CN218539605U - 一种天然气的气液分离组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及天然气气液分离技术领域，具体而言，涉及一种天然气的气液分离组件，包括分离器内的多个板片，每个板片之间有天然气通过的通道，板片设有多个相连接的褶槽单元，褶槽单元包括依次连接的第一褶槽、第一直板、第二褶槽和第二直板，每个褶槽单元的第一褶槽、第一直板、第二褶槽和第二直板形成波浪状结构，天然气流经波浪状结构时会改变方向，随着气体流动方向的改变，比气体重的液滴会撞击并且吸附在这些板片的表面，气流也会将这些粘附在板片上的液滴最终推入到第一褶槽和第二褶槽里去从气流中分离出来，使液滴与气体分离彻底，不会随着气体流出分离器，提高分离效果。

Description

一种天然气的气液分离组件

技术领域

本实用新型涉及天然气气液分离技术领域，具体而言，涉及一种天然气的气液分离组件。

背景技术

天然气开采和输送过程中，天然气中通常都含有液体微粒，较多的液体微粒会对天然气生产、输送工艺流程中的设备、阀门及仪表造成腐蚀、堵塞等损害，如果气体中含有酸性气体，还可能引起应力腐蚀破坏等严重后果，过多的液体也会严重影响管道对天然气的输送能力，需要不定期地停产进行清管作业而造成天然气减产和增加生产成本等。

气液分离器是用于气液分离的主要设备，而分离元件是气液分离器中实现气液分离的重要构件，它可以强化气液分离，减小筒体尺寸，从而减少钢材用量，降低设备制造成本，起到节能降耗作用。

传统的分离元件是一些不带波型的叶片斜板组，或带有简单波型的叶片斜板组分离元件，如附图1，这些组件都存在分离后液体重新夹带入气体，分离效果达不到设计要求技术指标等不足之处，为此特设计了本申请的分离组件，极大地提高了天然气的气液分离效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种天然气的气液分离组件，用以实现气液分离完全的技术效果。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种天然气的气液分离组件，包括分离器内的多个板片，每个板片之间有天然气通过的通道，板片设有多个相连接的褶槽单元，褶槽单元包括依次连接的第一褶槽、第一直板、第二褶槽和第二直板。

通过以上技术方案，每个褶槽单元的第一褶槽、第一直板、第二褶槽和第二直板形成波浪状结构，天然气流经波浪状结构时会改变方向，随着气体流动方向的改变，比气体重的液滴会撞击并且吸附在这些板片的表面，气流也会将这些粘附在板片上的液滴最终推入到第一褶槽和第二褶槽里去从气流中分离出来，使液滴与气体分离彻底，不会随着气体流出分离器，提高分离效果。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，第一褶槽包括依次连接的弧槽一、弧槽二和弧槽三，弧槽一和弧槽三的内凹方向相同，且他们均与弧槽二的弧形方向相反。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，第二褶槽包括依次连接的弧槽四、弧槽五和弧槽六，弧槽四与弧槽六向同一侧内凹，弧槽五与弧槽四和弧槽六内凹的侧向向反。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，弧槽四与弧槽六与弧槽二的内凹侧方向相同，弧槽五与弧槽一和弧槽三的内凹侧方向相同。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，弧槽三远离弧槽一的一端与第一直板连接，弧槽四远离弧槽六的一端与第一直板连接，弧槽六与第二直板连接。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，褶槽单元的弧槽一与其相邻的褶槽单元中的第二直板连接。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，第一直板与第二直板之间的夹角为120°-140°，第一直板和第二直板的厚度为0.5-1cm，弧槽一和弧槽三的半径为2-3cm，弧槽四和弧槽六的半径为3-5cm，弧槽二和弧槽五的半径为1-2cm。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，第一直板与第二直板之间的夹角为134°，第一直板和第二直板的厚度为0.8cm，弧槽一和弧槽三的半径为2.5cm，弧槽四和弧槽六的半径为4cm，弧槽二和弧槽五的半径为1.5cm。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，板片采用304不锈钢板、 316不锈钢板和镍基825钢板中的一种。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，还包括在分离器之前连接的一级分离元件，一级分离元件为滤芯。

本实用新型的有益效果是：

1、每个褶槽单元的第一褶槽、第一直板、第二褶槽和第二直板形成波浪状结构，天然气流经波浪状结构时会改变方向，随着气体流动方向的改变，比气体重的液滴会撞击并且吸附在这些板片的表面，气流也会将这些粘附在板片上的液滴最终推入到第一褶槽和第二褶槽里去从气流中分离出来，使液滴与气体分离彻底，不会随着气体流出分离器，提高分离效果。

2、多个褶槽单元形成的板片，以及多个板片形成的通道，特殊设计的口袋型褶皱槽可以避开气流方向的直接冲击，避免分离后的液体二次夹带入气体中，这些褶皱就像“口袋”一样留住液体，随着液滴不断的聚积在里面，当重力大于表面张力时，液体就从板片内流下来并经褶皱槽排出去，它们的内部凹凸不平，非常适合各种不同的应用场合或者流动介质有周期性变化的地方，本申请的鳍型板片有较高的液体通过率和储污量。

3、在本申请设计的板片尺寸下，液体分离效果更佳，不会因为气流速度过快或过慢影响分离效率。

4、将板片分离元件和滤芯元件结合，能够更加提高气液分离效率，可以将去除液体的效率提高到1微米范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对本实用新型中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为现有技术带有简单波型的叶片斜板组分离元件图；

图2为本实用新型提供的一种天然气的气液分离组件示意图；

图3为本实用新型提供的板片中褶槽单元示意图；

图4为本实用新型提供的滤芯结构示意图。

图标：1-板片，2-通道，10-褶槽单元，11-第一褶槽，111-弧槽一，112-弧槽二，113-弧槽三，12-第一直板，13-第二褶槽，131- 弧槽四，132-弧槽五，133-弧槽六，14-第二直板，3-滤芯。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参看图2-4，图2为本实用新型提供的一种天然气的气液分离组件示意图。

一种天然气的气液分离组件，包括多个板片1，多个板片1之间通过固定板固定，且每个板片1之间有一定距离的间隙，形成天然气流通的通道2，多个板片1固定后通过安装板安装在分离器内，用于天然气气液分离使用。

如图2所示，板片1上设有多个褶槽单元10，褶槽单元10包括依次连接的第一褶槽11、第一直板12、第二褶槽13和第二直板14，第一褶槽11包括依次连接的弧槽一111、弧槽二112和弧槽三113，弧槽一111和弧槽三113的弧形方向相同，且他们两与弧槽二112的弧形方向相反，即他们的内凹方向相反，弧槽三113远离弧槽一111 的一端与第一直板12连接，第二褶槽13包括依次连接的弧槽四131、弧槽五132和弧槽六133，弧槽四131远离弧槽六133的一端与第一直板12连接，弧槽六133与第二直板14连接，弧槽四131与弧槽六 133向同一侧内凹，同时也与弧槽二112的内凹侧方向相同，弧槽五 132与弧槽四131和弧槽六133内凹的侧向向反，同时弧槽五132与弧槽一111和弧槽三113的内凹侧方向相同。

每个褶槽单元10的弧槽一111与其相邻的褶槽单元10中的第二直板14连接，多个褶槽单元10依次连接形成整个板片1，板片1形状类似鳍型，这种鳍型板片1可以高效去除分离气流中的液体杂质，通过多个板片1组合构成的分离器，气体和液体从它组成的通道2通过，每块板片1都有一些波浪状的结构，且在每个波浪状的结构单元设计了口袋型褶皱槽，气体从板片1内部流过波浪状的结构时就会改变方向，随着气体流动方向的改变，比气体重的液滴会撞击并且吸附在这些板片1的表面，气流也会将这些粘附在板片1上的液滴最终推入到“口袋”褶皱槽里去从气流中分离出来。

本申请组件的气液分离原理为：特殊设计的口袋型褶皱槽可以避开气流方向的直接冲击，避免分离后的液体二次夹带入气体中，因此这些褶皱就像“口袋”一样留住液体，液滴和板片1之间的表面张力使得这些液体留在了这些区域内，随着液滴不断的聚积在里面，当重力大于表面张力时，液体就从板片1内流下来并经褶皱槽排出去，从而实现气液分离，它们的内部凹凸不平，非常适合各种不同的应用场合或者流动介质有周期性变化的地方，本申请的鳍型板片1有较高的液体通过率和储污量。

为了保证分离性能，板片1的尺寸计算非常重要，如果气流通过板片1的速度太快，当液体撞击到板片1表面时会打碎加大分离难度，另外相反的是，如果气流太慢，部分液体可能会随气体一并飘逸带走，而不会改变方向去撞击并且吸附在这些板片1的表面，如果是这两种情况中的一种情况出现，板片1分离液体的效率就会降低。

为此，我们经过多次实践经验得出，每个褶槽单元10中的第一直板12与第二直板14之间的夹角为120°-140°，第一直板12和第二直板14的厚度为0.5-1cm，弧槽一111和弧槽三113的半径为 2-3cm，弧槽四131和弧槽六133的半径为3-5cm，弧槽二112和弧槽五132的半径为1-2cm。

其具体尺寸根据设备集合尺寸和工艺参数要求确定，在申请人无数次实验总结后得出，更加优选的是，第一直板12与第二直板14之间的夹角为134°，第一直板12和第二直板14的厚度为0.8cm，弧槽一111和弧槽三113的半径为2.5cm，弧槽四131和弧槽六133的半径为4cm，弧槽二112和弧槽五132的半径为1.5cm。

分离器的主要分离元件是常规叶片式捕雾器，这些分离元件适用流速范围小，分离精度要求较低，改用本申请的鳍型板片1高效分离元件，特别是对分离精度要求高的过滤分离器，本申请的分离组件是分离液体的非常有效的设备，效率能达到8－10微米的范围。

更加优选的是，在设计时选用鳍型板片1分离元件作为二级捕雾器，可以最大程度的提高分离器的品质，例如一级分离元件采用滤芯 3，滤芯3的材质优选为PEM，液体颗粒在经过滤芯3时就会撞击到滤芯3的纤维，随着颗粒与滤芯3纤维的撞击而降低动能，最终会吸附在滤芯3内部的纤维上，气液分离组件则可以实现滤芯3和分离元件的最佳匹配，可以将去除液体的效率提高到1微米范围。

对于板片1的用材，为保证使用寿命，依据不同的介质工况，可以采用304、316系列不锈钢板甚至特材镍基825钢板制作。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种天然气的气液分离组件，其特征在于，包括分离器内的多个板片(1)，每个所述板片(1)之间有天然气通过的通道(2)，所述板片(1)设有多个相连接的褶槽单元(10)，所述褶槽单元(10)包括依次连接的第一褶槽(11)、第一直板(12)、第二褶槽(13)和第二直板(14)。

2.根据权利要求1所述的一种天然气的气液分离组件，其特征在于，所述第一褶槽(11)包括依次连接的弧槽一(111)、弧槽二(112)和弧槽三(113)，所述弧槽一(111)和所述弧槽三(113)的内凹方向相同，且他们均与所述弧槽二(112)的弧形方向相反。

3.根据权利要求2所述的一种天然气的气液分离组件，其特征在于，所述第二褶槽(13)包括依次连接的弧槽四(131)、弧槽五(132)和弧槽六(133)，所述弧槽四(131)与所述弧槽六(133)向同一侧内凹，所述弧槽五(132)与所述弧槽四(131)和所述弧槽六(133)内凹的侧向向反。

4.根据权利要求3所述的一种天然气的气液分离组件，其特征在于，所述弧槽四(131)与所述弧槽六(133)与所述弧槽二(112)的内凹侧方向相同，所述弧槽五(132)与所述弧槽一(111)和所述弧槽三(113)的内凹侧方向相同。

5.根据权利要求4所述的一种天然气的气液分离组件，其特征在于，所述弧槽三(113)远离所述弧槽一(111)的一端与所述第一直板(12)连接，所述弧槽四(131)远离所述弧槽六(133)的一端与所述第一直板(12)连接，所述弧槽六(133)与第二直板(14)连接。

6.根据权利要求5所述的一种天然气的气液分离组件，其特征在于，所述褶槽单元(10)的所述弧槽一(111)与其相邻的所述褶槽单元(10)中的所述第二直板(14)连接。

7.根据权利要求6所述的一种天然气的气液分离组件，其特征在于，所述第一直板(12)与所述第二直板(14)之间的夹角为120°-140°，所述第一直板(12)和所述第二直板(14)的厚度为0.5-1cm，所述弧槽一(111)和所述弧槽三(113)的半径为2-3cm，所述弧槽四(131)和所述弧槽六(133)的半径为3-5cm，所述弧槽二(112)和所述弧槽五(132)的半径为1-2cm。

8.根据权利要求7所述的一种天然气的气液分离组件，其特征在于，所述第一直板(12)与所述第二直板(14)之间的夹角为134°，所述第一直板(12)和所述第二直板(14)的厚度为0.8cm，所述弧槽一(111)和所述弧槽三(113)的半径为2.5cm，所述弧槽四(131)和所述弧槽六(133)的半径为4cm，所述弧槽二(112)和所述弧槽五(132)的半径为1.5cm。

9.根据权利要求1或8所述的一种天然气的气液分离组件，其特征在于，所述板片(1)采用304不锈钢板、316不锈钢板和镍基825钢板中的一种。

10.根据权利要求9所述的一种天然气的气液分离组件，其特征在于，还包括在分离器之前连接的一级分离元件，一级分离元件为滤芯(3)。

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