CN108913250B - 用于天然气增效添加剂混入的前置冷凝除杂设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及天然气增效处理设备技术领域，特别涉及一种用于天然气增效添加剂混入的前置冷凝除杂设备；天然气管为方管，天然气管下管壁处设置有进口孔和出口孔，冷凝环为圆形环，上部区域通过进口孔、出口孔伸入天然气管内，冷凝环顶部接近天然气管顶，冷凝环托辊设置在冷凝环下方，托举冷凝环下缘，冷凝环定位辊设置在冷凝环圆内，与冷凝环托辊配合夹持冷凝环实现定位，冷凝环励磁电磁铁有多个，环绕冷凝环位于天然气管外的部分均布；本发明通过退磁制冷原理的冷凝环转动循环工作原理，实现了对天然气内水蒸气、易挥发气态长链烃等杂质的除杂功能，有效提高了后续天然气添加剂作业后的产品质量稳定性。

Description

用于天然气增效添加剂混入的前置冷凝除杂设备
技术领域：
本发明涉及天然气增效处理设备技术领域，特别涉及一种用于天然气增效添加剂混入的前置冷凝除杂设备。
背景技术：
天然气是目前推广使用的重要能源，但通常的天然气由于燃烧热值相对较低，在切割、焊接等领域并不适用，无法替代乙炔等高热值燃气。
目前，可以采用添加剂方式改善天然气性能，但在使用添加剂前如不对天然气原气进行除杂处理，易出现因天然气内水蒸气、易挥发的气态长链烃等杂质的比例不确定而导致添加剂改良后的天然气成品性能不稳定的问题。
发明内容：
鉴于此，有必要设计一种可方便快捷去除天然气内水蒸气、易挥发的气态长链烃等杂质的专用设备。
用于天然气增效添加剂混入的前置冷凝除杂设备，包括：天然气管、冷凝环、冷凝环托辊、冷凝环定位辊和冷凝环励磁电磁铁。其中，天然气管为方管，天然气管下管壁处设置有进口孔和出口孔，冷凝环为圆形环，上部区域通过进口孔、出口孔伸入天然气管内，冷凝环顶部接近天然气管顶，冷凝环托辊设置在冷凝环下方，托举冷凝环下缘，冷凝环定位辊设置在冷凝环圆内，与冷凝环托辊配合夹持冷凝环实现定位，冷凝环励磁电磁铁有多个，环绕冷凝环位于天然气管外的部分均布。
工作时，天然气原气低速通过天然气管，冷凝环在冷凝环托辊与冷凝环定位辊的夹持下绕其轴心转动，冷凝环励磁电磁铁通电对冷凝环处于天然气管外的部分励磁；其中，冷凝环上任一段均处于下述循环中：
一、位于天然气管外，在冷凝环励磁电磁铁作用下励磁放热；
二、转动通过进口孔；
三、进入天然气管内，退磁吸热；
四、转动通过出口孔；
五、离开天然气管，再次在冷凝环励磁电磁铁作用下励磁放热。
在该循环过程中，天然气原气内的水蒸气、易挥发气态长链烃等杂质在过冷凝环区域时，在冷凝环退磁吸热影响下遇冷凝结为固体或液体，粘附在冷凝环上并随冷凝环由出口孔排出天然气管；后在冷凝环励磁电磁铁作用下，冷凝环励磁放热，将粘附的杂质蒸发脱离冷凝环，从而实现对天然气杂质气体的去除。
进口孔处安装有密封橡胶垫，冷凝环通过该密封橡胶垫与进口孔孔壁接触密封，冷凝环与橡胶垫摩擦接触进入天然气管，防止天然气外泄；出口孔处由于冷凝环上凝结有固体、液体杂质，需安装橡胶制对转双辊，对转双辊夹持冷凝环接触密封并与出口孔孔壁接触密封，使冷凝环的直接接触密封面形成滚动式密封面，以利于杂质的排出。
为适应天然气管内外冷凝环段的励磁退磁状态差异，本设计中冷凝环由多个圆弧段顺次拼接组成，各圆弧段均采用顺磁材料制作。
优选的，冷凝环有多个，并列布置，各冷凝环之间有间隙，天然气由冷凝环间隙通过以提高除杂效果。
优选的，冷凝环截面为椭圆，椭圆长轴与对转双辊的辊轴轴线平行，提高出口孔处的滚动密封效果；进一步的，对转双辊设置有与冷凝环贴合的半椭圆形槽，对转双辊两端为锥面，出口孔内壁设置有密封凸缘，对转双辊背向冷凝环侧及对转双辊两端通过接触密封凸缘与出口孔线接触密封，降低密封失效的可能性。
优选的，还包括外通风管，外通风管安装在天然气管外，遮罩冷凝环在天然气管外的部分，外通风管在进口孔侧设置进气口，在出口孔侧设置排气口，工作时气流由进气口流向排气口，提高接近出口孔处冷凝环的环境温度以利于杂质蒸发、挥发，并排热，进一步提高冷凝环在天然气管内退磁过程中的相对温差，提高凝结效率。
本发明通过退磁制冷原理的冷凝环转动循环工作原理，实现了对天然气内水蒸气、易挥发气态长链烃等杂质的除杂功能，有效提高了后续天然气添加剂作业后的产品质量稳定性。
附图说明：
附图1是用于天然气增效添加剂混入的前置冷凝除杂设备的具体实施例结构示意图；
附图2是用于天然气增效添加剂混入的前置冷凝除杂设备的具体实施例出口孔局部结构示意图；
附图3是用于天然气增效添加剂混入的前置冷凝除杂设备的具体实施例出口孔、对转双辊线接触密封原理结构示意图。
图中：天然气管1、进口孔101、密封橡胶垫1011、出口孔102、对转双辊1021、半椭圆形槽1022、密封凸缘1023、环形1024、冷凝环2、冷凝环托辊3、冷凝环定位辊4、冷凝环励磁电磁铁5、外通风管6、进气口601、排气口602。
具体实施方式：
用于天然气增效添加剂混入的前置冷凝除杂设备，包括：天然气管1、冷凝环2、冷凝环托辊3、冷凝环定位辊4、冷凝环励磁电磁铁5和外通风管6。
其中，天然气管1为方管，天然气管1下管壁处设置有进口孔101和出口孔102，冷凝环2为圆形环，有七个，并列布置，冷凝环2间有间隙，上部区域通过进口孔101、出口孔102伸入天然气管1内，冷凝环2顶部接近天然气管1顶，冷凝环托辊3设置在冷凝环2下方，托举冷凝环2下缘，冷凝环定位辊4设置在冷凝环2圆内，与冷凝环托辊3配合夹持冷凝环2实现定位，冷凝环励磁电磁铁5有多个，环绕冷凝环2位于天然气管1外的部分均布。
进口孔101处安装有密封橡胶垫1011，冷凝环2通过该密封橡胶垫1011与进口孔101孔壁接触密封；出口孔102处安装橡胶制对转双辊1021，对转双辊1021设置有与冷凝环2贴合的半椭圆形槽1022，通过该半椭圆形槽1022的扣合夹持冷凝环2并接触密封，对转双辊1021两端为锥面，出口孔102内壁设置有密封凸缘1023，该密封凸缘1023在对转双辊两端锥面处为环形1024，对转双辊1021背向冷凝环2侧及对转双辊1021两端通过接触密封凸缘1023与出口孔102线接触密封。
冷凝环2截面为椭圆，椭圆长轴与对转双辊1021的辊轴轴线平行，冷凝环2由多个圆弧段顺次拼接组成，各圆弧段均采用顺磁材料制作。
外通风管6安装在天然气管1外，遮罩冷凝环2在天然气管1外的部分、冷凝环托辊3、冷凝环定位辊4和冷凝环励磁电磁铁5，外通风管6在进口孔101侧设置进气口601，在出口孔102侧设置排气口602。

Claims (5)

1.用于天然气增效添加剂混入的前置冷凝除杂设备，其特征在于，包括：天然气管、冷凝环、冷凝环托辊、冷凝环定位辊和冷凝环励磁电磁铁；
其中，天然气管为方管，天然气管下管壁处设置有进口孔和出口孔，冷凝环为圆形环，上部区域通过进口孔、出口孔伸入天然气管内，冷凝环托辊设置在冷凝环下方，托举冷凝环下缘，冷凝环定位辊设置在冷凝环圆内，与冷凝环托辊配合夹持冷凝环实现定位，冷凝环励磁电磁铁有多个，环绕冷凝环位于天然气管外的部分均布；
上述进口孔处安装有密封橡胶垫，冷凝环通过该密封橡胶垫与进口孔孔壁接触密封；上述出口孔处安装橡胶制对转双辊，对转双辊夹持冷凝环接触密封并与出口孔孔壁接触密封；
冷凝环由多个圆弧段顺次拼接组成，各圆弧段均采用顺磁材料制作。
2.如权利要求1所述的用于天然气增效添加剂混入的前置冷凝除杂设备，其特征在于，所述冷凝环有多个，并列布置，各冷凝环之间有间隙。
3.如权利要求1所述的用于天然气增效添加剂混入的前置冷凝除杂设备，其特征在于，所述冷凝环截面为椭圆，椭圆长轴与对转双辊的辊轴轴线平行。
4.如权利要求3所述的用于天然气增效添加剂混入的前置冷凝除杂设备，其特征在于，所述对转双辊设置有与冷凝环贴合的半椭圆形槽，对转双辊两端为锥面，出口孔内壁设置有密封凸缘，对转双辊背向冷凝环侧及对转双辊两端通过接触密封凸缘与出口孔线接触密封。
5.如权利要求1至4任一项所述的用于天然气增效添加剂混入的前置冷凝除杂设备，其特征在于，还包括外通风管，外通风管安装在天然气管外，遮罩冷凝环在天然气管外的部分，外通风管在进口孔侧设置进气口，在出口孔侧设置排气口。
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