CN113717763A - 一种降低天然气中水化物形成的脱除装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降低天然气中水化物形成的脱除装置及方法，包括主箱体、干燥剂、推动机构和设在主箱体一侧的上下料机构，主箱体一侧开设有窗口，窗口处设有窗门，窗门与设在主箱体内的分子筛板连接，主箱体上端连接有排气管，主箱体内位于分子筛板下方为制冷室，制冷室的底部设有第一冷凝管，第一冷凝管一端与设在主箱体底端的进气管连通，第一冷凝管另一端的杆身上设有多个第二冷凝管；该天然气脱除装置采用冷凝和过滤方式，脱出天然气中水化物，通过在冷凝性内采用多管体对气体输送，进而有效提高天然气与分子筛板内干燥剂上晶体的接触面积，同时降低天然气流速，使天然气在分子筛板内的停留时长得到加强，过滤效率得到大幅度的提高。

Description

一种降低天然气中水化物形成的脱除装置及方法
技术领域
本发明涉及天然气加工技术领域，具体是一种降低天然气中水化物形成的脱除装置及方法。
背景技术
天然气中通常混合有少量水蒸气，水蒸气会影响天然气的燃烧。因此，在天然气输送过程中，需要通过过滤设备将天然气中含有的水化物进行脱离。公开号为CN108641768B，公开了一种高效型天然气干燥机，包括有第一安装罐、进气管、排污斗、第一封盖、活性炭过滤层、进气斗、冷凝管、制冷机、硬质管、抽气管、气泵等；排污斗与第一安装罐底部连通，排污斗底端外表面设有外螺纹，第一封盖内表面设有内螺纹，外螺纹与内螺纹螺纹连接，第一安装罐内通过进气斗分隔成冷凝区、过滤区，冷凝区位于过滤区上方。本发明达到干燥效率快、具有过滤功能、便于更换吸附剂的效果。天然气在通过活动炭过滤层进行吸附时，活性炭过滤层下方需要接入进气管道，由于进气管道采用直通方式连接在罐内，输出压力会比较高，导致天然气在活性炭层中停留的时间很短，另外过滤层内的分布上也不均匀，导致过滤效果有限，过滤层上过滤空间没有得到充分利用。对此，需要进行改善。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降低天然气中水化物形成的脱除装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种降低天然气中水化物形成的脱除装置，包括主箱体、干燥剂、推动机构和设在主箱体一侧用于对干燥剂输送的上下料机构；
主箱体一侧开设有窗口，窗口处设有窗门，窗门与设在主箱体内的分子筛板连接，分子筛板与主箱体内壁活动配合，主箱体上端连接有排气管，主箱体内位于分子筛板下方为制冷室；
制冷室的顶部设有固定板，制冷室的底部设有第一冷凝管，第一冷凝管呈螺旋型设置并向上延伸，第一冷凝管一端与设在主箱体底端的进气管连通，第一冷凝管另一端的杆身上设有多个垂直设置的第二冷凝管，各个第二冷凝管远离第一冷凝管一端穿过固定板延伸至分子筛板的下方；
推动机构，置于主箱体两侧并与窗门连接，用于通过推动窗门将分子筛板从窗口处拉出，使分子筛板与上下料机构配合。
优选的，所述制冷室内设有集液箱，集液箱上连接有第二导管和排液管，第二导管远离集液箱一端与第一冷凝管连通，排液管远离集液箱一端延伸至主箱体外，排液管与集液箱的连接处设有控制阀门。
优选的，所述主箱体远离上下料机构一侧设有制冷机，制冷机通过安装座与主箱体外壁固定连接，主箱体输出端与设在制冷室内的风板相连接。
优选的，所述推动机构包括电动推杆，电动推杆通过电机座安装在主箱体的两侧，电动推杆的输出端与设在窗门两侧的固定板固定连接。
优选的，所述上下料机构包括上料仓和集料仓，上料仓置于主箱体一侧，用于向拉出后的分子筛板投入干燥剂，集料仓置于主箱体一侧并处于分子筛板的下方，用于对分子筛板上的废料进行收集。
优选的，所述分子筛板包括滤板框，滤板框置于主箱体内并与安装在主箱体腔壁上的导轨滑动配合，滤板框一侧与窗门固定连接，滤板框下端设有滤网板，滤板框内位于滤网板上方装填有干燥剂，滤网板贴近窗门一侧的板面上开设有卸料口，卸料口内设有活动网板，活动网板一端与卸料口活动配合，活动网板另一端穿过窗门延伸至窗门外。
优选的，所述上料绞龙包括设在主箱体一侧的安装座，安装座一侧设有进料仓，安装座上端安装有送料绞龙，送料绞龙进料端与进料仓连通，送料绞龙上端设有下料罩，下料罩置于滤板框的上方。
优选的，所述集料仓包括设在安装座上端的集料筒，集料筒上端设有集料罩，集料罩置于滤板框的下方。
优选的，所述主箱体底端设有多个支撑杆，支撑杆顶端与主箱体下端面固定连接，支撑杆的底端与设在主箱体下方的支撑环焊接固定。
一种降低天然气中水化物形成的脱除装置的脱除方法，包括以下步骤：
步骤一：进气管接入天然气注气管道，排气管接收天然气输送管道，天然气经过进气管进入第一导管内，然后从第一导管进入第一冷凝管中；
步骤二：在经过第一导管和第一冷凝管时，主箱体一侧的制冷机会启动，控制制冷室内温度，使第一导管和第一冷凝管的温度降低，天然气温度低于第一导管和第一冷凝管的温度，第一导管和第一冷凝管能够使天然气中的水蒸气进行冷凝，冷凝后的水蒸气通过第二导管收集到集液箱内，然后再通过控制阀门排出；
步骤三：进入第一导管内的天然气进入第二冷凝管内，被分割为多股气流，多股气流穿过第二冷凝管呈分散式充斥在分子筛板的下方，从制冷室上升来的天然气，会透过滤网板穿过干燥剂，然后在干燥剂作用下进行过滤，过滤后的天然气通过排气管排出。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该天然气脱除装置采用冷凝和过滤方式，脱出天然气中水化物，通过在冷凝性内采用多管体对气体输送，进而有效提高天然气与分子筛板内干燥剂上晶体的接触面积，同时降低天然气流速，使天然气在分子筛板内的停留时长得到加强，过滤效率得到大幅度的提高。
该天然气脱除装置内的分子筛板与主箱体通过导轨活动连接，能通过采电动推杆的推动进行展开，配合设在天然气脱出装置一侧的上下料机构，使得工作人员能及时对分子筛板上干燥剂进行更换，便捷实用，易于维护。
附图说明
图1为一种降低天然气中水化物形成的脱除装置的结构示意图。
图2为一种降低天然气中水化物形成的脱除装置中主箱体的结构示意图。
图3为一种降低天然气中水化物形成的脱除装置中分子筛板的结构示意图。
图4为一种降低天然气中水化物形成的脱除装置图3中A处的结构放大示意图。
图5为一种降低天然气中水化物形成的脱除装置中第一导管的结构示意图。
图6为一种降低天然气中水化物形成的脱除装置中第一冷凝管的结构示意图。
图中：1、安装座；2、集料筒；3、送料绞龙；4、集料罩；5、下料罩；6、进料仓；7、主箱体；8、进气管；9、制冷机；10、排液管；11、窗门；12、固定板；13、电动推杆；14、支撑环；15、排气管；16、滤板框；17、滤网板；18、导轨；19、干燥剂；20、卸料口；21、活动网板；22、第一导管；23、第二导管；24、集液箱；25、风板；26、固定板；27、控制阀门；28、第一冷凝管；29、第二冷凝管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1-图6，本发明实施例中，一种降低天然气中水化物形成的脱除装置，包括主箱体7、干燥剂19、推动机构和设在主箱体7一侧用于对干燥剂19输送的上下料机构。主箱体7一侧开设有窗口，窗口处设有窗门11，窗门11与设在主箱体7内的分子筛板连接，分子筛板与主箱体7内壁活动配合，主箱体7上端连接有排气管15，主箱体7内位于分子筛板下方为制冷室；
制冷室的顶部设有固定板26，制冷室的底部设有第一冷凝管28，第一冷凝管28呈螺旋型设置并向上延伸，第一冷凝管28一端与设在主箱体7底端的进气管8连通，第一冷凝管28另一端的杆身上设有多个垂直设置的第二冷凝管29，各个第二冷凝管29远离第一冷凝管28一端穿过固定板26延伸至分子筛板的下方；天然气通过进气管8进入第一导管22内，螺旋设置的第一导管22，能增长天然气与第一导管22的接触时间，提高冷凝效果，进入第一导管22内的天然气进入第二冷凝管29内，被分割为多股气流，多股气流穿过第二冷凝管29呈分散式充斥在分子筛板的下方，在气压的作用下，穿过分子筛板对天然气中极性分子如水和不饱和分子进行吸附，相较于单管体的输送方式，多管体输送，能提高天然气与分子筛板内干燥剂19上晶体的接触面积，同时降低天然气流速，使天然气在分子筛板内的停留时长得到加强，过滤效率得到大幅度的提高。
制冷室内设有集液箱24，集液箱24上连接有第二导管23和排液管10，第二导管23远离集液箱24一端与第一冷凝管28连通，排液管10远离集液箱24一端延伸至主箱体7外，排液管10与集液箱24的连接处设有控制阀门27。
主箱体7远离上下料机构一侧设有制冷机9，制冷机9通过安装座与主箱体7外壁固定连接，主箱体7输出端与设在制冷室内的风板25相连接。进气管8接入天然气注气管道，排气管15接收天然气输送管道，天然气经过进气管8进入第一导管22内，然后从第一导管22进入第一冷凝管28中，在经过第一导管22和第一冷凝管28时，主箱体7一侧的制冷机9会启动，控制制冷室内温度，使第一导管22和第一冷凝管28的温度降低，天然气温度低于第一导管22和第一冷凝管28的温度，第一导管22和第一冷凝管28能够使天然气中的水蒸气进行冷凝，冷凝后的水蒸气通过第二导管23收集到集液箱24内，然后再通过控制阀门27排出。
推动机构，置于主箱体7两侧并与窗门11连接，用于通过推动窗门11将分子筛板从窗口处拉出，使分子筛板与上下料机构配合。推动机构包括电动推杆13，电动推杆13通过电机座安装在主箱体7的两侧，电动推杆13的输出端与设在窗门11两侧的固定板12固定连接。
上下料机构包括上料仓和集料仓，上料仓置于主箱体7一侧，用于向拉出后的分子筛板投入干燥剂19，集料仓置于主箱体7一侧并处于分子筛板的下方，用于对分子筛板上的废料进行收集。电动推杆13带有独立电源，启动时，能通过固定板12对窗门11进行推动，窗门11拉动滤板框16从主箱体7一侧的窗口处推出，使上料绞龙的输出端口置于拉出后的分子筛板上方，集料仓对应在分子筛板的下方。
分子筛板包括滤板框16，滤板框16置于主箱体7内并与安装在主箱体7腔壁上的导轨18滑动配合，滤板框16一侧与窗门11固定连接，滤板框16下端设有滤网板17，滤板框16内位于滤网板17上方装填有干燥剂19，滤网板17贴近窗门11一侧的板面上开设有卸料口20，卸料口20内设有活动网板21，活动网板21一端与卸料口20活动配合，活动网板21另一端穿过窗门11延伸至窗门11外；干燥剂19是一种硅铝酸盐多微孔晶体，它对物质的吸附来源于物理吸附，其晶体孔穴内部有很强的极性和库仑场，对极性分子如水和不饱和分子表现出强烈的吸附能力。干燥剂19装填在滤板框16内，从制冷室上升来的天然气，会透过滤网板17穿过干燥剂19，然后在干燥剂19作用下进行过滤，过滤后的天然气通过排气管15排出。
滤板框16推出后，从窗门11外将活动网板21拉出即可对滤板框16内干燥剂19进行卸除，活动网板21通过卡设方式安装在卸料口20内，方便工作人员拉出，窗门11与主箱体7窗口的连接处，窗门11与活动网板21的连接处均设置有密封条，用于保证天然气在脱出时不会泄露。
上料绞龙包括设在主箱体7一侧的安装座1，安装座1一侧设有进料仓6，安装座1上端安装有送料绞龙3，送料绞龙3进料端与进料仓6连通，送料绞龙3上端设有下料罩5，下料罩5置于滤板框16的上方。送料绞龙3包括垂直设置的送料套筒和设在送料套筒顶端的驱动电机，驱动电机输出端与穿设在送料套筒内的螺旋叶片连接，螺旋叶片的上端延伸至下料罩5处，螺旋叶片的下端延伸至进料仓6处；从进料仓6内投入的干燥剂19即可在螺旋叶片的带动下不断提升，然后通过下料罩5落到滤板框16内。
集料仓包括设在安装座1上端的集料筒2，集料筒2上端设有集料罩4，集料罩4置于滤板框16的下方；推动机构通过窗门11将分子筛板拉出后，滤网板17上的卸料口20会移动至集料罩4的上方，活动网板21与集料罩4相对应，从窗门11外，将活动网板21从卸料口20处拉出，位于滤板框16内的干燥剂19即可通过卸料口20掉落到滤板框16内，对干燥剂19进行更换。
主箱体7底端设有多个支撑杆，支撑杆顶端与主箱体7下端面固定连接，支撑杆的底端与设在主箱体7下方的支撑环14焊接固定。
发明的工作原理：进气管8接入天然气注气管道，排气管15接收天然气输送管道，天然气经过进气管8进入第一导管22内，然后从第一导管22进入第一冷凝管28中。在经过第一导管22和第一冷凝管28时，主箱体7一侧的制冷机9会启动，控制制冷室内温度，使第一导管22和第一冷凝管28的温度降低，天然气温度低于第一导管22和第一冷凝管28的温度，第一导管22和第一冷凝管28能够使天然气中的水蒸气进行冷凝，冷凝后的水蒸气通过第二导管23收集到集液箱24内，然后再通过控制阀门27排出。进入第一导管22内的天然气进入第二冷凝管29内，被分割为多股气流，多股气流穿过第二冷凝管29呈分散式充斥在分子筛板的下方，从制冷室上升来的天然气，会透过滤网板17穿过干燥剂19，然后在干燥剂19作用下进行过滤，过滤后的天然气通过排气管15排出。相较于单管体的输送方式，多管体输送，能提高天然气与分子筛板内干燥剂19上晶体的接触面积，同时降低天然气流速，使天然气在分子筛板内的停留时长得到加强，过滤效率得到大幅度的提高。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。

Claims (10)

1.一种降低天然气中水化物形成的脱除装置，包括主箱体(7)、干燥剂(19)、推动机构和设在主箱体(7)一侧用于对干燥剂(19)输送的上下料机构，其特征在于：
所述主箱体(7)一侧开设有窗口，所述窗口处设有窗门(11)，所述窗门(11)与设在主箱体(7)内的分子筛板连接，所述分子筛板与主箱体(7)内壁活动配合，所述主箱体(7)上端连接有排气管(15)，所述主箱体(7)内位于分子筛板下方为制冷室；
所述制冷室的顶部设有固定板(26)，所述制冷室的底部设有第一冷凝管(28)，所述第一冷凝管(28)呈螺旋型设置并向上延伸，所述第一冷凝管(28)一端与设在主箱体(7)底端的进气管(8)连通，所述第一冷凝管(28)另一端的杆身上设有多个垂直设置的第二冷凝管(29)，各个所述第二冷凝管(29)远离第一冷凝管(28)一端穿过固定板(26)延伸至分子筛板的下方；
所述推动机构，置于主箱体(7)两侧并与窗门(11)连接，用于通过推动窗门(11)将分子筛板从窗口处拉出，使分子筛板与上下料机构配合。
2.根据权利要求1所述的一种降低天然气中水化物形成的脱除装置，其特征在于，所述制冷室内设有集液箱(24)，所述集液箱(24)上连接有第二导管(23)和排液管(10)，所述第二导管(23)远离集液箱(24)一端与第一冷凝管(28)连通，所述排液管(10)远离集液箱(24)一端延伸至主箱体(7)外，所述排液管(10)与集液箱(24)的连接处设有控制阀门(27)。
3.根据权利要求1所述的一种降低天然气中水化物形成的脱除装置，其特征在于，所述主箱体(7)远离上下料机构一侧设有制冷机(9)，所述制冷机(9)通过安装座与主箱体(7)外壁固定连接，所述主箱体(7)输出端与设在制冷室内的风板(25)相连接。
4.根据权利要求1所述的一种降低天然气中水化物形成的脱除装置，其特征在于，所述推动机构包括电动推杆(13)，所述电动推杆(13)通过电机座安装在主箱体(7)的两侧，所述电动推杆(13)的输出端与设在窗门(11)两侧的固定板(12)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种降低天然气中水化物形成的脱除装置，其特征在于，所述上下料机构包括上料仓和集料仓，所述上料仓置于主箱体(7)一侧，用于向拉出后的分子筛板投入干燥剂(19)，所述集料仓置于主箱体(7)一侧并处于分子筛板的下方，用于对分子筛板上的废料进行收集。
6.根据权利要求5所述的一种降低天然气中水化物形成的脱除装置，其特征在于，所述分子筛板包括滤板框(16)，所述滤板框(16)置于主箱体(7)内并与安装在主箱体(7)腔壁上的导轨(18)滑动配合，所述滤板框(16)一侧与窗门(11)固定连接，所述滤板框(16)下端设有滤网板(17)，所述滤板框(16)内位于滤网板(17)上方装填有干燥剂(19)，所述滤网板(17)贴近窗门(11)一侧的板面上开设有卸料口(20)，所述卸料口(20)内设有活动网板(21)，所述活动网板(21)一端与卸料口(20)活动配合，所述活动网板(21)另一端穿过窗门(11)延伸至窗门(11)外。
7.根据权利要求6所述的一种降低天然气中水化物形成的脱除装置，其特征在于，所述上料绞龙包括设在主箱体(7)一侧的安装座(1)，所述安装座(1)一侧设有进料仓(6)，所述安装座(1)上端安装有送料绞龙(3)，所述送料绞龙(3)进料端与进料仓(6)连通，所述送料绞龙(3)上端设有下料罩(5)，所述下料罩(5)置于滤板框(16)的上方。
8.根据权利要求7所述的一种降低天然气中水化物形成的脱除装置，其特征在于，所述集料仓包括设在安装座(1)上端的集料筒(2)，所述集料筒(2)上端设有集料罩(4)，所述集料罩(4)置于滤板框(16)的下方。
9.根据权利要求1所述的一种降低天然气中水化物形成的脱除装置，其特征在于，所述主箱体(7)底端设有多个支撑杆，所述支撑杆顶端与主箱体(7)下端面固定连接，所述支撑杆的底端与设在主箱体(7)下方的支撑环(14)焊接固定。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种降低天然气中水化物形成的脱除装置的脱除方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：进气管(8)接入天然气注气管道，排气管(15)接收天然气输送管道，天然气经过进气管(8)进入第一导管(22)内，然后从第一导管(22)进入第一冷凝管(28)中；
步骤二：在经过第一导管(22)和第一冷凝管(28)时，主箱体(7)一侧的制冷机(9)会启动，控制制冷室内温度，使第一导管(22)和第一冷凝管(28)的温度降低，天然气温度低于第一导管(22)和第一冷凝管(28)的温度，第一导管(22)和第一冷凝管(28)能够使天然气中的水蒸气进行冷凝，冷凝后的水蒸气通过第二导管(23)收集到集液箱(24)内，然后再通过控制阀门(27)排出；
步骤三：进入第一导管(22)内的天然气进入第二冷凝管(29)内，被分割为多股气流，多股气流穿过第二冷凝管(29)呈分散式充斥在分子筛板的下方，从制冷室上升来的天然气，会透过滤网板(17)穿过干燥剂(19)，然后在干燥剂(19)作用下进行过滤，过滤后的天然气通过排气管(15)排出。
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CN210945524U (zh) * 2019-12-13 2020-07-07 仝心 一种天然气采气装置用的脱水装置

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