[發明專利]一種射流式天然氣減阻劑預混裝置

有效

• 申請號: 201910331404.1
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN111841349B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 王以斌;郭維軍;丁梅峰;杜富國
• 申請（專利權）人: 中石化廣州工程有限公司;中石化煉化工程（集團）股份有限公司
• 主分類號: B01F25/21
• 分類號: B01F25/21;B01F25/40;C10L3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種射流式天然氣減阻劑預混裝置。其包括殼體，殼體一端中心設置天然氣進口，并于該端側面沿殼體圓周向心設置兩個減阻劑進口，殼體另一端中心設置霧化緩蝕劑出口，殼體內部依次設置射流噴頭尾部支撐板、兩組氣液射流噴頭、射流噴頭頭部支撐板、螺旋葉片和漸縮節流管，每組氣液射流噴頭中心設置有天然氣射流噴頭，天然氣射流噴頭和氣液射流噴頭同心安裝，每組氣液射流噴頭對應一個減阻劑進口，射流噴頭尾部支撐板和天然氣進口端的殼體形成的空間為天然氣緩沖腔。使用本發明可通過射流霧化混合、螺旋霧化混合、節流霧化混合等作用使天然氣和減阻劑混合均勻。

技術領域

本發明屬于氣液混合技術領域，特別涉及一種射流式天然氣減阻劑預混裝置。

背景技術

對于天然氣長輸管道，氣體在管道中的壓力損失是一個重要問題。當氣體處于湍流區，尤其是高雷諾數區時，由于湍流和其他一些無規則運動的存在，氣體能量損失而導致的壓力損失要大的多，而管壁粗糙度是造成渦流的主要原因。因此，采用降低輸氣管道粗糙度的方法來降低壓力損失成為增加輸氣流量的主要手段。

國內外普遍采用管道內涂層減阻技術來降低管壁粗糙度，但管道內涂層減阻技術施工設備復雜、費用較高，且隨時間延長由于內涂層不斷脫落減阻效果逐漸降低甚至產生負效應，同時對原有非涂層管道，由于建設費用等問題無法實施。直接注入天然氣減阻劑技術是針對管道內涂層減阻技術而提出的另一類方法。20世紀90年代，美國進行了天然氣減阻劑減阻技術的研究，并在實際輸氣管道中進行了應用實驗。該技術是將具有表面活性劑性質的被稱作天然氣減阻劑的化學品定期注入天然氣管道中，通過極性端對鋼鐵表面的吸附，形成彈性分子薄膜，達到降低管壁粗糙度實現減阻的目的。

為了使表面活性物質極性端在天然氣管道內部吸附形成均勻的彈性分子膜，天然氣減阻劑在天然氣管道內必須混合均勻。因而天然氣減阻劑的加注方法十分關鍵，將天然氣減阻劑霧化后再注入天然氣干管的方法具有良好的效果，而霧化預混合裝置是其主要裝置。

發明內容

本發明的目的是提供一種射流式天然氣減阻劑預混裝置，以通過射流霧化混合、螺旋霧化混合、節流霧化混合等各種作用相結合，使天然氣和減阻劑混合均勻。

本發明提供一種射流式天然氣減阻劑預混裝置，其特征在于：該預混裝置包括殼體，所述殼體為長圓筒型結構，殼體一端中心設置天然氣進口，并于該端側面沿殼體圓周向心設置兩個減阻劑進口，殼體另一端中心設置霧化緩蝕劑出口，殼體內部從天然氣進口一端開始依次設置射流噴頭尾部支撐板、氣液射流噴頭、射流噴頭頭部支撐板、螺旋葉片和漸縮節流管，氣液射流噴頭設置兩組，兩組氣液射流噴頭相互外切安裝，同時分別與殼體內切，每組氣液射流噴頭中心設置有天然氣射流噴頭，天然氣射流噴頭和氣液射流噴頭同心安裝，所述兩個減阻劑進口圓周角度相差180度，每組氣液射流噴頭對應一個減阻劑進口，射流噴頭尾部支撐板和射流噴頭頭部支撐板分別位于氣液射流噴頭的大頭端與小頭端，射流噴頭尾部支撐板和天然氣進口端的殼體形成的空間為天然氣緩沖腔。

本發明進一步技術特征在于：所述天然氣射流噴頭和氣液射流噴頭皆為圓筒型的尾部和圓臺形的頭部組成的結構，天然氣射流噴頭與氣液射流噴頭圓筒形尾部的直徑比例在0.4～0.6之間，圓筒形尾部的長度比在0.2～0.3之間，圓臺的頂面與底面的面積比在0.2～0.5之間。優選所述天然氣射流噴頭位于氣液射流噴頭尾部中心，減阻劑進口向心安裝在氣液射流噴頭圓筒型尾部的外壁。

本發明進一步技術特征在于：所述螺旋葉片的螺旋傾角在5°～10°。

本發明進一步技術特征在于：所述漸縮節流管的大徑端焊接于預混裝置殼體內壁，小徑端的截面積保證氣液混合物的流速在40～60m/s。