[实用新型]应用于天然气管道运输的高速分离器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高速分离器，具体地，是涉及一种应用于天然气管道运输的高速分离器。

背景技术

天然气作为一种燃料，在人类生活中扮演着不可或缺的角色。随着人们生活水平的提高及环保意识的增强，大部分城市对天然气的需求日益增加，而天然气作为民用燃料的经济效益也大于工业燃料。正是基于天然气对于人们生活的重要性，天然气的输送方法和改进输送设备也成为了一项很重要的技术。 

目前，天然气的运输方式主要是管道运输。天然气中含有饱和水蒸汽、二氧化硫、固体颗粒物等杂质，在天然气输送和处理过程中水蒸汽易凝结形成液态水。一方面，液态水容易溶解酸性气体形成具有强腐蚀性的酸液；另一方面，液态水也容易与重烃结合形成天然气水合物。酸液会腐蚀设备，而水合物的形成，则会导致管线、设备、阀门以及仪表堵塞，轻则降低传输效率，重则会引起安全事故。目前，对于管道运输过程中天然气所包含的水分以及重烃，通常采取冷凝分离法、溶剂吸收法、固体吸附法、低温分离法、油吸收法、吸附法这几种方式进行分离。

但是，采用上述几种方式分离冷凝水和重烃存在着流程复杂、设备庞大、需注入并排放化学添加剂、能耗高、投资和运行费用高的问题。因此，寻求一种工艺简化、结构紧凑、操作方便、保障安全、节约成本、节能环保的脱水和脱烃的设备已势在必行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高速分离器，克服目前在管道运输过程中对天然气的冷凝水及重烃分离所使用的方法存在流程复杂、投资和运行费用高、不符合节能环保要求的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

应用于天然气管道运输的高速分离器，包括依次连通的喷管、超音速加速管、水力旋流器和扩压管。

进一步的，为了使气体在超音速加速管中形成低压、低温超音速的流动状态，所述喷管为渐缩管结构，且其口径较小的一端与超音速加速管的一端连接。而为了保证管道传输不受外界大气压影响，该喷管与超音速加速管固为一体结构。

再进一步的，为了更换及拆卸方便，所述超音速加速管的另一端设置有法兰，而所述水力旋流器的一端则设置有与该法兰相配套的法兰盘，且该水力旋流器的另一端与所述扩压管连通。

更进一步的，为了排出从水力旋流器中分离出来的含有重烃的气体和冷凝水，所述扩压管下端设有水气出口。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型通过喷管的膨胀和收缩，以及喷管的结构特点，将进入的气体在超音速加速管形成低温、低压超速的流动状态；

（2）本实用新型中，气体在超音速加速管流动后，会在水力旋流器处分离出冷凝水和包含重烃的小部分气体，冷凝水和含有重烃的气体会从扩压管的水气出口排出，而分离出来的干燥气体则在扩压管中减速升压，然后被输送到管网中，供用户使用；

（3）本实用新型中超音速加速管与水力旋流器通过法兰与法兰盘的配合连接，不仅连接稳定，而且便于拆装和更换；

（4）本实用新型结构简单，使用方便，体积小，可实现无人操作，而且环保，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型的工作流程示意图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1—喷管，2—超音速加速管，3—水力旋流器，4—扩压管，5—法兰，6—水气出口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1所示，应用于天然气管道运输的高速分离器，依次连通有喷管1、超音速加速管2、水力旋流器3以及扩压管4。本实用新型中，超音速加速管2一端设有法兰5，而在水力旋流器3一端则设有与法兰5相配套的法兰盘，超音速加速管2与水力旋流器3通过法兰5与法兰盘的配合连接，这样的连接不仅稳定，而且便于拆卸和更换。

所述喷管1为渐缩管结构，并且该喷管1口径较小的一端与超音速加速管2另一端相连接。为了保证管道内部气压的稳定，不受外界大气压的影响，喷管1与超音速加速管2固为一体结构。本实用新型中的喷管1可以膨胀，目前市面上的喷管种类主要有风洞喷管、发动机喷管以及用于产生超声速射流的喷管，这里的喷管1为超声速射流喷管。使用超声速射流喷管目的在于利用其膨胀的特性，以及其与超音速加速管2的连接方式，从而使进入的气体能够在超音速加速管2中形成低温、低压超音速的流动状态，进而便于气体在水力旋流器3中分离出冷凝水和包含有重烃的气体。