[發明專利]一種輸氣管道水合物顆粒分離裝置

有效

• 申請號: 201710880964.3
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107543009B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 饒永超;俊梁;王樹立;周詩崠;李恩田;趙書華;蔡躍躍;葛昊;陳碩;俞冬梅
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: F16L55/24
• 分類號: F16L55/24;B01D45/16;F17D1/00
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1.一種輸氣管道水合物顆粒分離裝置，其特征在于：所述裝置包括螺旋流發生器、一級管道、二級管道、三級管道、導流條、第一太陽能儲熱箱、第二太陽能儲熱箱、第一光伏太陽能板、第二光伏太陽能板、空氣壓縮機；一級管道、二級管道、三級管道依次相連；螺旋流發生器位于一級管道中，由圓柱體、顆粒破碎器、螺旋流維持器和扭帶組成，顆粒破碎器焊接在圓柱體前端，扭帶環繞焊接在圓柱體周圍，螺旋流維持器焊接在圓柱體后端；導流條位于二級管道中，并焊接在二級管道內壁；水合物顆粒通過一級管道與二級管道的下端連接縫隙流入到第一太陽能儲熱箱中，水合物顆粒通過二級管道與三級管道的下端連接縫隙流入到第二太陽能儲熱箱中；第一光伏太陽能板與第一太陽能儲熱箱連接，第二光伏太陽能板與第二太陽能儲熱箱連接；第一太陽能儲熱箱和第二太陽能儲熱箱連通，再通過空氣壓縮機與三級管道后端連接；一級管道、三級管道分別通過進口法蘭和出口法蘭與輸氣管道連接。

2.如權利要求1所述的一種輸氣管道水合物顆粒分離裝置，其特征在于：所述二級管道與三級管道的進口端外表面設有鋸齒。

3.如權利要求1所述的一種輸氣管道水合物顆粒分離裝置，其特征在于：顆粒破碎器的半徑R1的范圍為0.36～0.40D，D為輸氣管道直徑，長度L的范圍為0.3～0.5D，角度β的范圍為15～45°，角度β是顆粒破碎器中錐體的軸中心截面角度；扭帶分布在半徑為R2的圓柱體上，扭帶上的鋸齒為等邊三角形，等邊三角形邊h的長度范圍為3～5mm，并且R1與R2的長度之比為1:2。

4.如權利要求2所述的一種輸氣管道水合物顆粒分離裝置，其特征在于：二級管道與三級管道的進口端外表面的鋸齒為等腰直角三角形，其直角邊長范圍為5～10mm。

5.如權利要求1所述的一種輸氣管道水合物顆粒分離裝置，其特征在于：導流條有3～8個，寬度b范圍為3～5cm、厚度a范圍為1～3mm、長度范圍為2～5D、角度α的范圍為75-90°，角度α是導流條沿流動方向的外側面與管道內壁之間的夾角。

6.如權利要求1所述的一種輸氣管道水合物顆粒分離裝置，其特征在于：所述裝置通過進口法蘭和出口法蘭與輸氣管道相連接，采用顆粒破碎器，可以減小流體在流動過程中的阻力，同時可以打碎較大水合物顆粒；另外螺旋流發生器上的扭帶邊緣可以進一步打碎較多的水合物顆粒，由于螺旋流產生的離心力作用使得水合物顆粒更容易進入二級管道與三級管道中；二級管道與三級管道的進口端外表面都安裝了傾角為45°的鋸齒使得水合物顆粒更容易進入，同時也可以防止水合物顆粒由于回流的作用返回管道而影響分離效率；第一太陽能儲熱箱和第二太陽能儲熱箱分別將一級分離和二級分離得到的水合物顆粒收集起來，并利用第一光伏太陽能板和第二光伏太陽能板將太陽能轉化為電能，第一太陽能儲熱箱和第二太陽能儲熱箱又將電能轉化為熱能給收集的水合物顆粒加熱，使得水合物顆粒受熱分解成天然氣，最后再由空氣壓縮機將第一太陽能儲熱箱和第二太陽能儲熱箱中的天然氣輸送到輸氣管道中。