CN210977438U - 气体分离装置及气体采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气体处理技术领域，公开了一种气体分离装置及气体采集系统，气体分离装置包括冷凝器和气液分离器，冷凝器包括换热接触的第一通道和第二通道，第一通道的第一端通入待分离气体，第一通道的第二端与气液分离器的入口连接，第二通道中通入冷凝介质，气液分离器的顶部设有出气口；气体采集系统包括水槽、集气瓶和该气体分离装置，集气瓶倒扣于水槽中，集气瓶与气液分离器的的出气口连接。本实用新型实施例在高温蒸汽井中，能够提供可靠的气体分离和采集装置，进而准确了解气体组分，对开发和保护提供必要地质资料；且本实用新型制作简单，成本低廉，使用方便，易于推广。

Description

气体分离装置及气体采集系统

技术领域

本实用新型涉及气体处理技术领域，特别是涉及一种气体分离装置及气体采集系统。

背景技术

地表下蕴含着丰富的呈气态的能源，一般需要通过钻井开采出来，再将采集出来的气体通过气体收集装置进行收集。

目前，现有的针对钻井的采集气体的手段是通过排水集气法采集气体。但在一些含有水蒸气的或者高温蒸汽井中由于井中温度过高，含有高温水蒸气，且气体难以分离，气体采集混有杂质，导致气体采集失败。例如在干热岩开采

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型实施例的目的是提供一种气体分离装置及气体采集系统，以解决现有技术中存在的由于井中存在高温水蒸气，难以分离导致的气体采集失败的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种气体分离装置，包括：冷凝器和气液分离器，所述冷凝器包括换热接触的第一通道和第二通道，所述第一通道的第一端通入待分离气体，所述第一通道的第二端与所述气液分离器的入口连接，所述第二通道中通入冷凝介质，所述气液分离器的顶部设有出气口。

其中，还包括第一阀门，所述第一阀门设于所述第一通道，且临近于所述第一端设置。

其中，还包括第二阀门，所述气液分离器的底部设有出液口，所述第二阀门设于所述出液口。

其中，还包括第三阀门，所述第三阀门设于所述出气口。

其中，在所述气液分离器的顶部还设有压力表。

其中，还包括流量计，所述流量计设于所述第一通道，且临近于所述第一端设置。

其中，所述第二通道为蛇形管。

本实用新型实施例还公开了一种气体采集系统，包括水槽、集气瓶和如实用新型实施例的气体分离装置，所述集气瓶倒扣于所述水槽中，所述集气瓶与所述气液分离器的出气口连接。

(三)有益效果

本实用新型实施例提供的一种气体分离装置及气体采集系统，将待分离气体通入到第一通道内，与第二通道内的冷凝介质换热冷凝，冷凝后的待分离气体通入到气液分离器中，将液体分离出去，得到纯净的气体，并收集。本实用新型实施例在高温蒸汽井中，能够提供可靠的气体分离和采集装置，进而准确了解气体组分，对开发和保护提供必要地质资料；且本实用新型制作简单，成本低廉，使用方便，易于推广。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种气体分离装置的结构示意图；

附图标记：

1：第一阀门；2：第二阀门；3：第三阀门；4：冷凝器；41：第一通道；42：第二通道；5：气液分离器；51：出气口；52：出液口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型实施例公开了一种气体分离装置，包括：冷凝器4和气液分离器5，冷凝器4包括换热接触的第一通道41和第二通道42，第一通道41的第一端通入待分离气体，第一通道41 的第二端与气液分离器5的入口连接，第二通道42中通入冷凝介质，气液分离器5的顶部设有出气口51。

其中，第二通道42为可采用蛇形管，通过增大与第一通道41的接触面积，保证冷凝介质和待分离气体充分换热，增大冷凝效率。

具体地，本实施例冷凝器中第二通道42中的冷凝介质可以选用冷凝剂，采用低温的水、干冰或酒精等。第一通道41内通入混有高温水蒸气的待分离气体，通过第一通道41与第二通道42的接触换热，进而使得混有高温水蒸气的待分离气体由于低温的冷凝剂，将高温水蒸气冷凝为水。将经过冷凝后的待分离气体通入到气液分离器5中，气液分离器5可采用气液质量不同的方法进行气液分离，经过气液分离器5得到的就是纯净的气体。气液分离器可以是通过一下方式实现：

1)、重力沉降：由于气体与液体的密度不同，液体在与气体一起流动时，液体会受到重力的作用，产生一个向下的速度，而气体仍然朝着原来的方向流动，也就是说液体与气体在重力场中有分离的倾向，向下的液体附着在壁面上汇集在一起通过出液口排出，气体由出气口排出；

2)折流分离：由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起流动时，如果遇到阻挡，气体会折流而走，而液体由于惯性，继续有一个向前的速度，向前的液体附着在阻挡壁面上由于重力的作用向下汇集到一起，通过出液口排出，气体由出气口排出；

3)离心力分离：由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起旋转流动时，液体受到的离心力大于气体，所以液体有离心分离的倾向，液体附着在分离壁面上由于重力的作用向下汇集到一起，通过出液口排出，气体由出气口排出。

本实用新型实施例提供的一种气体分离装置及气体采集系统，将待分离气体通入到第一通道内，与第二通道内的冷凝介质换热冷凝，冷凝后的待分离气体通入到气液分离器中，将液体分离出去，得到纯净的气体，并收集。本实用新型实施例在高温蒸汽井中，能够提供可靠的气体分离和采集装置，进而准确了解气体组分，对开发和保护提供必要地质资料；且本实用新型制作简单，成本低廉，使用方便，易于推广。

其中，还包括第一阀门1，第一阀门1设于第一通道41，且临近于第一端设置。本实施例中的第一阀门1用于控制待分离气体的进入与否，控制本气体分离装置的工作或停止。

其中，还包括第二阀门2，气液分离器5的底部设有出液口52，第二阀门2设于出液口52。还包括第三阀门3，第三阀门3设于出气口51。本实施例中由气液分离器5分离出来的液体由出液口52经过第二阀门2控制出液，气体由出气口51经过第三阀门3控制出气。进一步地，可以通过控制第一阀门1和第二阀门2的开度，控制进出整个气体分离装置内的水量，从而调节气液分离器5内的液面高度及内部压力，保证出气口出气。

其中，在气液分离器5的顶部还设有压力表。本实施例操作人员可根据压力表测得的压力值推测气液分离器5内是否有可排出气体。否则，也可根据敲击气液分离器的外侧壁，通过回声判断，气液分离器5中是否有残留气体。

其中，还包括流量计(图中未标出)，流量计设于第一通道41，且临近于第一端设置。本实施例通过流量计可以监测通入本气体分离装置内的待分离气体的实时流量。

本实用新型的操作步骤包括：

S1、在放喷试验进行中，打开第一阀门1使第一通道41与主管线连接；

S2、向第二通道42连续注入冷水实现冷凝，第二通道42采用蛇形管可提高冷凝效果。如暂停冷凝，可以通过调节第一阀门1和第二阀门2开度大小，控制气体分离装置的水量，从而调节气液分离器5 内的液面高度及内部压力，保证出气口出气；

S3、关闭第二阀门2，打开第三阀门3，直至气液分离器5内水满，将该第三阀门3关闭，同时打开第二阀门2；

S4、可根据压力表检测的压力值推测气液分离器5内是否有可排出气体；

S5、出气口51处连接软管，采取排水集气法收集气体，以备化验。

本实用新型实施例还公开了一种气体采集系统，包括水槽、集气瓶和如本实用新型实施例的气体分离装置，集气瓶倒扣于水槽中，水槽中装有水，集气瓶与气液分离器的出气口连接。

本实施例将分离后的纯净气体通过排水集气法进行收集。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种气体分离装置，其特征在于，包括：冷凝器和气液分离器，所述冷凝器包括换热接触的第一通道和第二通道，所述第一通道的第一端通入待分离气体，所述第一通道的第二端与所述气液分离器的入口连接，所述第二通道中通入冷凝介质，所述气液分离器的顶部设有出气口。

2.根据权利要求1所述的气体分离装置，其特征在于，还包括第一阀门，所述第一阀门设于所述第一通道，且临近于所述第一端设置。

3.根据权利要求1所述的气体分离装置，其特征在于，还包括第二阀门，所述气液分离器的底部设有出液口，所述第二阀门设于所述出液口。

4.根据权利要求1所述的气体分离装置，其特征在于，还包括第三阀门，所述第三阀门设于所述出气口。

5.根据权利要求1所述的气体分离装置，其特征在于，在所述气液分离器的顶部还设有压力表。

6.根据权利要求1所述的气体分离装置，其特征在于，还包括流量计，所述流量计设于所述第一通道，且临近于所述第一端设置。

7.根据权利要求1所述的气体分离装置，其特征在于，所述第二通道为蛇形管。

8.一种气体采集系统，其特征在于，包括水槽、集气瓶和如权利要求1-7中任意一项所述的气体分离装置，所述集气瓶倒扣于所述水槽中，所述集气瓶与所述气液分离器的出气口连接。

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