CN105038886A - 气液分离导流结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气液分离导流结构，涉及一种天然气管道导流部件，包括导流板和容腔，所述导流板设置在所述容腔中，将所述容腔分成进流腔和出流腔，在所述导流板本体的上还设有与容腔内壁相切的导流道，所述导流道将所述进流腔和所述出流腔连通，所述导流道相对于导流板端面倾斜的开设在所述导流板上，本发明采用简单的结构来解决天然气气液分离过程中天然气螺旋运动的问题。

Description

气液分离导流结构

技术领域

本发明涉及一种天然气管道导流部件，尤其涉及气液分离导流结构。

背景技术

井口流出的天然气几乎都为气相水所饱和，甚至会携带一定量的液态水。天然气中水分的存在往往会造成严重的后果：含有CO₂和H₂S的天然气在有水存在的情况下形成酸而腐蚀管路和设备；在一定条件下形成天然气水合物而堵塞阀门、管道和设备；降低管道输送能力，造成不必要的动力消耗。水分在天然气的存在是非常不利的事，因此，需要脱水的要求更为严格。

专利号为2013100465517的中国专利文献中公开了一种组合式气液分离器。它具有一个壳体，在该壳体的顶部设有一个气相出口，在该壳体的下部设有一个液相出口和一个气液混合相进口；在所述的壳体中设有一个旋风气液分离器，该旋风气液分离器由一个旋风分离器和一个设在该旋风分离器旋风筒内的螺旋片导流板构成，所述的旋风气液分离器将所述壳体的内腔分隔为上室和下室，所述旋风气液分离器的进风口与下室相通，所述旋风气液分离器的出风口与上室相通，并在所述的出风口处设有一个碰撞导流挡板；在所述的上室中设有一个除雾器。

上述专利文献中主要是使进气沿着螺旋片导流板涡旋向下运动，液滴沿螺旋片导流板和旋风筒内壁聚集沉降达到气液分离之目的。在使用螺旋叶片对气体进行导向引流，结构上需要在内筒上安装固定螺旋片导流板，在内筒上安装导流板结构复杂，加工成本高，同时要加工出均匀的螺旋片导流板工艺上复杂，加工出的成品合格率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气液分离导流结构,可以解决天然气气液分离过程中,天然气螺旋运动的问题。

针对上述问题，本发明提供一种气液分离导流结构，包括导流板，导流板设置在容腔中，将容腔分成进流腔和出流腔，在导流板上还设有与容腔内壁相切的导流道，导流道将进流腔和出流腔连通，导流道相对于导流板端面倾斜地开设在导流板上。

上述基础方案中，将导流板设置在圆形的容腔中，导流板将容腔分成了进流腔和出流腔，进流腔和出流腔通过导流板上与容腔内壁相切的倾斜的导流道连通，使用过程中，将冷凝后的天然气通入到进流腔，冷凝后的天然气因为受冷导致天然气含水的饱和度会降低，从而天然气中会析出一些水分，天然气从导流道进入到出流腔，由于导流道与出流腔的内壁相切，同时导流道倾斜的开设在导流板上，如此进入的天然气会沿出流腔的内壁螺旋运动，因为水分的密度大于天然气密度，同时水对出流腔内壁的粘附性大于天然气对出流腔内壁的粘附性，因此水分会粘附在下腔室内壁上，进入出流腔的天然气沿出流腔内壁做圆周运动，则会出现因为水分密度大，水分收到的离心力大，致使出现气液分离、分层，如此结构相对于采用将天然气采用管道或者螺旋分离腔室进行分离的效果好，结构相对更简单；使用螺旋叶片对气体进行导向引流，结构上需要在内筒上安装固定螺旋片导流板，在内筒上安装导流板结构复杂，加工成本高，同时要加工出均匀的螺旋片导流板工艺上复杂，加工出的成品合格率低。

针对基础方案的优化方案一：导流道有多个，导流道均匀分布于导流板本体的边缘，导流道到方向一致；均匀分布的多个导流道能充分的利用下出流腔内壁除水，避免了进入出流腔的天然气压力过大，部分天然气向出流腔内部扩散，部分天然气不能沿下腔室内壁螺旋向下运动的问题，通过多个导流道能有效泄压，同时导流道的倾斜方向一致，能保证天然气螺旋运动的方向一致，不会出现相互冲击，不会出现因为相互冲击导致螺旋运动距离降低，从而影响天然气与出流腔内壁的接触面积。

针对优化方案一的优化方案二：位于出流腔侧的导流板上轴向突出的环型的导流壁，导流壁与出流腔内壁间形成流道，导流道将所述进流腔和流道连通；导流壁和出流腔之间形成流道，从导流道出来的天然气只能通过流道进入到出流腔中，如此能防止进入到出流腔中天然气因为气压过大，向出流腔中部扩散，提高天然气的接触面积。

针对基础方案的优化方案三：导流道的两端在口在导流板端面的投影无重合；因为天然气质轻，要向天然气能沿出流腔的内壁圆周圆周运动，最好能到天然气在导流道中做螺旋运动，如此能避免部分天然气因为气压过大直接扩散到出流腔中。

针对基础方案的优化方案四：出流腔最低处设置有螺纹连接的集液瓶；通过集液瓶能将与天然气分离的水分分离出来，同时通过可拆卸的集液瓶除去出流腔中的水。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中分流板的结构示意图；

图3为图2中A-A向的剖视图；

上述图中的标记均为：容腔1、进流腔11、出流腔12、导流板3、流道31、导流道32、入口321、出口322、导流壁33、分离器4、集液瓶5。

具体实施方式

本发明气液分离导流结构，如图1所示，分离器4内有容腔1，容腔1被导流板3分成了左侧的进流腔11和右侧的出流腔12，进流腔11和出流腔12的端部分别设有与进气管道和出气管道连接的连接口，在导流板3上右侧有沿凸出的环形导流壁33，导流壁33与出流腔12的内壁之间形成流道；如图2所示，导流板3的圆周边缘上均匀开有六个导流道32，如图3所示，导流道32为相对于导流板3端面倾斜开设，且导流道32的入口321和出口322在在水平面上的投影无重合；如图2所示，六个导流道32的倾斜开设方向一致；如图1所示，导流道32的入口321与进流腔11相连，导流道32的出口与出流腔12相连,在出流腔12的最低处螺纹连接的集液瓶5。

使用过程中，将冷凝后的天然气通入到进流腔11，冷凝后的天然气因为受冷导致天然气含水的饱和度会降低，从而天然气中会析出一些水分，含有水分的天然气通过导流道32进入到出流腔12，由于导流道32与出流腔12的内壁相切，同时导流道32倾斜的开设在导流板上，如此含有水分的天然气会沿出流腔12的内壁螺旋运动，同时在导流壁33的作用下，能有效防止天然气因为压力过大向出流腔12的中心扩散；因为水分的密度大于天然气密度，同时水对出流腔内壁的粘附性大于天然气对出流腔内壁的粘附性，因此水分会粘附在下腔室内壁上，进入出流腔的天然气沿出流腔内壁做圆周运动，则会出现因为水分密度大，水分收到的离心力大，致使出现气液分离、分层。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (5)

1.一种气液分离导流结构，包括导流板和容腔，所述导流板设置在所述容腔中，将所述容腔分成进流腔和出流腔，其特征在于，在所述导流板的上还设有与容腔内壁相切的导流道，所述导流道将所述进流腔和所述出流腔连通，所述导流道相对于导流板端面倾斜的开设在所述导流板上。

2.如权利要求1所述的气液分离导流结构，其特征在于，所述导流道有多个，所述导流道均匀分布于所述导流板本体的边缘，所述导流道方向一致。

3.如权利要求2所述的气液分离导流结构，其特征在于，位于所述出流腔侧的所述导流板上轴向突出的环型的导流壁，所述导流壁与所述出流腔内壁间形成流道，所述导流道将所述进流腔和所述流道连通。

4.如权利要求1所述的气液分离导流结构，其特征在于，所述导流道的两端口在导流板端面的投影无重合。

5.如权利要求1所述的气液分离导流结构，其特征在于，所述出流腔最低处螺纹连接的集液瓶。