CN104368462B - 一种旋流式注醇雾化器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种旋流式注醇雾化器。其特征在于包括接头、接管套、第一旋流头、第二旋流头和喷嘴，所述的接管套两端均设有内螺纹，接头与接管套上端内螺纹螺接配合，喷嘴与接管套下端内螺纹螺接配合，第一旋流头和第二旋流头自上而下依次嵌接在所述的接管套内。本发明的旋流式注醇雾化器不仅能提高甲醇利用效率，也有效地解决输气管线的冻堵现象，还可以降低工人劳动，便于安全管理等；本发明雾化粒度可达到30～50μm，雾化效果良好，并具有在小压差下实现较大喷射角的良好特性，为天然气集输、处理提供了先进、节能、可靠的新型注醇设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种旋流式注醇雾化器。
背景技术
目前开采天然气集输工艺采取的是高压集气方案，集输流程的作用是将井口采出的天然气输往各个天然气集气站，其流程范围从采气树节流阀到集气站管汇。天然气在输往集气站的过程中温度会不断散失，会导致天然气温度低于水合物形成的临界温度，在流程中易产生水合物冻堵管线，因此，需要在生产过程中加入水合物抑制剂。优选的水合物抑制剂为甲醇，注入方式分为两种：1、由套管注入；2、由井口小四通经采气管线注入。
经现场实际运行发现，以上注入方式存在以下不足：
(1)注醇效率低：目前采用的注醇方式注醇时，甲醇在注醇管线里面以液体形态流至井口，甲醇未均匀分散在天然气中，因此造成甲醇防水合物抑制剂效率低下，必须加大注醇量才能很好的起到抑制效果；
(2)当井口产量低、压力较大时，天然气在小四通处流速慢，根据受力分析，结合现场实际情况，可确认容易出现甲醇注入井筒内现象，造成井筒内出现积液，影响生产。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种旋流式注醇雾化器的技术方案。
所述的一种旋流式注醇雾化器，其特征在于包括接头、接管套、第一旋流头、第二旋流头和喷嘴，所述的接管套两端均设有内螺纹，接头与接管套上端内螺纹螺接配合，喷嘴与接管套下端内螺纹螺接配合，第一旋流头和第二旋流头自上而下依次嵌接在所述的接管套内；
所述的接头外接计量泵，接头的中心设有通孔；
所述的喷嘴下端为倒锥形结构，喷嘴中心设置有喷射孔，喷嘴的顶端设有第一倒锥形腔，喷射孔与第一倒锥形腔连通；
所述的接管套内设置有台阶，第一旋流头的上端限位在接头下端面和台阶上端面之间，台阶、第一旋流头外壁、接管套内壁和第二旋流头上端面围成第一环形腔，且第一旋流头与接头下端面的连接处设置有第一O型密封圈，第一旋流头与台阶上端面的连接处设置有第二O型密封圈，第一旋流头与第二旋流头的接触面设置第三O型密封圈，第一旋流头设置第一O型密封圈、第二O型密封圈和第三O型密封圈处均设置有凹槽结构；
所述的第一旋流头顶端设有第二倒锥形腔，第一旋流头中心设置有连通第二倒锥形腔的第一盲孔，在第一旋流头的本体四周设置有多个第一横向小孔，第一横向小孔一端连通第一盲孔，第一横向小孔另一端连通第一环形腔；
所述的第二旋流头的本体圆周设置一环形凹槽，该环形凹槽与接管套内壁构成第二环形腔，第二旋流头的本体上设置多个竖向小孔，竖向小孔一端连通第一环形腔，竖向小孔另一端连通第二环形腔；第二旋流头的中心设置第二盲孔，第二盲孔的下端与第一倒锥形腔连通；第二旋流头的本体上设置多个第二横向小孔，第二横向小孔一端与第二盲孔连通，第二横向小孔另一端与第二环形腔连通；
所述的第二旋流头的第二环形腔上下两侧的外壁上分别设置第四O型密封圈和第五O型密封圈，第二旋流头与喷嘴的接触面设置第六O型密封圈，第二旋流头设置第四O型密封圈、第五O型密封圈和第六O型密封圈处均设置有凹槽结构。
所述的一种旋流式注醇雾化器，其特征在于所述的第一横向小孔设置为四个。
所述的一种旋流式注醇雾化器，其特征在于所述的第二横向小孔设置为四个。
所述的一种旋流式注醇雾化器，其特征在于所述的竖向小孔设置为四个。
本发明的旋流式注醇雾化器外接计量泵，甲醇首先通过计量泵提供一定液压能，进入第一旋流头的第一环形腔，然后通过第二旋流头上部的竖向小孔进行流量分配，分配好的甲醇切向进入第二旋流头下部的第二环形腔，快速旋转，获得很高的旋转动能，形成非常强烈的紊流脉动，紊流液体最终由喷嘴喷出，与气体介质相互撞击破碎，最后雾化成细滴并具有一定的雾化角，呈环状喷出。旋流式注醇雾化器雾化粒度可达到30～50μm，雾化效果良好，并具有在小压差下实现较大喷射角的良好特性，为天然气集输、处理提供了先进、节能、可靠的新型注醇设备。
本发明的旋流式注醇雾化器不仅能提高甲醇利用效率，也有效地解决输气管线的冻堵现象，还可以降低工人劳动，便于安全管理等。
附图说明
图1为本发明的剖视结构示意图；
图2为本发明的外形结构示意图；
图中：1-接头，2-接管套，3-喷嘴，4-第一旋流头，5-第二旋流头，6-通孔，7-第二倒锥形腔，8-第一盲孔，9-第一横向小孔，10-第一环形腔，11-第一O型密封圈，12-第二O型密封圈，13-第三O型密封圈，14-竖向小孔，15-第二环形腔，16-第二横向小孔，17-第二盲孔，18-第四O型密封圈，19-第五O型密封圈，20-第六O型密封圈，21-第一倒锥形腔，22-喷射孔,23-台阶。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明：
一种旋流式注醇雾化器，包括接头1、接管套2、第一旋流头4、第二旋流头5和喷嘴3，接管套2两端均设有内螺纹，接头1与接管套2上端内螺纹螺接配合，喷嘴3与接管套2下端内螺纹螺接配合，方便用户管路连接，第一旋流头4和第二旋流头5自上而下依次嵌接在接管套2内；接头1外接计量泵，接头1的中心设有通孔6；喷嘴3下端为倒锥形结构，喷嘴3中心设置有喷射孔22，喷嘴3的顶端设有第一倒锥形腔21，喷射孔22与第一倒锥形腔21连通；第一旋流头4顶端设有第二倒锥形腔7，第一旋流头4中心设置有连通第二倒锥形腔7的第一盲孔8，在第一旋流头的本体四周设置有多个第一横向小孔9，第一横向小孔9一端连通第一盲孔8，第一横向小孔9另一端连通第一环形腔10；第二旋流头5的本体圆周设置一环形凹槽，该环形凹槽与接管套内壁构成第二环形腔15，第二旋流头5的本体上设置多个竖向小孔14，竖向小孔14一端连通第一环形腔10，竖向小孔14另一端连通第二环形腔15；第二旋流头5的中心设置第二盲孔17，第二盲孔17的下端与第一倒锥形腔21连通；第二旋流头的本体上设置多个第二横向小孔16，第二横向小孔16一端与第二盲孔17连通，第二横向小孔16另一端与第二环形腔15连通。
上述接管套内设置有台阶23，第一旋流头4的上端限位在接头下端面和台阶23上端面之间，台阶23、第一旋流头外壁、接管套内壁和第二旋流头上端面围成第一环形腔10，且第一旋流头与接头下端面的连接处设置有第一O型密封圈11，第一旋流头与台阶上端面的连接处设置有第二O型密封圈12，第一旋流头与第二旋流头的接触面设置第三O型密封圈13，第一旋流头设置第一O型密封圈、第二O型密封圈和第三O型密封圈处均设置有凹槽结构，凹槽结构用于限位各个O型密封圈；第二旋流头的第二环形腔上下两侧的外壁上分别设置第四O型密封圈18和第五O型密封圈19，第二旋流头与喷嘴的接触面设置第六O型密封圈20，第二旋流头设置第四O型密封圈、第五O型密封圈和第六O型密封圈处均设置有凹槽结构，凹槽结构用于限位各个O型密封圈。
作为优选，本发明第一横向小孔、第二横向小孔和竖向小孔的数量均设置为四个。
工作过程：甲醇溶液经过计量泵提供液压能由接头中心通孔进入，进入第一旋流头的第二倒锥形腔，然后通过第一盲孔由四个第一横向小孔射入第一环形腔，再进入第二旋流头顶部设置的四个竖向小孔进入第二环形腔，再由第二旋流头的四个第二横向小孔进入第二盲孔，最后进入喷嘴的第一倒锥形腔喷出。
为了防止甲醇通过接头及接管套螺纹间隙泄漏，在第一旋流头与接头下端面的连接处设置有第一O型密封圈，第一旋流头与台阶上端面的连接处设置有第二O型密封圈，第一旋流头与第二旋流头的接触面设置第三O型密封圈；为了形成第一环形腔和第二环形腔，在第二旋流头的第二环形腔上下两侧的外壁上分别设置第四O型密封圈和第五O型密封圈；为了使喷嘴密封，在第二旋流头与喷嘴的接触面设置第六O型密封圈。
该雾化器终极目的是将甲醇溶液在喷嘴处得到充分均匀雾化，不能出现超过50μm的粒子，与管路中的天然气充分混合，抑制天然气中水分冰冻，使输送天然气的管路有效直径缩小。当出现50μm的粒子时，就无法与管路中的天然气混合形成水合物抑制剂，影响效率，对甲醇也是一中浪费。所以为了达到此目的，当甲醇经过第一旋流头的四个第一横向小孔时，因为中间四个第一横向小孔泄流面积明显变小，因此流速大大加快，当进入第一环形腔时，甲醇在第一环形腔内形成高速旋转，将甲醇粒子均匀雾化，防止出现甲醇气泡；再由第二旋流头顶部设置的四个竖向小孔进入第二环形腔，再次高速旋转，防止在第一环形腔没有雾化完全；然后再由第二旋流头的四个第二横向小孔进入中间第二盲孔，最终进入喷嘴的喷射孔，喷嘴的喷射孔长度根据用户管路需要确定，长度越短，最终喷出的圆环直径越大。
Claims (2)
1.一种旋流式注醇雾化器，其特征在于包括接头、接管套、第一旋流头、第二旋流头和喷嘴，所述的接管套两端均设有内螺纹，接头与接管套上端内螺纹螺接配合，喷嘴与接管套下端内螺纹螺接配合，第一旋流头和第二旋流头自上而下依次嵌接在所述的接管套内；
所述的接头外接计量泵，接头的中心设有通孔；
所述的喷嘴下端为倒锥形结构，喷嘴中心设置有喷射孔，喷嘴的顶端设有第一倒锥形腔，喷射孔与第一倒锥形腔连通；
所述的接管套内设置有台阶，第一旋流头的上端限位在接头下端面和台阶上端面之间，台阶、第一旋流头外壁、接管套内壁和第二旋流头上端面围成第一环形腔，且第一旋流头与接头下端面的连接处设置有第一O型密封圈，第一旋流头与台阶上端面的连接处设置有第二O型密封圈，第一旋流头与第二旋流头的接触面设置第三O型密封圈，第一旋流头设置第一O型密封圈、第二O型密封圈和第三O型密封圈处均设置有凹槽结构；
所述的第一旋流头顶端设有第二倒锥形腔，第一旋流头中心设置有连通第二倒锥形腔的第一盲孔，在第一旋流头的本体四周设置有多个第一横向小孔，第一横向小孔一端连通第一盲孔，第一横向小孔另一端连通第一环形腔；
所述的第二旋流头的本体圆周设置一环形凹槽，该环形凹槽与接管套内壁构成第二环形腔，第二旋流头的本体上设置多个竖向小孔，竖向小孔一端连通第一环形腔，竖向小孔另一端连通第二环形腔；第二旋流头的中心设置第二盲孔，第二盲孔的下端与第一倒锥形腔连通；第二旋流头的本体上设置多个第二横向小孔，第二横向小孔一端与第二盲孔连通，第二横向小孔另一端与第二环形腔连通；
所述的第二旋流头的第二环形腔上下两侧的外壁上分别设置第四O型密封圈和第五O型密封圈，第二旋流头与喷嘴的接触面设置第六O型密封圈，第二旋流头设置第四O型密封圈、第五O型密封圈和第六O型密封圈处均设置有凹槽结构；
所述的第一横向小孔设置为四个；
所述的第二横向小孔设置为四个。
2.根据权利要求1所述的一种旋流式注醇雾化器，其特征在于所述的竖向小孔设置为四个。
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Denomination of invention: A swirl alcohol injection atomizer Effective date of registration: 20210915 Granted publication date: 20160824 Pledgee: China Construction Bank Corporation Sanmen sub branch Pledgor: ZHEJIANG AILIPU TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2021330001605 |