CN115218204B - 一种天然气放空装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天然气放空装置，包括管道以及安装于管道上的连接管，所述连接管的两侧均设置有缓冲仓，所述缓冲仓内部靠近连接管一侧固定连接有竖隔板，所述缓冲仓内部固定连接有与竖隔板垂直布置的横隔板；通过驱动组件促使球体转轴，从而使得导流管和其内部的单向阀调转方向，在弹簧的作用力下可以带动第一滑板可以向着连接管的方向滑动，从而将第一通纳腔室内部的天然气挤出至连接管内部并通过排气口排出进行燃烧，而在牵引组件的作用力下使得第二滑板也相继滑动至连接管处，进而将第二容纳腔室内部的空气挤压至连接管内部，可以将连接管内部剩余的天然气以一定的流速挤出，便于对其进行充分地燃烧。

Description

一种天然气放空装置

技术领域

本发明涉及燃烧装置技术领域，特别涉及一种天然气放空装置。

背景技术

在天然气的开采和输送过程中，放空泄压是避免超压事故发生的一种最为有效的措施，现有技术中，气井在进行放空泄压时，一般通过金属导管将气井内的部分气体导出，通过燃烧的方式使导出的气体分解，以降低井内或者管道内部压力。

但是在使用过程中发现，在导出天然气的开始阶段，由于管道内部的压力较大，使得天然气排出的速度较快，而在后期由于管道内部逐渐区域正常压力，此时天然气排出的速率会有所下降，在这两个阶段中，当天然气流速较快时，燃烧喷嘴与天然气之间的接触时间短，而在后期天然气流速降低时，受到风力等因素影响使部分天然气在没到达燃烧喷嘴处就已经流失，因此上述两个阶段中，燃烧喷嘴对天然的燃烧过程都不够充分。

因此，有必要提供一种天然气放空装置解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种天然气放空装置，以解决上述背景技术中提出的现有方空装置在导出天然气的初期以及后期燃烧喷嘴对天然的燃烧过程不够充分的问题。

基于上述思路，本发明提供如下技术方案：包括管道以及安装于管道上的连接管，所述连接管的两侧均设置有缓冲仓，所述缓冲仓内部靠近连接管一侧固定连接有竖隔板，所述缓冲仓内部固定连接有与竖隔板垂直布置的横隔板，所述横隔板的顶部和底部分别滑动连接有第一滑板和第二滑板，所述第一滑板和第二滑板之间通过牵引组件相连接；

所述竖隔板上设置有球体，且球体内部安装带有第一单向阀的导流管，所述连接管内部设置有与球体相连接的驱动组件，当驱动组件带动球体翻转时，连接管内部气体通过导流管单向地进入竖隔板一侧，并通过牵引组件同步推动第一滑板和第二滑板滑动；

所述横隔板的顶部形成储存天然气的第一容纳腔室，所述横隔板的底部形成储存外部空气的第二容纳腔室，所述第一滑板滑动设置于第一容纳腔室内部，所述第二滑板滑动连接于第二容纳腔室内部，所述竖隔板上设置有排气管，所述排气管上设置有供第二容纳腔室内部的气体单向地流动至连接管内部的第二单向阀，所述导流管和排气管分别设置于横隔板的顶端和底端；

所述驱动组件包括滑动设置于连接管内部的驱动板以及设置于驱动板底部的支撑杆，所述竖隔板上固定连接有球壳，所述球体转动连接于球壳内部，所述球壳内壁顶端和底端均开设有弧形槽，所述球体上设置有拉绳，所述拉绳的一端置于顶端的弧形槽内并与球体的外侧面固定连接，所述拉绳的另一端从底端的弧形槽向下延伸至竖隔板内部并最终穿出竖隔板与驱动板固定连接，所述球体前后两侧均固定连接有圆轴，所述圆轴与竖隔板之间通过卷簧相连接；

所述竖隔板上位于球壳的前后两侧均开设有槽口，所述圆轴贯穿球壳并延伸至槽口内部，所述圆轴与球壳转动连接，所述卷簧的两端分别与圆轴的外侧壁以及槽口的内壁固定连接；

所述牵引组件包括固定连接于第一滑板上的第一连接杆以及固定连接于第二滑板上的第二连接杆，所述第一连接杆设置为L型且设置于第二连接杆靠近竖隔板的一侧，所述第一连接杆和第二连接杆之间固定连接有弹力绳，所述横隔板上开设有贯穿的条形槽，所述第一连接杆和第二连接杆均与条形槽滑动配合；

所述第一滑板远离竖隔板的一侧设置有弹簧，且第一滑板靠近弹簧的一侧固定连接有拉杆，所述拉杆穿过缓冲仓并与其滑动连接；

缓冲仓的内部靠近连接管处安装有进气管，且进气管上设置有供外部气体单向地流动至第二容纳腔室内部的第三单向阀。

作为本发明进一步的方案：所述第一连接杆靠近竖隔板的一侧面上固定连接有密封条，所述密封条与条形槽的前后两侧壁相接触，所述密封条穿过竖隔板并与其滑动连接，两侧第一连接杆上连接的密封条在垂直方向上相互错开。

作为本发明进一步的方案：所述驱动板的底部设置为弧形，所述连接管的前后两侧壁上均开设有导向槽，所述驱动板的前后两侧面上均固定连接有与导向槽滑动配合的导向块。

作为本发明进一步的方案：所述第一滑板和第二滑板的外侧面上均固定设置有一滑块，所述缓冲仓的前后两侧壁上均开设有滑槽，所述滑块滑动配合于滑槽内部。

作为本发明进一步的方案：所述第一滑板的四个侧边上均开设一安装槽，所述安装槽的截面形状设置为弧形，所述安装槽内部转动连接有滚轴，所述第一滑板的外侧拐角处固定设置有凸块，所述凸块与滚轴同时和缓冲仓的内壁相接触。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：当天然气的流速较快时，通过驱动组件可以带动球体和其内部的导流管转动，此时连接管内部的天然气可以通过第一单向阀流动至竖隔板一侧的第一容纳腔室内部，从而推动第一滑板向着远离连接管的方向滑动，通过此结构可以起到一定的缓冲效果，避免天然气在燃烧初期因流速较快而燃烧不充分的问题，进而通过牵引组件同步带动第二滑板滑动。

在燃烧末期，天然气的流速下降，此时在驱动组件的作用下可以促使球体转动180°，从而使得导流管和其内部的单向阀调转方向，在弹簧的作用力下可以带动第一滑板可以向着连接管的方向滑动，从而将第一通纳腔室内部的天然气挤出至连接管内部并通过排气口排出进行燃烧，而在牵引组件的作用力下使得第二滑板也相继滑动至连接管处，进而将第二容纳腔室内部的空气挤压至连接管内部，可以将连接管内部剩余的天然气以一定的流速挤出，便于对其进行充分地燃烧。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的第一连接杆与第二连接杆的结构示意图；

图3是本发明的竖隔板与横隔板的结构示意图；

图4是本发明图1的A处放大结构示意图；

图5是本发明图1的B处放大结构示意图；

图6是本发明图1的C处放大结构示意图；

图7是本发明图2的D处放大结构示意图；

图8是本发明的圆轴以及卷簧的结构示意图；

图9是本发明的滑槽结构示意图；

图10是本发明的拉杆与弹簧结构示意图；

图11是本发明的密封垫结构示意图；

图12是本发明的滚轴结构示意图。

图中：1、管道；2、缓冲仓；3、弹力绳；4、第二滑板；5、第二连接杆；6、横隔板；7、第一连接杆；8、凸块；9、第一滑板；10、连接管；11、排气口；12、拉绳；13、导向槽；14、支撑杆；15、驱动板；16、竖隔板；17、进气管；18、排气管；19、弹簧；20、拉杆；21、导流管；22、弧形槽；23、球体；24、密封条；25、球壳；26、条形槽；27、滑槽；28、卷簧；29、圆轴；30、滑块；31、密封垫；32、泄压槽；33、滚轴；34、第一容纳腔室；35、第二容纳腔室；36、进气口。

具体实施方式

如图1所示，一种天然气放空装置，包括用于输送天然气的管道1，在管道1的顶部设置有放空机构，用于将管道1内部的天然气导出并燃烧，从而便于对管道1进行检修，具体地，放空机构包括固定设置于管道1顶部的连接管10，连接管10设置为长方体状且由钢材制成，实际使用过程中，连接管10通过螺栓连接的方式与管道1进行对接，连接管10的顶端和底端分别设置有排气口11和进气口36，且在进气口36处设置有泄压阀，排气口11顶端设置有燃烧喷嘴，燃烧喷嘴与连接管10相连接，实际使用过程中，当管道1内部的压力超出设定值时，泄压阀打开，此时管道1内部的天然气可以通过进气口36进入到连接管10内部，之后通过排气口11排出，利用排气口11处的燃烧喷嘴可以对导出的天然气进行燃烧。

但是在使用过程中发现，在导出天然气的开始阶段，由于管道1内部的压力较大，使得天然气排出的速度较快，而在后期由于管道1内部逐渐区域正常压力，此时天然气排出的速率会有所下降，在这两个阶段中，当天然气流速较快时，燃烧喷嘴与天然气之间的接触时间短，而在后期天然气流速降低时，受到风力等因素影响使部分天然气在没到达燃烧喷嘴处就已经流失，因此上述两个阶段中，燃烧喷嘴对天然的燃烧过程都不够充分，因此，本方案在连接管10的两侧设置有缓冲仓2，当连接管10内部的压力较大时，通过缓冲仓2可以吸收一部分的天然气，从而降低其流速，在燃烧的末期，缓冲仓2内部吸收的天然气会逐渐释放出来进行燃烧。

如1-3、10所示，具体地，缓冲仓2由钢材或铁等金属材料制成，其一内部为空腔，并且一侧设置为开口，实际使用时通过螺栓连接的方式与连接管10相固定，在缓冲仓2内部靠近开口处固定连接有竖隔板16，此外缓冲仓2内部固定连接有与竖隔板16垂直布置的横隔板6，横隔板6的外侧壁与缓冲仓2的内壁以及竖隔板16相接触，使得横隔板6的顶部形成储存天然气的第一容纳腔室34，而横隔板6的底部形成储存外部空气的第二容纳腔室35，在横隔板6的顶部滑动连接有第一滑板9，横隔板6的底部滑动连接有第二滑板4。

进一步地，第一滑板9和第二滑板4之间通过牵引组件相连接，当第一滑板9向着远离连接管10的方向移动时，可以同步带动第二滑板4滑动，而当第一滑板9向着连接管10的方向滑动上，第一滑板9和第二滑板4相对滑动，当第一滑板9滑动至连接管10处将第一容纳腔室34内部的天然气挤压至连接管10内部时，第二滑板4在牵引组件的拉动下相继滑动至连接管10处，从而将第二容纳腔室35内部的空气挤压至连接管10内部，一方面可以保证剩余的天然气有足够的流速向上流动与燃烧喷嘴相反应，另一方面可以将连接管10内部剩余的天然气全部导出，从而避免连接管10内有剩余的天然气没有燃烧。

而为了第一容纳腔室34和第二容纳腔室35内的气体可以相继排出至连接管10内部，在竖隔板16上转动设置有球体23，且球体23内部固定设置有导流管21，导流管21内部设置有第一单向阀，在竖隔板16上还设置有排气管18，排气管18上设置有供第二容纳腔室35内部的气体单向地流动至连接管10内部的第二单向阀；且导流管21和排气管18分别设置于横隔板6的顶端和底端。

更进一步地，在连接管10内部设置有与球体23相连接的驱动组件，当天然气的流速较快时，通过驱动组件可以带动球体23和其内部的导流管21转动，此时连接管10内部的天然气可以通过第一单向阀流动至竖隔板16一侧的第一容纳腔室34内部，从而推动第一滑板9向着远离连接管10的方向滑动，通过此结构可以起到一定的缓冲效果，避免天然气在燃烧初期因流速较快而燃烧不充分的问题，进而通过牵引组件同步带动第二滑板4滑动，此处在缓冲仓2的内部靠近连接管10处安装有进气管17，且进气管17上设置有供外部气体单向地流动至第二容纳腔室35内部的第三单向阀，因此，当第二滑板4随着第一滑板9同步滑动时，可以将外部的空气通过进气管17吸入至第二容纳腔室35内部，而在燃烧末期，天然气的流速下降，此时在驱动组件的作用下可以促使球体23转动180°，从而使得导流管21和其内部的第一单向阀调转方向，而为了带动第一滑板9复位，在第一滑板9的远离连接管10的一侧设置有弹簧19，弹簧19设置于第一滑板9和缓冲仓2之间，此时在弹簧19的作用力下可以带动第一滑板9可以向着连接管10的方向滑动，从而将第一通纳腔室内部的天然气挤出至连接管10内部并通过排气口11排出进行燃烧，而在牵引组件的作用力下使得第二滑板4也相继滑动至连接管10处，进而将第二容纳腔室35内部的空气挤压至连接管10内部，可以将连接管10内部剩余的天然气以一定的流速挤出，便于对其进行充分地燃烧。

如图1、3-4、7-8所示，上述驱动组件包括滑动设置于连接管10内部的驱动板15以及设置于驱动板15底部用于对其进行支撑的支撑杆14，且支撑杆14与连接管10固定连接，在竖隔板16上固定连接有球壳25，而球体23则转动连接于球壳25内部，且球壳25内壁顶端和底端均开设有弧形槽22。

进一步地，球体23上设置有拉绳12，拉绳12的一端置于顶端的弧形槽22内并与球体23的外侧面固定连接，拉绳12的另一端从底端的弧形槽22向下延伸至竖隔板16内部并最终穿出竖隔板16与驱动板15固定连接，且拉绳12与竖隔板16滑动连接，此处上下两个弧形槽22对称分布，具体如图4和图7所示。

如图8所示，球体23沿着与竖隔板16平行的方向布置有两圆轴29，圆轴29与球体23固定连接，且竖隔板16上位于球壳25的前后两侧均开设有槽口，而圆轴29则贯穿球壳25并延伸至槽口内部，圆轴29与球壳25转动连接，且圆轴29延伸至槽口内的一段外侧套设有卷簧28，卷簧28的两端分别与圆轴29的外侧壁以及槽口的内壁固定连接。

实际使用过程中，当天然气由于高压而流速较快时，可以带动驱动板15向上滑动，从而通过拉绳12带动躯体和其内部的导流管21转动180°，使得导流管21内部的第一单向阀可以带调转方向，此时连接管10内部的天然气可以通过第一单向阀流动至第一容纳腔室34内部将第一滑板9向着远离连接管10的方向推动，从而起到缓冲和泄压的效果，避免天然气以较快的流速流出而燃烧不充分的问题，而在燃烧的后期阶段，天然气的流速下降，此时驱动板15会逐渐向下移动至支撑杆14的顶端，从而将拉绳12松开，此时在卷簧28的作用力下可以带动球体23复位，使得导流管21和其内部的第一单向阀反向转动180°而复位，此时第一容纳腔室34内部的天然气可以通过导流管21流动至连接管10内部。

如图1、2-6所示，上述牵引组件包括固定连接于第一滑板9上的第一连接杆7以及固定连接于第二滑板4上的第二连接杆5，第一连接杆7和第二连接杆5均设置于靠近竖隔板16的一侧，第一连接杆7设置为L型且设置于第二连接杆5靠近竖隔板16的一侧，在第一连接杆7和第二连接杆5之间固定连接有弹力绳3，弹力绳3由橡胶或者尼龙等弹性材料制成，弹力绳3设置于第二滑板4中心位置处。

进一步地，在横隔板6的中心位置处开设有贯穿的条形槽26，而第一连接杆7和第二连接杆5则穿过此条形槽26进行对接，实际使用过程中可以在第一连接杆7和第二连接杆5上均布置一接头，以便与弹力绳3进行连接，而第一连接杆7和第二连接杆5可以通过焊接或者螺钉连接的方式与第一滑板9和第二滑板4相连接。

为了对条形槽26进行密封，在第一连接杆7靠近竖隔板16的一侧面上固定连接有密封条24，其与条形槽26的前后两侧壁相接触，且密封条24穿过竖隔板16并与其滑动连接，两侧第一连接杆7上连接的密封条24在垂直方向上相互错开，从而避免第一滑板9在复位时两密封条24相干涉。

在第一滑板9远离竖隔板16的一侧固定连接有拉杆20，拉杆20穿过缓冲仓2并与其滑动连接。

在燃烧阶段的初期，连接管10内部天然气的流速较快，此时通过驱动板15可以拉动拉绳12将导流管21调转方向，使得连接管10内部的气体可以流动至第一容纳腔室34内部，进而推动第一滑板9滑动，此时通过第一连接杆7与第二连接杆5相接触，使得第一滑板9可以同步带动第二滑板4向着远离竖隔板16的方向滑动，而外部环境中的气体则可以通过进气管17流动至第二容纳腔室35内部，随着天然气不断地从导流管21流动至第一容纳腔室34内部，第一滑板9逐渐远离竖隔板16并将弹簧19压缩，而此时由于第一容纳腔室34处于密封状态，天然气不会通过导流管21回流至连接管10内部，从而使得弹簧19保持相对稳定的状态，而实际使用过程中，工作人员可以通过拉杆20对第一滑板9进行拉动，使其对弹簧19进行进一步地压缩，以便于其后期复位，当燃烧的末期阶段，连接管10内部的气体流速下降，此时驱动板15向下滑动松开拉绳12，在卷簧28的作用力下带动球体23翻转复位，而导流管21和其内部的第一单向阀调转方向，此时弹簧19的作用力下可以带动第一滑板9向着竖隔板16的方向滑动而率先将第一容纳腔室34内部的天然气通过第一单向阀导出至连接管10内部，而此时第一连接杆7与第二连接杆5也逐渐分离并将弹力绳3拉着，但是在惯性的作用下，使得第二滑板4在一定的时间内保持静止的状态，而此时弹力绳3被进一步拉伸，当第一滑板9在弹簧19作用力逐渐靠近竖隔板16时，通过拉伸的弹力绳3可以带动第二滑板4相继滑动至竖隔板16处，再此过程中可以将第二容纳腔室35内部的气体通过排气管18排出，一方面可以将连接管10内部剩余的天然气以一定的流速导出，使其能够充分燃烧，另一方面也避免了连接管10内天然气的残留。

如图9、11所示，作为第一滑板9和第二滑板4与缓冲仓2之间滑动配合方式的第一实施例，可以在第一滑板9和第二滑板4的外侧面上固定设置有一滑块30，而缓冲仓2的前后两侧壁上均开设有滑槽27，使得滑块30滑动配合于滑槽27内部，而为了提高第一滑板9以及第二滑板4与缓冲仓2之间的密封性，可以在第一滑杆、第二滑板4以及其外侧的滑块30上套设一密封垫31，此处密封垫31优选地采用硬质橡胶或者塑料等材料制作，使得第一滑杆和第二滑板4在滑动时更加平顺。

如图12所示，作为第一滑板9滑动连接方式的第二实施例，可以在第一滑板9的四个侧边上均开设一安装槽，安装槽的截面形状设置为弧形，安装槽内部转动连接有滚轴33，此处安装槽的弧度大于一个兀弧度，使得滚轴33不会从第一滑板9上的弧形槽22内脱落，而第一滑板9的外侧拐角处固定设置有凸块8，凸块8与滚轴33同时与缓冲仓2的内壁相接触，此处通过滚轴33与缓冲仓2内壁之间的挤压来对第一容纳腔室34进行密封，能够起到良好的密封效果，且滚轴33与缓冲仓2之间为滚动摩擦，摩擦力较小，使得第一滑板9在复位时，利用弹簧19可以快速带动第一滑板9向着竖隔板16的方向滑动。

如图1所示，上述驱动板15的底部设置为弧形，使得上升的气流可以稳定带动驱动板15向上滑动，而连接管10的前后两侧壁上均开设有导向槽13，在驱动板15的前后两侧面上均固定连接有与导向槽13滑动配合的导向块。

为了当第一滑板9和第二滑板4向着远离竖隔板16的方向滑动时缓冲仓2内部的气体可以排出，在缓冲仓2远离竖隔板16的一侧开设有泄压槽32。泄压槽32设置于竖隔板16的顶端和底端。

Claims (5)

1.一种天然气放空装置，包括管道以及安装于管道上的连接管，其特征在于：所述连接管的两侧均设置有缓冲仓，所述缓冲仓内部靠近连接管一侧固定连接有竖隔板，所述缓冲仓内部固定连接有与竖隔板垂直布置的横隔板，所述横隔板的顶部和底部分别滑动连接有第一滑板和第二滑板，所述第一滑板和第二滑板之间通过牵引组件相连接；

所述竖隔板上设置有球体，且球体内部安装带有第一单向阀的导流管，所述连接管内部设置有与球体相连接的驱动组件，当驱动组件带动球体翻转时，连接管内部气体通过导流管单向地进入竖隔板一侧，并通过牵引组件同步推动第一滑板和第二滑板滑动；

所述横隔板的顶部形成储存天然气的第一容纳腔室，所述横隔板的底部形成储存外部空气的第二容纳腔室，所述第一滑板滑动设置于第一容纳腔室内部，所述第二滑板滑动连接于第二容纳腔室内部，所述竖隔板上设置有排气管，所述排气管上设置有供第二容纳腔室内部的气体单向地流动至连接管内部的第二单向阀，所述导流管和排气管分别设置于横隔板的顶端和底端；

所述驱动组件包括滑动设置于连接管内部的驱动板以及设置于驱动板底部的支撑杆，所述竖隔板上固定连接有球壳，所述球体转动连接于球壳内部，所述球壳内壁顶端和底端均开设有弧形槽，所述球体上设置有拉绳，所述拉绳的一端置于顶端的弧形槽内并与球体的外侧面固定连接，所述拉绳的另一端从底端的弧形槽向下延伸至竖隔板内部并最终穿出竖隔板与驱动板固定连接，所述球体前后两侧均固定连接有圆轴，所述圆轴与竖隔板之间通过卷簧相连接；

所述竖隔板上位于球壳的前后两侧均开设有槽口，所述圆轴贯穿球壳并延伸至槽口内部，所述圆轴与球壳转动连接，所述卷簧的两端分别与圆轴的外侧壁以及槽口的内壁固定连接；

所述牵引组件包括固定连接于第一滑板上的第一连接杆以及固定连接于第二滑板上的第二连接杆，所述第一连接杆设置为L型且设置于第二连接杆靠近竖隔板的一侧，所述第一连接杆和第二连接杆之间固定连接有弹力绳，所述横隔板上开设有贯穿的条形槽，所述第一连接杆和第二连接杆均与条形槽滑动配合；

所述第一滑板远离竖隔板的一侧设置有弹簧，且第一滑板靠近弹簧的一侧固定连接有拉杆，所述拉杆穿过缓冲仓并与其滑动连接；

缓冲仓的内部靠近连接管处安装有进气管，且进气管上设置有供外部气体单向地流动至第二容纳腔室内部的第三单向阀。

2.根据权利要求1所述的一种天然气放空装置，其特征在于：所述第一连接杆靠近竖隔板的一侧面上固定连接有密封条，所述密封条与条形槽的前后两侧壁相接触，所述密封条穿过竖隔板并与其滑动连接，两侧第一连接杆上连接的密封条在垂直方向上相互错开。

3.根据权利要求1所述的一种天然气放空装置，其特征在于：所述驱动板的底部设置为弧形，所述连接管的前后两侧壁上均开设有导向槽，所述驱动板的前后两侧面上均固定连接有与导向槽滑动配合的导向块。

4.根据权利要求1所述的一种天然气放空装置，其特征在于：所述第一滑板和第二滑板的外侧面上均固定设置有一滑块，所述缓冲仓的前后两侧壁上均开设有滑槽，所述滑块滑动配合于滑槽内部。

5.根据权利要求1所述的一种天然气放空装置，其特征在于：所述第一滑板的四个侧边上均开设一安装槽，所述安装槽的截面形状设置为弧形，所述安装槽内部转动连接有滚轴，所述第一滑板的外侧拐角处固定设置有凸块，所述凸块与滚轴同时和缓冲仓的内壁相接触。

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