[發明專利]一種天然氣凈化裝置

有效

• 申請號: 201610356107.9
• 申請日: 2016-05-26
• 公開（公告）號: CN105779057B
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 許偉偉;朱玉厚;李強;谷長超
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務所 37223
• 代理人: 張雯

1.一種天然氣凈化裝置，包括除塵裝置以及脫水裝置，其特征在于：所述脫水裝置包括多根拉瓦爾管（9）以及拉瓦爾管（9）下方的分離筒（10），分離筒（10）為由下至上直徑逐漸增大的錐形，分離筒（10）的下部設有出水口，分離筒（10）的上端與拉瓦爾管（9）連通，分離筒（10）上設有排氣管（7），排氣管（7）下端伸進分離筒（10）內，上端用于與輸送管道連通，拉瓦爾管（9）上方設有脫水進氣筒（8），拉瓦爾管（9）通過脫水進氣筒（8）與除塵裝置的出氣口連通，拉瓦爾管（9）為螺旋狀且環繞排氣管（7）設置。

2.根據權利要求1所述的天然氣凈化裝置，其特征在于：所述的除塵裝置為旋風分離器，旋風分離器包括上部的旋風分離器進氣筒（5）以及下部的旋風分離器錐體（2），旋風分離器進氣筒（5）連接進氣管（3），且進氣管（3）的軸線與旋風分離器進氣筒（5）相切，旋風分離器錐體（2）的下部設有集塵器（1）。

3.根據權利要求1或2所述的天然氣凈化裝置，其特征在于：所述的除塵裝置上設有用于添加堿性顆粒的加料管（4），堿性顆粒的直徑為10~1000um。

4.根據權利要求1所述的天然氣凈化裝置，其特征在于：所述的排氣管（7）伸入分離筒（10）內的長度介于分離筒（10）長度的三分之二至四分之三之間。

5.根據權利要求1所述的天然氣凈化裝置，其特征在于：所述的脫水進氣筒（8）為上下兩端均封閉的圓筒，脫水進氣筒（8）的底面上設有多個用于與拉瓦爾管（9）連接的通孔，通孔與拉瓦爾管（9）一一對應，且多個通孔的軸線均穿過與脫水進氣筒（8）同心的分布圓。

6.根據權利要求5所述的天然氣凈化裝置，其特征在于：所述的拉瓦爾管（9）包括漸縮段以及漸擴段，漸縮段與漸擴段之間為拉瓦爾管（9）的喉部；

以分離筒（10）頂面的圓心為原點建立坐標系，設（x，y，z）為垂直于拉瓦爾管（9）的軸線管壁截面上任意一點坐標，則漸縮段滿足如下方程：

其中：R為分布圓的半徑，

為拉瓦爾管（9）的螺旋管升角，拉瓦爾管（9）進氣口的軸線與脫水進氣筒（8）的軸線夾角為螺旋管升角，或拉瓦爾管（9）出氣口的軸線與分離筒（10）的軸線夾角為螺旋管升角，

d_e、d_b分別為拉瓦爾管（9）的進氣口直徑和喉部直徑，

為拉瓦爾管（9）軸線上任意一點到喉部旋轉的角度，

為拉瓦爾管（9）從進口到喉部旋轉的角度；

漸擴段滿足如下方程：

其中：R為分布圓的半徑，

為拉瓦爾管（9）的螺旋管升角，拉瓦爾管（9）進氣口的軸線與脫水進氣筒（8）的軸線夾角為螺旋管升角，或拉瓦爾管（9）出氣口的軸線與分離筒（10）的軸線夾角為螺旋管升角，

d_f、d_b分別為拉瓦爾管（9）的出氣口直徑和喉部直徑，

為拉瓦爾管（9）從進口到喉部旋轉的角度，

為拉瓦爾管（9）軸線上任意一點到出氣口旋轉的角度，

為拉瓦爾管（9）從進口到出氣口旋轉的角度。

7.根據權利要求1所述的天然氣凈化裝置，其特征在于：所述的排氣管（7）的橫截面的面積與多個拉瓦爾管（9）進氣口橫截面的面積之和相等。

8.根據權利要求1所述的天然氣凈化裝置，其特征在于：所述的分離筒（10）的錐角的范圍為10°~60°。

9.根據權利要求1所述的天然氣凈化裝置，其特征在于：所述的分離筒（10）內設有阻氣板（13），阻氣板（13）與分離筒（10）同軸設置，且阻氣板（13）的側面與分離筒（10）內壁間隔設置，阻氣板（13）設置在排氣管（7）下方，且阻氣板（13）與排氣管（7）底端的距離為排氣管（7）直徑的1~3倍。

10.根據權利要求1所述的天然氣凈化裝置，其特征在于：所述的分離筒（10）的底部一側設有集水桶（11），集水桶（11）通過導水管（12）與分離筒（10）的出水口連通，并與分離筒（10）形成連通器。