[发明专利]一种天然气减阻剂雾化装置

说明书

本发明公开了一种天然气减阻剂雾化装置。其包括壳体，壳体一端中心设置天然气进口，壳体侧面于天然气进口一端沿壳体圆周向心设置减阻剂进口，壳体另一端中心设置雾化减阻剂出口，壳体内部从天然气进口开始依次设置天然气射流喷头、渐缩流道内壁、射流圆筒、缩颈出口、第一节流孔板和第二节流孔板，渐缩流道内壁和壳体之间形成的环形空间为环形渐缩流道，射流圆筒和缩颈出口组成的空间为气液混合腔，天然气射流喷头一端连接天然气进口，另一端正对环形渐缩流道的入口，环形渐缩流道的出口连通气液混合腔，渐缩流道内壁依次与射流圆筒和缩颈出口连接。使用本发明可通过不断的流通方向以及流通面积的变换增强雾化效应，使天然气和减阻剂混合均匀。

技术领域

本发明属于气液混合技术领域，特别涉及一种天然气减阻剂雾化装置。

背景技术

对于天然气长输管道，气体在管道中的压力损失是一个重要问题。当气体处于湍流区，尤其是高雷诺数区时，由于湍流和其他一些无规则运动的存在，气体能量损失而导致的压力损失要大的多，而管壁粗糙度是造成涡流的主要原因。因此，采用降低输气管道粗糙度的方法来降低压力损失成为增加输气流量的主要手段。

国内外普遍采用管道内涂层减阻技术来降低管壁粗糙度，但管道内涂层减阻技术施工设备复杂、费用较高，且随时间延长由于内涂层不断脱落减阻效果逐渐降低甚至产生负效应，同时对原有非涂层管道，由于建设费用等问题无法实施。直接注入天然气减阻剂技术是针对管道内涂层减阻技术而提出的另一类方法。20世纪90年代，美国进行了天然气减阻剂减阻技术的研究，并在实际输气管道中进行了应用实验。该技术是将具有表面活性剂性质的被称作天然气减阻剂的化学品定期注入天然气管道中，通过极性端对钢铁表面的吸附，形成弹性分子薄膜，达到降低管壁粗糙度实现减阻的目的。

为了使表面活性物质极性端在天然气管道内部吸附形成均匀的弹性分子膜，天然气减阻剂在天然气管道内必须混合均匀。因而天然气减阻剂的加注方法十分关键，将天然气减阻剂雾化后再注入天然气干管的方法具有良好的效果，而雾化预混合装置是其主要装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种天然气减阻剂雾化装置，以通过不断的流通方向以及流通面积的变换增强雾化效应，使天然气和减阻剂混合均匀。

本发明提供一种天然气减阻剂雾化装置，其特征在于：该天然气减阻剂雾化装置包括壳体，所述壳体为长筒型结构，壳体一端中心设置天然气进口，壳体侧面于天然气进口一端沿壳体圆周向心设置减阻剂进口，壳体另一端中心设置雾化减阻剂出口，壳体内部从天然气进口开始依次设置天然气射流喷头、渐缩流道内壁、射流圆筒、缩颈出口、第一节流孔板和第二节流孔板，渐缩流道内壁和壳体之间形成的环形空间为环形渐缩流道，射流圆筒和缩颈出口组成的空间为气液混合腔，天然气射流喷头一端连接天然气进口，另一端正对环形渐缩流道的入口，环形渐缩流道的出口连通气液混合腔，渐缩流道内壁依次与射流圆筒和缩颈出口连接，第一节流孔板和第二节流孔板位于气液混合腔之后雾化装置的出口，所述射流圆筒外表面均匀布满圆孔，渐缩流道内壁为圆锥形。

本发明进一步技术特征在于：所述第一节流孔板和第二节流孔板之间的距离为壳体内径的0.3～0.5倍。

本发明进一步技术特征在于：所述射流圆筒上相邻圆孔之间呈正方形或者三角形布置。

本发明进一步技术特征在于：所述射流圆筒之上圆孔的开孔面积之和不大于环形渐缩流道出口处的截面积。

本发明进一步技术特征在于：所述第一节流孔板和第二节流孔板相同，孔板的喉径面积使气液流速位于40～60m/s之间。

本发明进一步技术特征在于：所述天然气减阻剂雾化装置还包括头部环形支撑板和中部环形支撑板，缩颈出口为渐缩管结构，缩颈出口的两端分别为头部环形支撑板和中部环形支撑板，用于支撑整个气液混合腔以及渐缩流道内壁，优选缩颈出口的出口截面积为射流圆筒截面积的1/2～1/3。