CN110821469A - 一种多功能净化装置及净化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能净化装置及净化方法，属于采出气净化技术领域，包括U型且顶部开口的中空筒体，筒体顶部可拆卸安装有顶盖，筒体上部设置有气体出口，筒体下部设置有气液相进口，筒体底部设置有分离水出口，筒体中可拆卸的设置有分离隔板组和净化器芯；采出的气液相从气液相进口进入筒体，依次经分离隔板组进行气液相分离、经净化器芯净化后气相从气体出口输出，提供一种集除砂，除水，分离，净化为一体的净化装置具有净化效果好，拆除方便，易清洗，耐腐蚀等特点，在输气管线中起着重要的作用。
Description
技术领域
本发明属于采出气净化技术领域，具体涉及一种多功能净化装置及净化方法。
背景技术
目前，我国各大油田生产井收气时采用的都是管线直接收气的方法，这种方法达不到气液分离的效果，当气液混淆时，收集到的气体含水量大，使燃烧器无法正常燃烧，导致燃烧器熄灭的现象经常发生。
天然气井中存在大量的岩屑、砂石等固体颗粒，这些固体颗粒被高速流动的天然气和才出水混合的气液相带出井口，进入天然气集输管道中，对集输设备造成高速冲蚀作用，一旦冲蚀时间累计过长，集输设备的壁面就会因为被冲蚀磨损严重而不能达到工作需要的强度导致事故发生，严重的直接将集输设备冲穿，导致天然气泄漏及人员伤亡等复杂事故，同时新开采的天然气中含有液态水，液态水的存在影响了天然气的运输和使用，往往需要对新开采的天然气进行进一步的进行分离加工，才能投入使用，常规的除水方法有旋风分离法，物理吸附法，降速沉降法等，这些方法存在成本高，效果差的缺点，现有技术中有一些气液相分离设备的现有技术，如公开号为CN206513361U，公开时间为2017年9月22日，名称为“油井套管气分离装置”的中国实用新型专利文献，公开了一种油井套管气分离装置。其技术方案是：在壳体顶部的另一侧设有安全阀，在壳体的底部通过螺纹连接放水阀，在壳体内设有隔板，包括下隔板和上隔板，下隔板和上隔板焊接在壳体内壁上，上隔板设置在下隔板的上部，所述的下隔板的下表面上设有多个导流槽，上隔板与下隔板的结构相同。本实用新型的有益效果是：本实用新型对油井套管气进行分离，解决了气温下降，套管气中含有的水汽进入气管线中，液化的水逐渐冻结的问题，从而避免了堵塞气管线，造成加热炉炉火熄灭的问题，使油井正常生产，达到油井升温降压效果，水汽进行三次冷凝，通过三次冷凝，使油井套管中水气分离，但是这种技术方案的净化效果不佳，并不能有效去除岩屑、砂石等固体颗粒。
再如公开号为CN207194880U，公开时间为2018年4月6日，名称为“一种天然气开采除砂除水装置”的中国实用新型专利文献，公开了一种天然气开采除砂除水装置，包括机体外壳，所述机体外壳内腔从上到下依次设有第一横式隔板、第二横式隔板、第三横式隔板，且所述第一横式隔板、第二横式隔板之间设有过滤框，且所述过滤框下方设有排砂管，所述排砂管一端贯穿所述机体外壳外壁连接有泥砂泵，通过设有过滤框与抽砂支管，能够有效分离天然气中的砂石等固体颗粒，并将其排出，通过设有水气分离腔，不消耗外在能源，可以有效的净化新开采天然气中的液态水，通过设有泥砂泵与微型吸气泵，能够加快天然气除砂除水以及天然气收集的操作进度，有效的提高了开采天然气的生产效率，通过设有控制屏，方便技术人员的操作，使用方便，实用性强，但是这种技术方案的设计结构复杂，使用成本偏高，并且不便于清理和调整。
发明内容
本发明的目的在于提供一种集除砂，除水，分离，净化为一体的净化装置具有净化效果好，拆除方便，易清洗，耐腐蚀等特点，在输气管线中起着重要的作用。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种多功能净化装置，其特征在于：包括U型且顶部开口的中空筒体，筒体顶部可拆卸安装有顶盖，筒体上部设置有气体出口，筒体下部设置有气液相进口，筒体底部设置有分离水出口，筒体中可拆卸的设置有分离隔板组和净化器芯；采出的气液相从气液相进口进入筒体，依次经分离隔板组进行气液相分离、经净化器芯净化后气相从气体出口输出。
所述筒体内壁的竖直方向上设置有用于安装分离隔板组的安装槽。
所述分离隔板组包括安装框，安装框的竖直外边设置有用于安装在安装槽中的卡条，安装框的竖直内边上设置有若干隔板，所述隔板与安装框竖直边的夹角不为0º。
所述隔板下侧还设置有若干方向朝下的板和/或刺。
所述净化器芯为与筒体内部腔体尺寸相同的圆柱体，且圆柱体侧边设置有用于安装在安装槽中的卡条，对应的，所述筒体内壁的竖直方向上设置有用于净化器芯的安装槽。
所述筒体内壁的竖直方向上设置有用于安装分离隔板组的安装槽，所述安装槽底部封闭；所述分离隔板组包括安装框，安装框的竖直边与所述安装槽等长，安装框通过其竖直外安装在安装槽中；所述净化器芯为与筒体内部腔体尺寸相同的圆柱体，净化器芯放置在分离隔板组上，且筒体内壁上、净化器芯放置位置设置有用于固定净化器芯的锁扣。
所述顶盖为法兰盘式结构，通过若干螺母可拆卸的设置在筒体的顶部开口处，且顶盖与筒体的顶部之间设置有密封圈。
所述筒体外侧通过支腿固定安装在底板上，所述底板固定设置在水平面上。
一种多功能净化装置的净化方法，其特征在于，包括以下步骤：
安装步骤，打开筒体顶盖，依次将分离隔板组和净化器芯安装至筒体中，然后关闭顶盖；
净化分离步骤，打开气液相进口，通过气液相进口送入采出的气液相，采出的气液相从气液相进口进入筒体，气液相经分离隔板组进行气液相分离使气液相中的液相和固体杂质被分离沉至筒体底部，并由分离水出口排出，分离出的气相再经净化器芯净化进一步去除杂质，净化后的气相从气体出口输出；
清理步骤，关闭气液相进口，打开筒体顶盖，取出分离隔板组和净化器芯进行清理，并清理筒体内部腔体。
本技术方案的有益效果如下：
这种多功能净化装置，下端进上端出，利用采出气的气相上升的特质，设计了分离隔板组来进行液体和较大颗粒杂质与气相的分离，再通过净化器芯进一步去除分离出的气相中的水汽和细微杂质，最后气体从气体出口输出就已经是干净的采出气了，而分离出的液相和杂质都可以从筒体底部排出，而采用内部可拆卸式的设计，在需要清洗和更换部件的时候，只需要关闭气液相进口，打开筒体顶盖，取出分离隔板组和净化器芯进行清理或更换，并方便清理筒体内部腔体，并且根据使用过程中的情况和要求，可以更换不同功能、结构的分离隔板组和净化器芯，适用性非常好。
进一步的，安装槽和卡板的配合便于分离隔板组可拆卸的安装和对准，若干与安装框竖直边的夹角不为0º的隔板可以对进入筒体的气液相进行导向和遮挡，增加行程的同时起到冷却、撞击分离的效果，隔板下侧若干方向朝下的板和/或刺作为气液相在分离隔板组中时进行撞击分离的撞击对象，通过撞击力卸掉采出的气液相中液体和杂质的力并使其沉降至筒底，并且根据采出的气液相质量可以调整采用板和/或刺排列、角度等设置不同的隔板来达到更好的效果。
净化器芯为与筒体内部腔体尺寸相同的圆柱体，即净化器芯与筒体间无间隙，可以保证在净化器芯安装到位后经过分离隔板组分离出的气相不会从净化器芯与筒体间的间隙直接到达气体出口输出，确保净化效果，而与分离隔板组采用相同的安装槽和卡板配合结构便于拆装，使用方便，采用锁扣安装则即便于拆装同时又能和底部封闭的安装槽一并形成对分离隔板组的安装限位。
采用这种净化装置的净化方法，可以便于在使用前对净化装置的情况进行检查和了解，并且根据需求调整内部分离、净化器件的类型与规格，净化过程简便，符合经典过程要求，而最后也便于拆装进行清理维护。
附图说明
本发明的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，附图中：
图1是本发明一种优选的实施方案结构示意图；
图2是本发明分离隔板组一种优选的实施方案结构示意图；
图3是本发明顶盖一种优选的实施方案结构示意图；
图中：
1、筒体；2、顶盖；3、气体出口；4、气液相进口；5、分离水出口；6、分离隔板组；6.1、安装框；6.2、隔板；7、净化器芯；8、支腿；9、底板。
具体实施方式
下面通过几个具体的实施例来进一步说明实现本发明目的技术方案，需要说明的是，本发明要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。
实施例1
作为本发明多功能净化装置一种最基本的实施方式，如图1所示，本实施例公开了一种多功能净化装置，包括U型且顶部开口的中空筒体1，筒体1顶部可拆卸安装有顶盖2，筒体1上部设置有气体出口3，筒体1下部设置有气液相进口4，筒体1底部设置有分离水出口5，筒体1中可拆卸的设置有分离隔板组6和净化器芯7；采出的气液相从气液相进口4进入筒体1，依次经分离隔板组6进行气液相分离、经净化器芯7净化后气相从气体出口3输出。
这种多功能净化装置，下端进上端出，利用采出气的气相上升的特质，设计了分离隔板组6来进行液体和较大颗粒杂质与气相的分离，再通过净化器芯7进一步去除分离出的气相中的水汽和细微杂质，最后气体从气体出口3输出就已经是干净的采出气了，而分离出的液相和杂质都可以从筒体1底部排出，而采用内部可拆卸式的设计，在需要清洗和更换部件的时候，只需要关闭气液相进口4，打开筒体1顶盖2，取出分离隔板组6和净化器芯7进行清理或更换，并方便清理筒体1内部腔体，并且根据使用过程中的情况和要求，可以更换不同功能、结构的分离隔板组6和净化器芯7，适用性非常好。
实施例2
作为本发明多功能净化装置一种优选的实施方式，如图1所示，本实施例公开了一种多功能净化装置，包括U型且顶部开口的中空筒体1，筒体1顶部可拆卸安装有顶盖2，筒体1上部设置有气体出口3，筒体1下部设置有气液相进口4，筒体1底部设置有分离水出口5，筒体1中可拆卸的设置有分离隔板组6和净化器芯7，如图2所示，所述筒体1内壁的竖直方向上设置有用于安装分离隔板组6的安装槽，所述分离隔板组6包括安装框6.1，安装框6.1的竖直外边设置有用于安装在安装槽中的卡条，安装框6.1的竖直内边上设置有若干隔板6.2，所述隔板6.2与安装框6.1竖直边的夹角不为0º，所述隔板6.2下侧还设置有若干方向朝下的板和/或刺，采出的气液相从气液相进口4进入筒体1，依次经分离隔板组6进行气液相分离、经净化器芯7净化后气相从气体出口3输出。
这种多功能净化装置，下端进上端出，利用采出气的气相上升的特质，设计了分离隔板组6来进行液体和较大颗粒杂质与气相的分离，再通过净化器芯7进一步去除分离出的气相中的水汽和细微杂质，最后气体从气体出口3输出就已经是干净的采出气了，而分离出的液相和杂质都可以从筒体1底部排出，而采用内部可拆卸式的设计，在需要清洗和更换部件的时候，只需要关闭气液相进口4，打开筒体1顶盖2，取出分离隔板组6和净化器芯7进行清理或更换，并方便清理筒体1内部腔体，并且根据使用过程中的情况和要求，可以更换不同功能、结构的分离隔板组6和净化器芯7，适用性非常好；安装槽和卡板的配合便于分离隔板组6可拆卸的安装和对准，若干与安装框6.1竖直边的夹角不为0º的隔板6.2可以对进入筒体1的气液相进行导向和遮挡，增加行程的同时起到冷却、撞击分离的效果，隔板6.2下侧若干方向朝下的板和/或刺作为气液相在分离隔板组6中时进行撞击分离的撞击对象，通过撞击力卸掉采出的气液相中液体和杂质的力并使其沉降至筒底，并且根据采出的气液相质量可以调整采用板和/或刺排列、角度等设置不同的隔板6.2来达到更好的效果。
实施例3
作为本发明多功能净化装置又一种优选的实施方式，如图1所示，本实施例公开了一种多功能净化装置，包括U型且顶部开口的中空筒体1，筒体1顶部可拆卸安装有顶盖2，筒体1上部设置有气体出口3，筒体1下部设置有气液相进口4，筒体1底部设置有分离水出口5，筒体1中可拆卸的设置有分离隔板组6和净化器芯7，如图2所示，所述筒体1内壁的竖直方向上设置有用于安装分离隔板组6的安装槽，所述分离隔板组6包括安装框6.1，安装框6.1的竖直外边设置有用于安装在安装槽中的卡条，安装框6.1的竖直内边上设置有若干隔板6.2，所述隔板6.2与安装框6.1竖直边的夹角不为0º，所述隔板6.2下侧还设置有若干方向朝下的板和/或刺；所述净化器芯7为与筒体1内部腔体尺寸相同的圆柱体，且圆柱体侧边设置有用于安装在安装槽中的卡条，对应的，所述筒体1内壁的竖直方向上设置有用于净化器芯7的安装槽，采出的气液相从气液相进口4进入筒体1，依次经分离隔板组6进行气液相分离、经净化器芯7净化后气相从气体出口3输出；如图3所示，所述顶盖2为法兰盘式结构，通过若干螺母可拆卸的设置在筒体1的顶部开口处，且顶盖2与筒体1的顶部之间设置有密封圈；所述筒体1外侧通过支腿8固定安装在底板9上，所述底板9固定设置在水平面上。
这种多功能净化装置，下端进上端出，利用采出气的气相上升的特质，设计了分离隔板组6来进行液体和较大颗粒杂质与气相的分离，再通过净化器芯7进一步去除分离出的气相中的水汽和细微杂质，最后气体从气体出口3输出就已经是干净的采出气了，而分离出的液相和杂质都可以从筒体1底部排出，而采用内部可拆卸式的设计，在需要清洗和更换部件的时候，只需要关闭气液相进口4，打开筒体1顶盖2，取出分离隔板组6和净化器芯7进行清理或更换，并方便清理筒体1内部腔体，并且根据使用过程中的情况和要求，可以更换不同功能、结构的分离隔板组6和净化器芯7，适用性非常好；安装槽和卡板的配合便于分离隔板组6可拆卸的安装和对准，若干与安装框6.1竖直边的夹角不为0º的隔板6.2可以对进入筒体1的气液相进行导向和遮挡，增加行程的同时起到冷却、撞击分离的效果，隔板6.2下侧若干方向朝下的板和/或刺作为气液相在分离隔板组6中时进行撞击分离的撞击对象，通过撞击力卸掉采出的气液相中液体和杂质的力并使其沉降至筒底，并且根据采出的气液相质量可以调整采用板和/或刺排列、角度等设置不同的隔板6.2来达到更好的效果；净化器芯7为与筒体1内部腔体尺寸相同的圆柱体，即净化器芯7与筒体1间无间隙，可以保证在净化器芯7安装到位后经过分离隔板组6分离出的气相不会从净化器芯7与筒体1间的间隙直接到达气体出口3输出，确保净化效果。
实施例4
作为本发明多功能净化装置一种最佳的实施方式，如图1所示，本实施例公开了一种多功能净化装置，包括U型且顶部开口的中空筒体1，筒体1顶部可拆卸安装有顶盖2，筒体1上部设置有气体出口3，筒体1下部设置有气液相进口4，筒体1底部设置有分离水出口5，筒体1中可拆卸的设置有分离隔板组6和净化器芯7，如图2所示，所述筒体1内壁的竖直方向上设置有用于安装分离隔板组6的安装槽，所述分离隔板组6包括安装框6.1，安装框6.1的竖直外边设置有用于安装在安装槽中的卡条，安装框6.1的竖直内边上设置有若干隔板6.2，所述隔板6.2与安装框6.1竖直边的夹角不为0º，所述隔板6.2下侧还设置有若干方向朝下的板和/或刺；所述筒体1内壁的竖直方向上设置有用于安装分离隔板组6的安装槽，所述安装槽底部封闭；所述分离隔板组6包括安装框6.1，安装框6.1的竖直边与所述安装槽等长，安装框6.1通过其竖直外安装在安装槽中；所述净化器芯7为与筒体1内部腔体尺寸相同的圆柱体，净化器芯7放置在分离隔板组6上，且筒体1内壁上、净化器芯7放置位置设置有用于固定净化器芯7的锁扣，采出的气液相从气液相进口4进入筒体1，依次经分离隔板组6进行气液相分离、经净化器芯7净化后气相从气体出口3输出；如图3所示，所述顶盖2为法兰盘式结构，通过若干螺母可拆卸的设置在筒体1的顶部开口处，且顶盖2与筒体1的顶部之间设置有密封圈；所述筒体1外侧通过支腿8固定安装在底板9上，所述底板9固定设置在水平面上。
这种多功能净化装置，下端进上端出，利用采出气的气相上升的特质，设计了分离隔板组6来进行液体和较大颗粒杂质与气相的分离，再通过净化器芯7进一步去除分离出的气相中的水汽和细微杂质，最后气体从气体出口3输出就已经是干净的采出气了，而分离出的液相和杂质都可以从筒体1底部排出，而采用内部可拆卸式的设计，在需要清洗和更换部件的时候，只需要关闭气液相进口4，打开筒体1顶盖2，取出分离隔板组6和净化器芯7进行清理或更换，并方便清理筒体1内部腔体，并且根据使用过程中的情况和要求，可以更换不同功能、结构的分离隔板组6和净化器芯7，适用性非常好；安装槽和卡板的配合便于分离隔板组6可拆卸的安装和对准，若干与安装框6.1竖直边的夹角不为0º的隔板6.2可以对进入筒体1的气液相进行导向和遮挡，增加行程的同时起到冷却、撞击分离的效果，隔板6.2下侧若干方向朝下的板和/或刺作为气液相在分离隔板组6中时进行撞击分离的撞击对象，通过撞击力卸掉采出的气液相中液体和杂质的力并使其沉降至筒底，并且根据采出的气液相质量可以调整采用板和/或刺排列、角度等设置不同的隔板6.2来达到更好的效果，而与分离隔板组6采用相同的安装槽和卡板配合结构便于拆装，使用方便，采用锁扣安装则即便于拆装同时又能和底部封闭的安装槽一并形成对分离隔板组6的安装限位。
实施例5
如图1至3，本实施例提供了一种多功能净化装置的净化方法，包括以下步骤：
安装步骤，打开筒体1顶盖2，依次将分离隔板组6和净化器芯7安装至筒体1中，然后关闭顶盖2；
净化分离步骤，打开气液相进口4，通过气液相进口4送入采出的气液相，采出的气液相从气液相进口4进入筒体1，气液相经分离隔板组6进行气液相分离使气液相中的液相和固体杂质被分离沉至筒体1底部，并由分离水出口5排出，分离出的气相再经净化器芯7净化进一步去除杂质，净化后的气相从气体出口3输出；
清理步骤，关闭气液相进口4，打开筒体1顶盖2，取出分离隔板组6和净化器芯7进行清理，并清理筒体1内部腔体。
采用这种净化装置的净化方法，可以便于在使用前对净化装置的情况进行检查和了解，并且根据需求调整内部分离、净化器件的类型与规格，净化过程简便，符合经典过程要求，而最后也便于拆装进行清理维护。
Claims (9)
1.一种多功能净化装置，其特征在于：包括U型且顶部开口的中空筒体（1），筒体（1）顶部可拆卸安装有顶盖（2），筒体（1）上部设置有气体出口（3），筒体（1）下部设置有气液相进口（4），筒体（1）底部设置有分离水出口（5），筒体（1）中可拆卸的设置有分离隔板组（6）和净化器芯（7）；采出的气液相从气液相进口（4）进入筒体（1），依次经分离隔板组（6）进行气液相分离、经净化器芯（7）净化后气相从气体出口（3）输出。
2.如权利要求1所述的一种多功能净化装置，其特征在于：所述筒体（1）内壁的竖直方向上设置有用于安装分离隔板组（6）的安装槽。
3.如权利要求1或2所述的一种多功能净化装置，其特征在于：所述分离隔板组（6）包括安装框（6.1），安装框（6.1）的竖直外边设置有用于安装在安装槽中的卡条，安装框（6.1）的竖直内边上设置有若干隔板（6.2），所述隔板（6.2）与安装框（6.1）竖直边的夹角不为0º。
4.如权利要求3所述的一种多功能净化装置，其特征在于：所述隔板（6.2）下侧还设置有若干方向朝下的板和/或刺。
5.如权利要求1或2所述的一种多功能净化装置，其特征在于：所述净化器芯（7）为与筒体（1）内部腔体尺寸相同的圆柱体，且圆柱体侧边设置有用于安装在安装槽中的卡条，对应的，所述筒体（1）内壁的竖直方向上设置有用于净化器芯（7）的安装槽。
6.如权利要求1所述的一种多功能净化装置，其特征在于：所述筒体（1）内壁的竖直方向上设置有用于安装分离隔板组（6）的安装槽，所述安装槽底部封闭；所述分离隔板组（6）包括安装框（6.1），安装框（6.1）的竖直边与所述安装槽等长，安装框（6.1）通过其竖直外安装在安装槽中；所述净化器芯（7）为与筒体（1）内部腔体尺寸相同的圆柱体，净化器芯（7）放置在分离隔板组（6）上，且筒体（1）内壁上、净化器芯（7）放置位置设置有用于固定净化器芯（7）的锁扣。
7.如权利要求1所述的一种多功能净化装置，其特征在于：所述顶盖（2）为法兰盘式结构，通过若干螺母可拆卸的设置在筒体（1）的顶部开口处，且顶盖（2）与筒体（1）的顶部之间设置有密封圈。
8.如权利要求1所述的一种多功能净化装置，其特征在于：所述筒体（1）外侧通过支腿（8）固定安装在底板（9）上，所述底板（9）固定设置在水平面上。
9.一种多功能净化装置的净化方法，其特征在于，包括以下步骤：
安装步骤，打开筒体（1）顶盖（2），依次将分离隔板组（6）和净化器芯（7）安装至筒体（1）中，然后关闭顶盖（2）；
净化分离步骤，打开气液相进口（4），通过气液相进口（4）送入采出的气液相，采出的气液相从气液相进口（4）进入筒体（1），气液相经分离隔板组（6）进行气液相分离使气液相中的液相和固体杂质被分离沉至筒体（1）底部，并由分离水出口（5）排出，分离出的气相再经净化器芯（7）净化进一步去除杂质，净化后的气相从气体出口（3）输出；
清理步骤，关闭气液相进口（4），打开筒体（1）顶盖（2），取出分离隔板组（6）和净化器芯（7）进行清理，并清理筒体（1）内部腔体。
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