實時監控氣井內的壓力狀況，當壓力達到氣井的額定承受壓力時，壓力傳感器將信號傳遞至控制器，然後開始調節電動閥的開啟，氣井內的氣體經過導管進入到過濾罐中進行過濾，然後傳輸至進氣管內，同時向多個空氣進管中注入大量的空氣，此時，進氣管內的天然氣以及空氣進管中的助燃氣在中心管中匯合，並沿中心管進入到混合腔體內，而混合腔體的內部橫截面面積與中心管相比要大，即高速流動的混合氣在混合腔體內開始降速，同時在混合腔體內較大的空間中進行充分混合，然後通過出氣口進行燃燒，而通過空氣與天然氣提前混合後，在出氣口處的燃燒效率大大提高，防止天然氣燃燒不充分而導致部分可燃氣體逸散在氣田附近，以降低氣田附近的安全隱患。其中，在出氣口處，混合氣體劇烈燃燒時所產生的熱量會通過混合腔體傳遞至中心管處，使得天然氣與空氣在混合時的環境溫度過高，在高速流動的狀態下容易導致中心管發生炸管，而發明人在殼體與中心管之間的環空部分設置有蓄熱體，而蓄熱體能將中心管接收到的熱量全部吸收，以降低天然氣與空氣在混合發生爆炸的機率。

進一步地，在空氣與天然氣初步混合後由中心管末端排放至混合腔體內，而此時在中心管末端安裝有螺旋噴嘴，使得中心管內的混合氣由之前的水平射出狀變為錐形幕狀，而錐形幕狀的混合氣進入混合腔體後會被混合腔體壁不斷反彈，進而增加了空氣與天然氣在混合腔體內的停留時間以及混合時間，使得空氣與天然氣的混合比例更加合理，進而提高在排空時的燃燒效率。在空氣進管與中心管的接觸部分，空氣與天然氣均在高速流動狀態下進行混合，而高速流動的氣體在運行過程中會產生大量的噪音，特別是運動狀態不同的空氣與天然氣在中心管內混合，會造成更大分貝的噪音，而發明人將連接塊設置成中空，且在連接塊內部填充大量的消音棉，進而將空氣以及天然氣流動所產生的大部分噪音進行消除。

所述空氣進管沿中心管的軸線向遠離所述混合腔體的方向傾斜。作為優選，空氣進管傾斜設置，使得空氣在進入中心管內後，空氣斜向與進入中心管內的天然氣混合，由於空氣的斜向進入與天然氣的水平進入，使得空氣與天然氣在中心管內進行初步的混合形成絮流，而非現有技術中空氣與天然氣同時水平進入而在中心管內形成層流，以保證空氣與天然氣在中心管內的分布均勻，實現出氣口處的燃燒效率最大化。

所述混合腔體為圓臺形，且混合腔體的內徑沿混合氣體的流向遞減。作為優選，在經過混合腔體後，混合氣中的空氣與天然氣所佔的比例較為均衡，利用混合腔體兩端內徑差異，使得混合氣在進入出氣口前實現加速，避免混合氣在混合腔體內停滯，間接地提高天然氣的燃燒效率。

本發明與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果：

1、本發明在出氣口處，混合氣體劇烈燃燒時所產生的熱量會通過混合腔體傳遞至中心管處，使得天然氣與空氣在混合時的環境溫度過高，在高速流動的狀態下容易導致中心管發生炸管，而發明人在殼體與中心管之間的環空部分設置有蓄熱體，而蓄熱體能將中心管接收到的熱量全部吸收，以降低天然氣與空氣在混合發生爆炸的機率；

2、本發明的空氣進管傾斜設置，使得空氣在進入中心管內後，空氣斜向與進入中心管內的天然氣混合，由於空氣的斜向進入與天然氣的水平進入，使得空氣與天然氣在中心管內進行初步的混合形成絮流，而非現有技術中空氣與天然氣同時水平進入而在中心管內形成層流，以保證空氣與天然氣在中心管內的分布均勻，實現出氣口處的燃燒效率最大化；

3、本發明在經過混合腔體後，混合氣中的空氣與天然氣所佔的比例較為均衡，利用混合腔體兩端內徑差異，使得混合氣在進入出氣口前實現加速，避免混合氣在混合腔體內停滯，間接地提高天然氣的燃燒效率。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，並不構成對本發明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為噴射機構的結構示意圖。

附圖中標記及相應的零部件名稱：

1-出氣口、2-混合腔體、3-殼體、4-蓄熱體、5-中心管、6-連接塊、7-空氣進管、8-進氣管、9-螺旋噴嘴、10-消音棉、11-過濾罐、12-電動閥、13-壓力傳感器、14-氣井。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發明作進一步的詳細說明，本發明的示意性實施方式及其說明僅用於解釋本發明，並不作為對本發明的限定。

實施例1

如圖1和圖2所示，本實施例包括置於氣井14內的壓力傳感器13、過濾罐11以及噴射機構，所述氣井14通過導管與過濾罐11的進氣端連通，過濾罐11的出氣端通過進氣管8與噴射機構連通，在導管上安裝有電動閥11，壓力傳感器13通過控制器與電動閥12電連接，所述噴射機構包括殼體3以及置於殼體3內的中心管5，在所述中心管5一端安裝有混合腔體2，中心管5另一端向殼體3外延伸且其端部與進氣管8連接，且在中心管5與殼體3之間的環空部分設有蓄熱體4，還包括連接塊6和多個空氣進管7，所述連接塊6套設在中心管5的延伸段上，且連接塊6的側壁與蓄熱體4遠離所述混合腔體2一側的端面連接，所述空氣進管7貫穿連接塊6後與中心管5連通，在所述中心管5的末端安裝有螺旋噴嘴9，所述螺旋噴嘴9置於混合腔體2內且與所述混合腔體2同軸。

使用時，壓力傳感器13實時監控氣井內的壓力狀況，當壓力達到氣井14的額定承受壓力時，壓力傳感器13將信號傳遞至控制器，然後開始調節電動閥12的開啟，氣井14內的氣體經過導管進入到過濾罐11中進行過濾，然後傳輸至進氣管8內，同時向多個空氣進管7中注入大量的空氣，此時，進氣管8內的天然氣以及空氣進管7中的助燃氣在中心管5中匯合，並沿中心管5進入到混合腔體2內，而混合腔體2的內部橫截面面積與中心管5相比要大，即高速流動的混合氣在混合腔體2內開始降速，同時在混合腔體2內較大的空間中進行充分混合，然後通過出氣口1進行燃燒，而通過空氣與天然氣提前混合後，在出氣口1處的燃燒效率大大提高，防止天然氣燃燒不充分而導致部分可燃氣體逸散在氣田附近，以降低氣田附近的安全隱患。其中，在出氣口1處，混合氣體劇烈燃燒時所產生的熱量會通過混合腔體2傳遞至中心管5處，使得天然氣與空氣在混合時的環境溫度過高，在高速流動的狀態下容易導致中心管5發生炸管，而發明人在殼體3與中心管5之間的環空部分設置有蓄熱體4，而蓄熱體4能將中心管5接收到的熱量全部吸收，以降低天然氣與空氣在混合發生爆炸的機率。

進一步地，在空氣與天然氣初步混合後由中心管5末端排放至混合腔體2內，而此時在中心管5末端安裝有螺旋噴嘴9，使得中心管5內的混合氣由之前的水平射出狀變為錐形幕狀，而錐形幕狀的混合氣進入混合腔體2後會被混合腔體壁不斷反彈，進而增加了空氣與天然氣在混合腔體2內的停留時間以及混合時間，使得空氣與天然氣的混合比例更加合理，進而提高在排空時的燃燒效率。在空氣進管7與中心管5的接觸部分，空氣與天然氣均在高速流動狀態下進行混合，而高速流動的氣體在運行過程中會產生大量的噪音，特別是運動狀態不同的空氣與天然氣在中心管5內混合，會造成更大分貝的噪音，而發明人將連接塊6設置成中空，且在連接塊6內部填充大量的消音棉10，進而將空氣以及天然氣流動所產生的大部分噪音進行消除。

作為優選，空氣進管7傾斜設置，使得空氣在進入中心管5內後，空氣斜向與進入中心管5內的天然氣混合，由於空氣的斜向進入與天然氣的水平進入，使得空氣與天然氣在中心管5內進行初步的混合形成絮流，而非現有技術中空氣與天然氣同時水平進入而在中心管5內形成層流，以保證空氣與天然氣在中心管5內的分布均勻，實現出氣口1處的燃燒效率最大化。

作為優選，在經過混合腔體2後，混合氣中的空氣與天然氣所佔的比例較為均衡，利用混合腔體2兩端內徑差異，使得混合氣在進入出氣口1前實現加速，避免混合氣在混合腔體2內停滯，間接地提高天然氣的燃燒效率。

以上所述的具體實施方式，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施方式而已，並不用於限定本發明的保護範圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。