CN205024190U - 天然气脱水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种天然气脱水装置，包括脱水部和排水部，脱水部包括第一缸体和第二缸体，第一缸体的侧壁开设有湿气入口，第一缸体内穿设有气水导管，气水导管侧壁上贯穿有与湿气入口连通的过气孔；第二缸体密封连接在第一缸体上方，第二缸体内设有滤水膜，滤水膜的内腔与气水导管连通，第二缸体的侧壁开设有第一干气出口；排水部包括水气分路管，水气分路管的上端与气水导管的下端密封连接，水气分路管的下端连接有上凡尔，水气分路管内部具有盛水室，盛水室的下部设有上浮球，上凡尔与上浮球连接。本实用新型采用滤水膜对湿天然气进行过滤脱水，克服了现有技术存在的气温高时不能有效脱水的缺陷，实现一年四季全天候自动脱水和自动排水。

Description

天然气脱水装置

技术领域

本实用新型涉及一种脱水装置，尤其是一种用于采油站自产天然气脱水的天然气脱水装置。

背景技术

油田开发过程中，由采油站的缓冲罐分离出的天然气，通过天然气管网输送到采油站的水套炉区，供采暖炉、外输炉、掺油炉、掺水炉、一次加热炉的加热用气，如果产气量大于本采油站水套炉用量，多余部分会输送到外输气干线作为它用。因采油站的缓冲罐分离出的天然气含有一定量的水(采油站的缓冲罐没有分离干气的功能)，属于湿天然气，在冬季湿天然气会使气管线产生冰冻，不能正常生产，而且湿天然气中的水蒸气会减小输气管道的通过能力，因此湿天然气需要脱水变为干天然气。

目前，采油站普遍应用的天然气脱水设备为“空冷干燥器”和“分气包”。如图16所示，空冷干燥器是由多组U型管组成的空冷干燥器设备62，其脱水原理为：湿天然气经由空冷干燥器进口控制阀59进入空冷干燥器的U型管，气上升，气中的水成分在外部低气温(外部大气温度)的作用下，凝结下落，沉在U型管下部的管中，干天然气由空冷干燥器出口控制阀60输出。分气包是一个立式的缸筒，其脱水原理为：气从中部进入，顶部出，气上升，气中的水成分在外部低气温的作用下，凝结下落，沉在缸底。

空冷干燥器和分气包在生产中脱水，只有外部气温在-5度以下时脱水效果好，外部气温在-5度～15度时效果差，外部气温高于15度时根本不能脱水，即脱水效果严重依赖外部环境的气温；而且在脱水效果差或不能脱水时，由于水的影响，会导致采油站天然气脱硫装置中的干式脱硫药缩短使用寿命4个月，造成成本增加。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种天然气脱水装置，以解决现有技术存在的外界气温高时脱水效率低或无法脱水的缺陷。

为达到上述目的，本实用新型提出一种天然气脱水装置，其中，所述天然气脱水装置包括脱水部和排水部，脱水部包括：第一缸体，其内部中空且两端敞口，其侧壁开设有湿气入口，所述第一缸体内穿设有气水导管，所述气水导管的侧壁上贯穿有多个与所述湿气入口连通的过气孔；第二缸体，密封连接在所述第一缸体上方，所述第二缸体的内部中空且下端敞口，所述第二缸体内设有筒形的滤水膜，所述滤水膜的上端封闭且下端与所述气水导管的上端密封连接，所述滤水膜的内腔与所述气水导管连通，所述第二缸体的侧壁开设有第一干气出口；排水部包括：水气分路管，密封连接在所述第一缸体下方，所述水气分路管的上端与所述气水导管的下端密封连接，所述水气分路管的下端连接有上凡尔，所述水气分路管内部具有与所述气水导管连通的盛水室，所述盛水室的下部设有上浮球，所述上凡尔与所述上浮球连接。

如上所述的天然气脱水装置，其中，所述排水部还包括：第三缸体，连接在所述第一缸体下方并套设在所述水气分路管外，且与所述水气分路管之间形成气水室，所述气水室的下部设有下浮球，所述第三缸体的下端连接有下凡尔，所述下凡尔与所述下浮球连接。

如上所述的天然气脱水装置，其中，所述排水部还包括水气分路阀座、第一阀芯和第二阀芯，水气分路阀座呈柱形且密封连接在所述水气分路管的下端内部，所述水气分路阀座的顶部凹设有分水室且底部凹设有分气室，所述水气分路阀座内沿径向开设有互不连通且位于所述分水室与所述分气室之间的第一通水孔和第一通气孔，所述第一通气孔位于所述第一通水孔下方，所述第一通水孔与所述分水室贯通，所述第一通气孔与所述分气室贯通；所述水气分路管的侧壁内沿轴向开设有互不连通的第二通水孔和第二通气孔，所述第二通水孔的两端部和所述第二通气孔的两端部均封闭，所述第二通水孔的下部与所述第一通水孔连通，所述第二通水孔的上部通过开设在所述水气分路管外侧壁上的溢水孔与所述气水室连通，所述第二通气孔的下部与所述第一通气孔连通，所述第二通气孔的上部通过开设在所述水气分路管内侧壁上的平衡气孔与所述盛水室连通；第一阀芯坐于所述分水室上并与所述水气分路阀座构成所述上凡尔；第二阀芯坐于所述分气室上并与所述水气分路阀座构成气凡尔，所述第二阀芯与所述下浮球的上端连接。

如上所述的天然气脱水装置，其中，所述排水部还包括：第四缸体，其上端敞口且下端封闭，所述第四缸体密封连接在所述第一缸体下方并套设在所述第三缸体外，所述第四缸体与所述第三缸体之间形成伴热室，所述第四缸体的一侧开设有与所述伴热室连通的热干气入口，所述热干气入口与所述第一干气出口之间连接有位于所述第四缸体外部的热干气导管，所述第四缸体的另一侧开设有与所述伴热室连通的第二干气出口。

如上所述的天然气脱水装置，其中，所述第三缸体底部密封连接有排水咀，所述排水咀内具有排水咀室，坐于所述排水咀室上的第三阀芯与所述排水咀构成所述下凡尔，所述排水咀的下端伸出所述第四缸体外部，且与所述第四缸体之间密封连接。

如上所述的天然气脱水装置，其中，所述水气分路阀座的顶端固定有呈盖帽状的第一扶正件，所述上浮球穿过所述第一扶正件，所述第一扶正件的开口朝向所述分水室，所述第一扶正件的顶板上开设有与所述盛水室连通的通水孔，所述顶板位于所述上浮球与所述第一阀芯之间；所述水气分路阀座的底端固定有呈盖帽状的第二扶正件，所述下浮球穿过所述第二扶正件，所述第二扶正件的开口朝向所述分气室，所述第二扶正件的底板上开设有与所述气水室连通的通气孔，所述底板位于所述下浮球与所述第二阀芯之间。

如上所述的天然气脱水装置，其中，所述下浮球外罩设有框架形的承接篮，所述承接篮与所述排水咀相连接，所述承接篮内固定有十字形的第三扶正件，所述下浮球穿过所述第三扶正件，所述第三扶正件位于所述下浮球与所述第三阀芯之间。

如上所述的天然气脱水装置，其中，所述脱水部还包括位于所述第二缸体内的滤水膜罩，所述滤水膜罩包括内层和外层，所述内层内部具有与所述气水导管连通的内腔，所述内层与所述外层之间形成容置所述滤水膜的第一环形空间，所述内层上开设有供湿天然气进入所述环形空间的第一贯通孔，所述外层上开设有供干天然气由所述环形空间流出的第二贯通孔，所述滤水膜罩的上端封闭且下端同时与所述气水导管的上端和所述第二缸体的下端密封连接。

如上所述的天然气脱水装置，其中，所述气水导管的侧壁的顶部凹设有多个沿周向间隔排列的接水槽，所述气水导管的内侧壁上凹设有沿轴向贯通的多个泄水槽，所述泄水槽与所述过气孔间隔设置并与所述接水槽交替设置，所述接水槽和所述泄水槽均位于所述滤水膜的内侧，每个所述接水槽与位于其两端的所述泄水槽连通。

如上所述的天然气脱水装置，其中，所述滤水膜与所述第二缸体之间具有第二环形空间。

本实用新型的天然气脱水装置的特点和优点是：

1、本实用新型的天然气脱水装置，采用滤水膜对湿天然气进行过滤脱水，不依赖于外界温度，克服了现有技术存在的气温在零度以上时脱水效率低或不能脱水的缺陷，实现了一年四季全天候自动脱水和自动排水，且气体不易排出，无需定期人工排水，减轻工人劳动强度，保证安全；

2、本实用新型的天然气脱水装置，通过设置上凡尔和下凡尔，可以保证排水不排气，防止发生喷气、跑气，起到双重保障作用，进一步保证安全，防止天然气排出造成浪费和环境污染；

3、本实用新型的天然气脱水装置，通过在水气分路阀座上开设第一通气孔和第一通水孔，在水气分路管上开设第二通气孔、第二通水孔、溢水孔和平衡气孔，实现自动、定量、间隔排水不排气，由于每次排出的水量较多，容易将脏物一起带着排出去，使装置具有自我清洁的功能，防止装置被脏物堵塞，保证装置工作灵活可靠，保证密封部位长期有效密封，而且在冬季排水口不易冻堵；

4、本实用新型的天然气脱水装置，通过在第三缸体外设置第四缸体，使第三缸体与第四缸体之间形成供带有热量的干天然气流经的伴热室，伴热室可对排水部乃至整个装置起到保温作用，确保本实用新型的装置在寒冷的冬季也能正常运行使用，防止出现冻堵，还可解决空冷干燥器和分气包存在的在冬季低温环境下，天然气中部分成分变成轻质油的缺陷，不会出现轻质油随水一起排出浪费天然气、造成采油站冬季生产天然气短缺的问题。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型的天然气脱水装置的主视剖视图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是本实用新型的天然气脱水装置的左视剖视图；

图4是图3中B处的局部放大图；

图5是本实用新型中气水导管的俯视图；

图6是本实用新型中气水导管的仰视图；

图7是本实用新型中水气分路管的俯视图；

图8是本实用新型中水气分路管的仰视图；

图9是本实用新型中第一扶正件的俯视图；

图10是本实用新型中水气分路阀座的仰视图；

图11是本实用新型中第二阀芯的俯视图；

图12是本实用新型中承接篮的主视剖视图；

图13是本实用新型中承接篮的俯视图；

图14是本实用新型的天然气脱水装置的整体示意图；

图15是本实用新型的天然气脱水装置的使用状态示意图；

图16是空冷干燥器的示意图。

主要元件标号说明：

1上盖；2第一干气出口；3接水槽；4气水导管；5泄水槽；6过气孔；7第一缸体；8密封胶圈；9承托环；10第四缸体；11第三缸体；12溢水孔；13伴热室；14气水室；15盛水室；16通水孔；17组合水通道；171第一通水孔；172第二通水孔；173连通水孔；18热干气入口；19加工孔；20第二扶正件；21组合气通道；211第一通气孔；212第二通气孔；213连通气孔；22分气室；23气平衡开闭口；24密封胶套；25下浮球；26承接蓝；27第三扶正件；28三角腿；29隔离密封环；30排水咀；31密封短接；32控制阀；33排水咀室；34锁紧螺帽；36密封面；37第三阀芯；39通气孔；40第二阀芯；41水气分路阀座；42分水室；43第一扶正件；44第一阀芯；45上浮球；46密封胶垫；47水气分路管；48湿气入口；49连接短接；50滤水膜罩；51滤水膜；52第二缸体；53热干气导管；54平衡气孔；55第二干气出口；56接水桶；57湿气进口控制阀门；58干气出口控制阀门；59空冷干燥器进口控制阀；60空冷干燥器出口控制阀；61空冷干燥器排水控制阀；62空冷干燥器设备；63环形凸缘；64定位销；65定位槽；66密封胶垫。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1至图4所示，本实用新型提供一种天然气脱水装置，用于对湿天然气进行脱水处理，其中的湿天然气或湿气例如指含有水蒸气的天然气，或者在采油站，可通俗地将零下气温时，气管线能够产生冰冻的天然气称为湿天然气或湿气，将不发生冰冻的天然气称为干天然气或干气，该天然气脱水装置包括用于脱水的脱水部和用于排水的排水部。

其中，脱水部包括第一缸体7和密封连接在第一缸体7上方的第二缸体52，第一缸体7例如呈缸形或筒形，第一缸体7的内部中空且两端敞口，第一缸体7的侧壁上开设有供湿天然气进入其内部的湿气入口48，第一缸体7内沿轴向穿设有用于向上导气、向下导水的气水导管4，气水导管4的侧壁上贯穿有多个与湿气入口48连通的过气孔6，多个过气孔6沿气水导管4的圆周方向和轴向均匀排布，以供湿天然气由过气孔6进入气水导管4内部；第二缸体52例如呈缸形或筒形，第二缸体52的内部中空且下端敞口，其顶端例如通过上盖1封闭，第二缸体52内设有筒形的滤水膜51，以对湿天然气中的水进行过滤，滤水膜51的材质例如但不限于化纤维，滤水膜51的上端封闭且下端与气水导管4的上端密封连接，滤水膜51的内腔与气水导管4连通，以使进入气水导管4内部的湿天然气流入滤水膜51的内腔中，第二缸体52的侧壁开设有第一干气出口2，以供经滤水膜51脱水处理后得到的干天然气流出，可作为采油站的加热用气；

排水部包括水气分路管47，用于存水和排水，水气分路管47密封连接在第一缸体7下方，水气分路管47的上端与气水导管4的下端密封连接，水气分路管47的下端连接有用于将水排出的上凡尔(即单向阀)，水气分路管47内部具有与气水导管4连通的盛水室15，盛水室15的下部设有上浮球45，上凡尔与上浮球45连接，在上浮球45借助由滤水膜51内侧经由气水导管4向下渗流至盛水室15内的水的浮力作用而浮起时，上凡尔打开排水，通过设置气水导管4将由滤水膜51过滤的水导流至分水分路管47内，并且通过设置上浮球45使其借助水的浮力浮起时自动打开上凡尔，实现自动排水。

本实用新型的天然气脱水装置，采用滤水膜对湿天然气进行过滤脱水，与目前普遍使用的空冷干燥器和分气包相比，不依赖于外界温度，克服了空冷干燥器和分气包存在的气温在零度以上时脱水效率低、气温高时不能脱水的缺陷，实现了一年四季全天候自动脱水；并且本实用新型的天然气脱水装置能自动排水，且气体不易排出，无需定期人工排水，减轻工人劳动强度，保证安全；而现有技术的空冷干燥器和分气包在使用时需要定期进行人工排水操作，排水时会有天然气排出，造成天然气的浪费，并且天然气中的有害气体(如硫化氢)还会对员工造成伤害，存在安全隐患。

其中，为便于固定滤水膜51，脱水部还包括位于第二缸体52内的滤水膜罩50，滤水膜罩50包括内层和外层，内层内部具有与气水导管4连通的内腔，内层与外层之间形成容置滤水膜51的第一环形空间，滤水膜51的端部与滤水膜罩50密封连接，以防止湿天然气不经过滤水膜便流出，内层上开设有供湿天然气进入环形空间的第一贯通孔，外层上开设有供干天然气由环形空间流出的第二贯通孔，滤水膜罩50的上端封闭且下端同时与气水导管4的上端外壁和第二缸体52的下端内壁密封连接，以防止湿天然气由第二缸体52或气水导管4直接进入滤水膜51外侧。较佳地，滤水膜51或滤水膜罩50的外层与第二缸体52之间具有第二环形空间，一方面具有保温效果，不会因气温低将天然气中部分成分变成轻质油，另一方面可作为干天然气的汇聚或流通空间，便于将干天然气排出。其中滤水膜51的脱水率与滤水膜51面积成正比，面积大，气体通过速度慢，脱水率高，使用时可根据最大气量计算出所需要的滤水膜51面积，适当相配，一般脱水率达到99％以上。

具体是，如图1所示，第二缸体52的下端内部密封连接有连接短接49，第二缸体52例如与连接短接49焊接，滤水膜罩50的下端连接(例如通过螺纹连接)在连接短接49的上端内侧，并与连接短接49之间垫设有密封胶垫66，气水导管4的上端连接(例如通过螺纹连接)在连接短接49的上端内侧，且气水导管4的上端部与滤水膜罩50的下端部顶紧。

另外，如图5、图6所示，气水导管4的侧壁的顶部凹设有多个沿周向间隔排列的接水槽3，气水导管4的内侧壁上凹设有沿轴向贯通且沿周向间隔排列的多个泄水槽5，泄水槽5与过气孔6间隔设置并与接水槽3交替设置，接水槽3和泄水槽5均位于滤水膜51的内侧，以使滤水膜51过滤得到的水全部渗流到接水槽3内，每个接水槽3与位于其两端的泄水槽5连通，以使渗流到接水槽3内的水由接水槽3两端全部流入泄水槽5，再顺着泄水槽5向下渗流至盛水室15内，而且能防止水渗流到过气孔6将湿天然气带走。

在一个具体实施例中，如图1、图3所示，排水部还包括第三缸体11，第三缸体11例如呈缸形或筒形，第三缸体11连接在第一缸体7下方并套设在水气分路管47外，且与水气分路管47之间形成气水室14，气水室14的下部设有下浮球25，第三缸体11的下端连接有下凡尔，下凡尔与下浮球25连接，在下浮球25借助由盛水室15经由上凡尔流至气水室14内的水的浮力作用而浮起时，下凡尔打开排水。本实施例的天然气脱水装置包括上凡尔和下凡尔两个凡尔，通过设置双凡尔，可以保证排水不排气，因为在盛水室15内，气压始终作用在水面上，如果气压很大，有可能出现气喷、跑气的情况，即使出现这种情况，由于气水室14内存气量较少，易控制，不会出现跑气，因此通过设置双凡尔可起到双重保障作用，防止天气体排出，进一步保证安全。

在一个优选的实施例中，排水部还包括水气分路阀座41、第一阀芯44和第二阀芯。

其中，如图2、图4、图10所示，水气分路阀座41呈柱形且密封连接在水气分路管47的下端内部，用于导水、导气，水气分路阀座41与水气分路管47之间例如通过套设密封胶圈实现密封，水气分路阀座41的顶部凹设有分水室42且底部凹设有分气室22，分水室42和分气室22互不连通，水气分路阀座41内沿径向开设有互不连通且位于分水室42与分气室22之间的第一通水孔171和第一通气孔211，第一通气孔211位于第一通水孔171下方，第一通水孔171与分水室42贯通，第一通气孔211与分气室22贯通；

如图1至图4、以及图7、图8所示，水气分路管47的侧壁内沿轴向开设有互不连通的第二通水孔172和第二通气孔212，用于导水、导气，第二通水孔172的两端部和第二通气孔211的两端部均封闭，第二通水孔172的下部通过开设在水气分路管47内侧壁上的连通水孔173与第一通水孔171连通，第二通水孔172的上部通过开设在水气分路管47外侧壁上的溢水孔12与气水室14连通，第一通水孔171、第二通水孔172和连通水孔173构成组合水通道17，以使水由盛水室15流经组合水通道17进入气水室14，当盛水室15和组合水管17内的水位均高于溢水孔12的底面时，水由溢水孔12溢流到气水室14并落到底部；第二通气孔212的下部通过开设在水气分路管47内侧壁上的连通气孔213与第一通气孔211连通，第二通气孔212的上部通过开设在水气分路管47内侧壁上的平衡气孔54与盛水室15连通，第一通气孔211、第二通气孔212和连通气孔213构成组合气通道21，以使气体(即天然气)由盛水室15流经组合气通道21进入气水室14，以平衡气水室14与盛水室15之间的压力或气压，由于气平衡使气水室14和盛水室15内的压力平衡，实现了溢水孔12与分水室42之间的水位差，在盛水室15内形成存水容积，实现了存水容积满了后，水再从溢水孔12溢流到气水室14内，实现定量排水；

较佳地，如图2、图4所示，第一通水孔171和第一通气孔211均沿径向贯穿水气分路阀座41，使第一通水孔171和第一通气孔211构成十字形结构，对应地，水气分路管47的侧壁内沿轴向开设有分别位于第一通水孔171两端的两个第二通水孔172、以及分别位于第一通气孔211两端的两个第二通气孔212，从而增加水或气体的流量。为便于加工第二通水孔172、第二通气孔212、以及位于水气分路管47内侧壁上的连通孔和平衡气孔54，在水气分路管47的侧壁的底部和顶部、以及水气分路管47的外侧壁上开设有加工孔19，加工完成后再将加工孔19用封堵件封堵；

在一个优选的技术方案中，第二通水孔172自第一通水孔171向上延伸至盛水室15的中上部，溢水孔12位于第二通水孔172的顶部，以增加盛水室15内的存水容积，使水积攒到一定的量后再排出，这样；第二通气孔212自第一通气孔211向上延伸至盛水室15的中上部，更优选的是延伸至盛水室15的顶部，平衡气孔54位于第二通气孔212的顶部，从而能保证气体顺利进入第二通气孔212内，同时防止盛水室15内的水进入第二通气孔212内而阻断气流。

另外，第一阀芯44坐于分水室42上并与水气分路阀座41构成上凡尔。第一阀芯44例如呈倒锥形，与分水室42上端内壁上的锥形密封面36配合。

此外，第二阀芯40坐于分气室22上并与水气分路阀座41构成气凡尔，气凡尔控制气体在气水室14与盛水室15之间的流通或隔断，第二阀芯40与下浮球25的上端连接，即下浮球25的上端与气凡尔连接，下浮球25的下端与下凡尔连接，下浮球25通过向上移动关闭气凡尔同时打开下凡尔，下浮球25通过向下移动打开气凡尔同时关闭下凡尔。

例如，如图11所示，第二阀芯40的下端为与下浮球25连接的连接端，上端为能插入分气室22内的插入端，该插入端为环形结构，该环形结构的侧壁上沿径向贯穿有气平衡开闭口23，以供气体通过，连接端与插入端之间具有沿径向向外凸伸的抵靠部，用于在气凡尔关闭时抵靠在水气分路阀座的底端，该抵靠部外包覆有密封胶套24，以实现密封抵靠，保证气凡尔关闭时不漏气，同样地，在第一阀芯44外也可包覆密封胶套，以保证上凡尔关闭时不漏水、不漏气。

具体是，如图9所示，水气分路阀座41的顶端固定有呈盖帽状的第一扶正件43，上浮球45穿过第一扶正件43，第一扶正件43的开口朝向分水室42，第一扶正件43的顶板上开设有与盛水室15连通的通水孔16，以供水流过并进入分水室42内，顶板位于上浮球45与第一阀芯44之间，不仅能够对上浮球45起到扶正的作用，还对上浮球45和第一阀芯44具有限位作用；水气分路阀座41的底端固定有呈盖帽状的第二扶正件20，下浮球25穿过第二扶正件20，第二扶正件20的开口朝向分气室22，第二扶正件20的底板上开设有与气水室14连通的通气孔39，以供气体流过并进入气水室14内，底板位于下浮球25与第二阀芯40之间，不仅能够对下浮球25起到扶正的作用，还对下浮球25和第二阀芯40具有限位作用。

另外，第二扶正件20的外缘抵靠在水气分路管47的底端，以将位于第二通水孔172和第二通气孔212底部的封堵件固定，第二扶正件20的环壁沿轴向嵌入凹设于水气分路管47内侧壁的定位槽65内并与定位槽65螺纹连接，同时水气分路阀座41的底端外壁沿径向向外凸伸形成定位销64，定位销64沿径向插入定位槽65中，并由第二扶正件20的环壁顶紧，实现对水气分路阀座41的轴向定位。

本实施例中，当气水室14内的水积攒达到一定液面时，下浮球25在浮力的作用下浮起，下凡尔打开，气凡尔关闭，组合气通道21形成闭路，下凡尔开始排水，随着气水室14内水的逐渐减少，气水室14的压力低于盛水室15的压力，即在下凡尔排水过程中会打破气水室14与盛水室15之间的气平衡，此时即使盛水室15内的水位低于溢水孔12的底面，只要上浮球45还未失去浮力，盛水室15的水(即盛水室15内自溢水孔12的位置至上浮球45失去浮力的位置之间容积的水量)仍会逐步被压力压入气水室14内，从而能够进一步增加排水量；当上浮球45失去浮力时，上凡尔关闭，组合水通道17形成闭路，这时组合水通道17内还存有少量的水，而且这时由于切断了气源，气水室14没有压力补充，存气量较少，保证不会出现排气或跑气现象，气水室14内随着水的排出压力逐步降低，当气水室14的水排到下浮球25失去浮力时下凡尔关闭，此时下浮球25至下凡尔之间还存有少量的水，至此完成一次排水，排水量较多且不会排气。

本实施例通过设置水气分路阀座41并开设组合水流道17和组合气流道21，实现自动、定量、间隔排水，而不是上浮球45浮起来一点排一点水，由于水积攒一定时间达到一定量后再排出，每次排出的水量较多，容易将脏物一起带着排出去，使得装置具有自我清洁的功能，防止装置被脏物堵塞，保证装置工作灵活可靠，保证密封部位长期有效密封，而且在冬季排水口不易冻堵。

在另一个具体实施例中，排水部还包括第四缸体10，第四缸体10的上端敞口且下端封闭，第四缸体10密封连接在第一缸体7下方并套设在第三缸体11外，第四缸体10与第三缸体11之间形成伴热室13，即伴热室13环绕在气水室14和盛水室15外部，第四缸体10一侧的侧壁上开设有与伴热室13连通的热干气入口18(其中的热干气为带有热量的干天然气)，热干气入口18与第一干气出口2之间连接有位于第四缸体10外部的热干气导管53，第四缸体10另一侧的侧壁上开设有与伴热室13连通的第二干气出口55，从第一干气出口2流出的带有热量的干天然气经由热干气导管53进入伴热室13内，对排水部起到保温效果，确保本实用新型的装置在寒冷的冬季也能正常运行使用，不受外界环境影响，伴热室13内的干天然气最终由第二干气出口55流出，可作为采油站的加热用气。

具体是，第四缸体10与第一缸体7之间夹设有环形的承托环9，承托环9与第一缸体7之间、以及承托环9与第四缸体10之间均垫设有密封胶垫46，以实现连接处的有效密封，第三缸体11密封连接(例如焊接)在承托环9下方，水气分路管47的顶部外缘沿径向向外凸伸形成环形凸缘63，并通过环形凸缘63搭设在承托环9的上端部，以实现固定，通过设置承托环9，能够简化与其相连接的部件的结构，便于安装和拆卸。

在一个可行的技术方案中，第三缸体11底部密封连接有排水咀30，排水咀30内具有排水咀室33，坐于排水咀室33上的第三阀芯37与排水咀30构成下凡尔，第三阀芯37外例如也包覆有密封胶套，以保证下凡尔关闭时不漏水，第三阀芯37的结构例如与第一阀芯44相同，也呈倒锥形，以与排水咀室33上端内壁上的锥形密封面配合，排水咀30穿过伴热室13，排水咀30的下端伸出第四缸体10外部，且与第四缸体10之间密封连接，当下浮球25浮起时，水经由排水咀室33流出。另外，还可在排水咀30下端还连接有控制阀32，用于控制排水咀室33与外部的连通或隔断。

具体是，其中，第三缸体11的底壁开设有开口，该开口内密封连接有一环形的隔离密封环29，隔离密封环29例如与第三缸体11焊接，该隔离密封环29的下端内壁沿径向向内凸伸形成环形的用于承托排水咀30的承托部，排水咀30与抵靠在隔离密封环29下方的锁紧螺帽34螺接，排水咀30与承托部之间套设有密封胶圈8，排水咀30穿过第四缸体10的底壁，且与第四缸体10之间密封套设有密封短接31，控制阀32连接(例如通过丝扣连接)在密封短接31下方。

另外，如图12、图13所示，下浮球25外还罩设有框架形的承接篮26，承接篮26下端与排水咀30相连接(例如通过丝扣连接)，承接篮26上端与第二扶正件20相连接(例如通过丝扣连接)，承接篮26内固定有十字形的第三扶正件27，下浮球25穿过第三扶正件27，第三扶正件27位于下浮球25与第三阀芯37之间，不仅能够对下浮球25起到扶正的作用，还对下浮球25和第三阀芯37具有限位作用。

如图14、图15所示，在使用本实用新型的天然气脱水装置进行天然气脱水处理时，使用方法或工作过程如下：

首先打开控制阀32、湿气入口48处的控制阀57、以及第二干气出口55处的控制阀58，湿天然气由湿气入口48进入第一缸体7，再由过气孔6进入滤水膜51的内腔中，在压力的作用下气体穿透滤水膜51，湿天然气中的水被过滤掉，干天然气进入滤水膜51与第二缸体52之间的第二环形空间内，再经由第一干气出口2、热干气导管53、热干气入口18进入伴热室13内，最后由第二干气出口55流出，可输送到采油站的水套炉区作为加热用气，也可以输送到天然气管网；

而由51滤水膜滤下的水会渗流到接水槽3，经由泄水槽5再渗流到盛水室15落到底部，当盛水室15内的水积到一定液面时，上浮球45在水的浮力的作用下上浮，使上凡尔打开，水进入分水室42、第一通水孔171、连通水孔173和第二通水孔172(即组合水通道17)，当盛水室15和第二通水孔172内的液面高于溢水孔12底面时，水开始由溢水孔12溢流到气水室14落到底部，在此过程中，由于下浮球25未浮起，气凡尔处于开启状态，下凡尔处于关闭状态，盛水室15内的一部分气(天然气)通过平衡气孔54、第二通气孔212、连通气孔213、第一通气孔211、气平衡开闭口23进入气水室14，使气水室14内的压力和盛水室15内的压力平衡，保证水由盛水室15到气水室14的正常溢流；

当气水室14内的水达到一定液面时，下浮球25在水的浮力的作用下上浮，使气平衡开闭口23上移到关闭状态，即气凡尔关闭、下凡尔打开，使气平衡闭路，气水室14内的水开始由排水咀30外排，这时盛水室15内的压力高于气水室14内的压力，盛水室15内的水还会在压力的作用下被压入气水室14内，当盛水室15的水液面下降到使上浮球45失去浮力时，上凡尔关闭，当气水室14的水液面下降到使下浮球25失去浮力时，下凡尔关闭，至此完成一次排水，上述动作进行往复循环，实现自动定量排水。

本实用新型的天然气脱水装置，由于采用膜滤水技术，体积小，装置整体可全面保温，天然气脱水不受气温限制，在冬季天然气冷却损失极小，解决了空冷干燥器和分气包因气温低将天然气中部分成分变成轻质油的问题，解决了空冷干燥器和分气包因排水释放到大气中很多天然气造成的资源的浪费，在冬季每座采油站可增加天然气产量50％；由于可实现一年四季全天候天然气脱水，使采油站天然气脱硫装置中的干式脱硫药，消除水的影响，提高使用寿命，延长换药时间，降低成本。

另外，由于该装置自动排水不排气，杜绝了因排水操作造成的有害气体对员工的伤害；由于该装置自动排水，消除了排水操作，减轻了员工劳动强度。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。而且需要说明的是，本实用新型的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本实用新型的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本实用新型理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。

Claims (10)

1.一种天然气脱水装置，其特征在于，所述天然气脱水装置包括：

脱水部，包括：

第一缸体，其内部中空且两端敞口，其侧壁开设有湿气入口，所述第一缸体内穿设有气水导管，所述气水导管的侧壁上贯穿有多个与所述湿气入口连通的过气孔；

第二缸体，密封连接在所述第一缸体上方，所述第二缸体的内部中空且下端敞口，所述第二缸体内设有筒形的滤水膜，所述滤水膜的上端封闭且下端与所述气水导管的上端密封连接，所述滤水膜的内腔与所述气水导管连通，所述第二缸体的侧壁开设有第一干气出口；

排水部，包括：

水气分路管，密封连接在所述第一缸体下方，所述水气分路管的上端与所述气水导管的下端密封连接，所述水气分路管的下端连接有上凡尔，所述水气分路管内部具有与所述气水导管连通的盛水室，所述盛水室的下部设有上浮球，所述上凡尔与所述上浮球连接。

2.如权利要求1所述的天然气脱水装置，其特征在于，所述排水部还包括：

第三缸体，连接在所述第一缸体下方并套设在所述水气分路管外，且与所述水气分路管之间形成气水室，所述气水室的下部设有下浮球，所述第三缸体的下端连接有下凡尔，所述下凡尔与所述下浮球连接。

3.如权利要求2所述的天然气脱水装置，其特征在于，所述排水部还包括：

水气分路阀座，呈柱形且密封连接在所述水气分路管的下端内部，所述水气分路阀座的顶部凹设有分水室且底部凹设有分气室，所述水气分路阀座内沿径向开设有互不连通且位于所述分水室与所述分气室之间的第一通水孔和第一通气孔，所述第一通气孔位于所述第一通水孔下方，所述第一通水孔与所述分水室贯通，所述第一通气孔与所述分气室贯通；所述水气分路管的侧壁内沿轴向开设有互不连通的第二通水孔和第二通气孔，所述第二通水孔的两端部和所述第二通气孔的两端部均封闭，所述第二通水孔的下部与所述第一通水孔连通，所述第二通水孔的上部通过开设在所述水气分路管外侧壁上的溢水孔与所述气水室连通，所述第二通气孔的下部与所述第一通气孔连通，所述第二通气孔的上部通过开设在所述水气分路管内侧壁上的平衡气孔与所述盛水室连通；

第一阀芯，坐于所述分水室上并与所述水气分路阀座构成所述上凡尔；

第二阀芯，坐于所述分气室上并与所述水气分路阀座构成气凡尔，所述第二阀芯与所述下浮球的上端连接。

4.如权利要求2或3所述的天然气脱水装置，其特征在于，所述排水部还包括：

第四缸体，其上端敞口且下端封闭，所述第四缸体密封连接在所述第一缸体下方并套设在所述第三缸体外，所述第四缸体与所述第三缸体之间形成伴热室，所述第四缸体的一侧开设有与所述伴热室连通的热干气入口，所述热干气入口与所述第一干气出口之间连接有位于所述第四缸体外部的热干气导管，所述第四缸体的另一侧开设有与所述伴热室连通的第二干气出口。

5.如权利要求4所述的天然气脱水装置，其特征在于，所述第三缸体底部密封连接有排水咀，所述排水咀内具有排水咀室，坐于所述排水咀室上的第三阀芯与所述排水咀构成所述下凡尔，所述排水咀的下端伸出所述第四缸体外部，且与所述第四缸体之间密封连接。

6.如权利要求3所述的天然气脱水装置，其特征在于，所述水气分路阀座的顶端固定有呈盖帽状的第一扶正件，所述上浮球穿过所述第一扶正件，所述第一扶正件的开口朝向所述分水室，所述第一扶正件的顶板上开设有与所述盛水室连通的通水孔，所述顶板位于所述上浮球与所述第一阀芯之间；

所述水气分路阀座的底端固定有呈盖帽状的第二扶正件，所述下浮球穿过所述第二扶正件，所述第二扶正件的开口朝向所述分气室，所述第二扶正件的底板上开设有与所述气水室连通的通气孔，所述底板位于所述下浮球与所述第二阀芯之间。

7.如权利要求5所述的天然气脱水装置，其特征在于，所述下浮球外罩设有框架形的承接篮，所述承接篮与所述排水咀相连接，所述承接篮内固定有十字形的第三扶正件，所述下浮球穿过所述第三扶正件，所述第三扶正件位于所述下浮球与所述第三阀芯之间。

8.如权利要求1所述的天然气脱水装置，其特征在于，所述脱水部还包括位于所述第二缸体内的滤水膜罩，所述滤水膜罩包括内层和外层，所述内层内部具有与所述气水导管连通的内腔，所述内层与所述外层之间形成容置所述滤水膜的第一环形空间，所述内层上开设有供湿天然气进入所述环形空间的第一贯通孔，所述外层上开设有供干天然气由所述环形空间流出的第二贯通孔，所述滤水膜罩的上端封闭且下端同时与所述气水导管的上端和所述第二缸体的下端密封连接。

9.如权利要求1所述的天然气脱水装置，其特征在于，所述气水导管的侧壁的顶部凹设有多个沿周向间隔排列的接水槽，所述气水导管的内侧壁上凹设有沿轴向贯通的多个泄水槽，所述泄水槽与所述过气孔间隔设置并与所述接水槽交替设置，所述接水槽和所述泄水槽均位于所述滤水膜的内侧，每个所述接水槽与位于其两端的所述泄水槽连通。

10.如权利要求1所述的天然气脱水装置，其特征在于，所述滤水膜与所述第二缸体之间具有第二环形空间。