CN113278455B - 一种天然气脱水装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天然气脱水装置，包括干燥腔、吸附剂回收腔和吸附剂注入腔；吸附剂注入腔沿设置于干燥腔的顶部，且吸附剂注入腔与干燥腔连接处设置有干燥剂注入口；吸附剂回收腔沿设置于干燥腔的底部，且吸附剂回收腔与干燥腔连接处设置有干燥剂出口；干燥腔内部设置有分隔件，分隔件沿干燥腔的水平轴线方向设置，将干燥腔分成N个腔室；分隔件连接有驱动装置，驱动装置驱动分隔件绕干燥腔的水平轴线旋转；干燥腔的端面设置有进气孔和出气孔，且进气孔和出气孔设置于未与吸附剂回收腔和吸附剂注入腔连通的腔室端面。本发明的目的在于提供一种天然气脱水装置，可及时对干燥腔内的吸附剂进行更换，避免因吸附剂失效而无法脱除天然气中水分的现象。
Description
技术领域
本发明涉及天然气技术领域，尤其涉及一种天然气脱水装置。
背景技术
天然气蕴藏在地下多孔隙岩层中，包括油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气等，是优质燃料和化工原料。但是，从油田伴生气或气井中生产出来的天然气，含有过多的水分，水分会降低天然气热值，在降温降压过程中易形成水合物，因此在燃烧之前必须进行分离与净化，控制其水分含量，使之成为干气
现有技术中，为了去除天然气中的水分，主要采用含有吸附剂的干燥器对天然气中的水蒸气进行吸附。但在天然气中水分含量较高时，吸附剂会在短时间内失效，导致现有的天然气干燥器使用时间短，吸附剂更换频率高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种天然气脱水装置，可以及时对干燥腔内的吸附剂进行更换，避免因吸附剂失效而无法脱除天然气中水分的现象。
本发明通过下述技术方案实现：
一种天然气脱水装置，包括干燥腔、吸附剂回收腔以及吸附剂注入腔；
所述吸附剂注入腔沿所述干燥腔的水平轴线方向设置于所述干燥腔的顶部，且所述吸附剂注入腔与所述干燥腔连接处设置有干燥剂注入口；所述吸附剂回收腔沿所述干燥腔的水平轴线方向设置于所述干燥腔的底部，且所述吸附剂回收腔与所述干燥腔连接处设置有干燥剂出口；
所述干燥腔内部设置有分隔件，所述分隔件沿所述干燥腔的水平轴线方向设置，将所述干燥腔分成N个腔室；所述分隔件连接有驱动装置，所述驱动装置驱动所述分隔件绕所述干燥腔的水平轴线旋转；
所述干燥腔的端面设置有进气孔和出气孔，且所述进气孔和所述出气孔设置于未与所述吸附剂回收腔和所述吸附剂注入腔连通的腔室端面。
采用本方案的脱水装置工作时，带有水分的天然气从进气孔进入干燥腔，由于干燥腔内设置有吸附剂，吸附剂吸收天然气中的水分，从而对天然气中的水分进气脱除，脱除水分后的天然气从出气孔离开干燥腔；由于驱动装置带动分隔件于干燥腔内旋转，吸附有水分的吸附剂从干燥剂出口离开干燥腔并进入到吸附剂回收腔，随后随着分隔件的持续运动，没有装载吸附剂的腔室与吸附剂注入腔连通，干燥的吸附剂从吸附剂注入腔进入到干燥腔内，从而在分隔件的持续运动中对天然气进行脱水。
在本方案中，通过分隔件如此往复的运动，可以及时对干燥腔内的吸附剂进行更换，避免因吸附剂失效而无法脱除天然气中水分的现象；而且根据天然气中水分的含量，合理的设置驱动装置的驱动速度，可以有效的脱除天然气中的水分。
优选地，所述进气孔和所述出气孔分别设置于所述干燥腔的左端面和右端面，且所述进气孔和所述出气孔设置于同一个腔室的左端面和右端面。
优选地，所述进气孔和所述出气孔设置于所述干燥腔的同一端面，且所述进气孔和所述出气孔分别设置于相邻两个腔室的端面；
所述干燥腔的另一端面向外凸出形成凸起，且所述凸起与所述进气孔和所述出气孔相向设置。
优选地，所述分隔件包括隔板和主轴，所述隔板等间隔设置于所述主轴上。
优选地，相邻两个所述隔板的角度为45°。
优选地，所述隔板靠近所述干燥腔的一侧还设置有橡胶条。
优选地，所述吸附剂回收腔至多与4个所述腔室连通。
优选地，所述吸附剂注入腔至多与3个所述腔室连通。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
通过分隔件的往复的运动，可以及时对干燥腔内的吸附剂进行更换，避免因吸附剂失效而无法脱除天然气中水分的现象；而且根据天然气中水分的含量，合理的设置驱动装置的驱动速度，可以有效的脱除天然气中的水分。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明脱水装置的正视图；
图2为本发明脱水装置的左视图；
图3为本发明脱水装置的剖视图；
图4为本发明脱水装置的端面俯视图；
图5为本发明脱水装置的腔室定义图；
附图中标记及对应的零部件名称：
1、干燥腔；2、吸附剂回收腔；3、吸附剂注入腔；4、进气孔；5、出气孔；6、主轴；7、隔板；8、凸起。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
一种天然气脱水装置，如图1-3所示，包括圆柱状的干燥腔1、长方体状的吸附剂回收腔2以及长方体状的吸附剂注入腔3，且吸附剂回收腔2与吸附剂注入腔3的长度相等；
在本实施例中，干燥腔1沿水平方向设置，吸附剂注入腔3沿干燥腔1的水平轴线方向设置于干燥腔1的顶部，且吸附剂注入腔3与干燥腔1连接处设置有干燥剂注入口；吸附剂回收腔2沿干燥腔1的水平轴线方向设置于干燥腔1的底部，且吸附剂回收腔2与干燥腔1连接处设置有干燥剂出口；
干燥腔1内部设置有分隔件，分隔件沿干燥腔1的水平轴线方向设置，将干燥腔1分成N个腔室；分隔件连接有驱动装置，驱动装置驱动分隔件绕干燥腔1的水平轴线旋转；
干燥腔1的端面设置有进气孔4和出气孔5，且进气孔4和出气孔5设置于未与吸附剂回收腔2和吸附剂注入腔3连通的腔室端面。
采用本方案的脱水装置工作时，带有水分的天然气从进气孔4进入干燥腔1，由于干燥腔1内设置有吸附剂，吸附剂吸收天然气中的水分，从而对天然气中的水分进气脱除，脱除水分后的天然气从出气孔5离开干燥腔1；由于驱动装置带动分隔件于干燥腔1内旋转，吸附有水分的吸附剂从干燥剂出口离开干燥腔1并进入到吸附剂回收腔2，随后随着分隔件的持续运动，没有装载吸附剂的腔室与吸附剂注入腔3连通，干燥的吸附剂从吸附剂注入腔3进入到干燥腔1内，从而在分隔件的持续运动中对天然气进行脱水。
在本方案中，通过分隔件如此往复的运动，可以及时对干燥腔1内的吸附剂进行更换，避免因吸附剂失效而无法脱除天然气中水分的现象；而且根据天然气中水分的含量，合理的设置驱动装置的驱动速度，可以有效的脱除天然气中的水分。
具体地，在本实施例中，分隔件包括主轴6和隔板7，主轴6与驱动装置固定连接，并在驱动装置的作用下顺时针旋转；隔板7等间隔设置于主轴6上，且相邻两个隔板7的角度为45°，即：分隔件将干燥腔1等分成八个腔室，由于分隔件在实时运动，分隔件与干燥腔1的腔壁构成的腔室在随时变动，为了便于描述，在本实施例中，对腔室的位置做一个静态定义：设与水平面呈45°所对应的腔室为Ⅰ号腔室，沿顺时针方向的腔室依次为Ⅱ号腔室、Ⅲ号腔室、Ⅳ号腔室、Ⅴ号腔室、Ⅵ号腔室、Ⅶ号腔室、Ⅷ号腔室，如图5所示，；由于吸附剂回收腔2是用于回收吸收水分后的吸附剂，因此，只要保证吸附剂回收腔2设置于干燥腔1的底部即可，其与腔室的连通个数可以为1-4个，即：吸附剂回收腔2可与Ⅱ号腔室、Ⅲ号腔室、Ⅳ号腔室以及Ⅴ号腔室中的任意一个或多个腔室连通；此外，为了使得吸附剂既能够注满空的腔室，又不会使得含有水分的天然气进入到吸附剂注入腔3，吸附剂注入腔3可与Ⅵ号腔室、Ⅶ号腔室以及Ⅷ号腔室中的任意一个或多个腔室连通，进气孔4和出气孔5可对称设置于Ⅰ号腔室、Ⅶ号腔室或者Ⅷ号腔室中任意一个腔室的端面；即：当吸附剂注入腔3与Ⅵ号腔室连通时，进气孔4和出气孔5可对称设置于Ⅰ号腔室、Ⅶ号腔室或者Ⅷ号腔室中任意一个腔室的端面；当吸附剂注入腔3与Ⅶ号腔室连通或同时与Ⅵ号腔室和Ⅶ号腔室时，进气孔4和出气孔5可对称设置于Ⅰ号腔室或Ⅷ号腔室任意一个腔室的端面；当吸附剂注入腔3与Ⅷ号腔室连通、同时与Ⅶ号腔室和Ⅷ号腔室连通、或同时与Ⅵ号腔室、Ⅶ号腔室以及Ⅷ号腔室连通时，进气孔4和出气孔5对称设置于Ⅰ号腔室。
工作时，天然气通过进气孔4进入装载有吸附剂的腔室内，天然气经腔室内的吸附剂吸收水分后，从出气孔5离开干燥腔1。
进一步地，考虑到一个腔室的吸附剂吸附水分的能力有限，因此在本实施例中，进气孔4和出气口设置于干燥腔1的同一端面，且进气孔4和出气孔5分别设置于两个相邻的腔室端面；干燥腔1的另一端面向外凸出形成凸起8，从而使得隔板7的端面不与干燥腔1的端面接触，进而使得设置有进气孔4和出气孔5的两个腔室相互导通，以便于天然气流动，具体地，参见图2、图3图4以及图5所示，在图2中，吸附剂注入腔3同时与Ⅵ号腔室和Ⅶ号腔室连通，吸附剂回收腔2与Ⅲ号腔室和Ⅳ号腔室两个腔室连通，进气孔4设置于Ⅰ号腔室的左端面，出气孔5设置于Ⅷ号腔室的左端面，干燥腔1的右端面如图4所示，凸起8位于Ⅰ号腔室和Ⅷ号腔室的右端面，从而使得Ⅰ号腔室和Ⅷ号腔室的右端面连通。
工作时，天然气通过进气孔4进入Ⅰ号腔室，经Ⅰ号腔室内的吸附剂吸收水分后，天然气从凸起8进入到Ⅶ号腔室，进入到Ⅶ号腔室腔内的天然气再次被吸收水分后从出气孔5离开干燥腔1。
在本实施例，通过将进气孔4和出气孔5设置在两个不同的腔室上，对天然气中的水分进行二次吸收，可以有效地脱除天然气中的水分，提高脱水效率。
进一步地，隔板7靠近干燥腔1的一侧还设置有橡胶条。
通过在隔板7上设置橡胶条，可以有效减少因隔板7与干燥腔1的壁面摩擦产生的噪声以及造成的磨损，同时还可以增加相邻两个腔室的密封性，避免天然气在干燥腔1内四处流动。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种天然气脱水装置，其特征在于，包括干燥腔(1)、吸附剂回收腔(2)以及吸附剂注入腔(3)；
所述吸附剂注入腔(3)沿所述干燥腔(1)的水平轴线方向设置于所述干燥腔(1)的顶部，且所述吸附剂注入腔(3)与所述干燥腔(1)连接处设置有干燥剂注入口；所述吸附剂回收腔(2)沿所述干燥腔(1)的水平轴线方向设置于所述干燥腔(1)的底部，且所述吸附剂回收腔(2)与所述干燥腔(1)连接处设置有干燥剂出口；
所述干燥腔(1)内部设置有分隔件，所述分隔件沿所述干燥腔(1)的水平轴线方向设置，将所述干燥腔(1)分成N个腔室；所述分隔件连接有驱动装置，所述驱动装置驱动所述分隔件绕所述干燥腔(1)的水平轴线旋转；
所述干燥腔(1)的端面设置有进气孔(4)和出气孔(5)，且所述进气孔(4)和所述出气孔(5)设置于未与所述吸附剂回收腔(2)和所述吸附剂注入腔(3)连通的腔室端面。
2.根据权利要求1所述的一种天然气脱水装置，其特征在于，所述进气孔(4)和所述出气孔(5)分别设置于所述干燥腔(1)的左端面和右端面，且所述进气孔(4)和所述出气孔(5)设置于同一个腔室的左端面和右端面。
3.根据权利要求1所述的一种天然气脱水装置，其特征在于，所述进气孔(4)和所述出气孔(5)设置于所述干燥腔(1)的同一端面，且所述进气孔(4)和所述出气孔(5)分别设置于相邻两个腔室的端面；
所述干燥腔(1)的另一端面向外凸出形成凸起(8)，且所述凸起(8)与所述进气孔(4)和所述出气孔(5)相向设置。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种天然气脱水装置，其特征在于，所述分隔件包括隔板(7)和主轴(6)，所述隔板(7)等间隔设置于所述主轴(6)上。
5.根据权利要求4所述的一种天然气脱水装置，其特征在于，相邻两个所述隔板(7)的角度为45°。
6.根据权利要求4所述的一种天然气脱水装置，其特征在于，所述隔板(7)靠近所述干燥腔(1)的一侧还设置有橡胶条。
7.根据权利要求5所述的一种天然气脱水装置，其特征在于，所述吸附剂回收腔(2)至多与4个所述腔室连通。
8.根据权利要求5所述的一种天然气脱水装置，其特征在于，所述吸附剂注入腔(3)至多与3个所述腔室连通。
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