一种用于天然气供应系统的散热型气固分离设备的制作方法

本发明涉及天然气供应领域，特别涉及一种用于天然气供应系统的散热型气固分离设备。

背景技术：

天然气过滤器是天然气供应系统中的设备之一，天然气过滤器主要由一级旋风分离器、二级惯性除沫器预滤和凝聚、三级精滤芯凝聚、排污阀等组成，其中，旋风分离器，是用于气固体系或者液固体系的分离的一种设备。工作原理为靠气流切向引入造成的旋转运动，使具有较大惯性离心力的固体颗粒或液滴甩向外壁面分开。

现有的旋风分离器在使用过程中，由于杂质与分离器内壁之间会产生摩擦，长时间会导致分离器内壁上形成高温，而高温会增大天然气爆炸风险，降低了安全性，不仅如此，分离完毕后需要将分离出的杂质从分离器中取出，由于杂质可能较为潮湿，易使杂质排出口堵塞，降低了实用性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于天然气供应系统的散热型气固分离设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于天然气供应系统的散热型气固分离设备，包括主体、进气管、出气管和排渣管，所述出气管和排渣管均竖向设置，所述进气管水平设置在主体的一侧，所述出气管设置在主体的顶部，所述排渣管设置在主体的底部，所述主体上设有散热机构，所述出气管内设有辅助机构，所述散热机构位于进气管和排渣管之间；

所述散热机构包括密封环、固定管、动力组件和两个散热组件，所述密封环和固定管均与出气管同轴设置，所述密封环与固定管的底端密封且固定连接，所述主体穿过固定管内密封环，所述主体与密封环的内壁密封且固定连接，所述固定管与主体之间设有间隙，所述动力组件设置在主体内，所述散热组件以固定管的轴线为中心轴线均匀分布在固定管内；

所述散热组件包括散热管、第一扇叶、第一轴承、传动轴、从动锥齿轮、连接孔和安装孔，所述连接孔设置在固定管上，所述安装孔设置在主体上，所述传动轴的轴线与出气管的轴线垂直且相交，所述散热管与传动轴同轴设置，所述散热管穿过连接孔，所述散热管与连接孔的内壁密封且固定连接，所述传动轴穿过安装孔，所述传动轴与安装孔的内壁滑动且密封连接，所述第一扇叶和第一轴承均设置在散热管内，所述第一扇叶安装在传动轴的一端，所述从动锥齿轮安装在传动轴的另一端，所述第一轴承的内圈安装在传动轴上，所述第一轴承的外圈与散热管的内壁固定连接，所述动力组件与从动锥齿轮传动连接；

所述辅助机构包括连接管、移动盘、单向阀、导杆、贯穿孔和驱动组件，所述连接管、导杆和移动盘均与出气管同轴设置，所述连接管的外径与出气管的内径相等，所述连接管的内径与移动盘的直径相等，所述连接管与出气管的内壁密封且固定连接，所述移动盘设置在连接管的远离排渣管的一侧，所述移动盘与连接管之间设有间隙，所述贯穿孔设置在移动盘上，所述导杆穿过贯穿孔，所述导杆与贯穿孔的内壁滑动且密封连接，所述导杆的顶端与出气管的内壁固定连接，所述导杆的底端设置在连接管内，所述单向阀安装在进气管内，所述驱动组件设置在移动盘的远离连接管的一侧，所述驱动组件驱动移动盘沿着出气管的轴向往复移动。

作为优选，为了驱动从动锥齿轮转动，所述动力组件包括第二扇叶、第二轴承、动力轴和驱动锥齿轮，所述动力轴与出气管同轴设置，所述第二扇叶和第二轴承均设置在出气管内且位于连接管的靠近排渣管的一侧，所述第二扇叶安装在动力轴的顶端，所述驱动锥齿轮安装在动力轴的底端且与从动锥齿轮啮合，所述第二轴承的内圈安装在动力轴上，所述第二轴承的外圈与出气管固定连接。

作为优选，为了提升散热效果，所述驱动锥齿轮的齿数大于从动锥齿轮的齿数。

作为优选，为了驱动移动盘移动，所述驱动组件包括驱动电机、驱动轴、第三轴承、两个通孔和两个传动单元，所述驱动轴的轴线与出气管的轴线垂直且相交，所述通孔设置在出气管上，所述通孔以出气管的轴线为中心周向均匀分布，所述通孔位于主体的远离排渣管的一侧，所述驱动轴依次穿过两个通孔，所述驱动轴与通孔的内壁滑动且密封连接，所述驱动电机与驱动轴的一端传动连接，所述第三轴承的内圈安装在驱动轴的另一端，所述第三轴承的外圈和驱动电机均固定在主体的顶部，所述传动单元沿着驱动轴的轴线均匀分布在驱动轴上，所述传动单元设置在出气管内且与移动盘连接。

作为优选，为了实现移动盘往复移动的功能，所述传动单元包括偏心轮、滚珠和连杆，所述偏心轮安装在驱动轴上，所述偏心轮的外周设有环形槽，所述滚珠位于偏心轮和移动盘之间，所述滚珠的球心设置在环形槽内，所述滚珠与环形槽匹配且与环形槽的内壁滑动连接，所述滚珠的球径大于环形槽的槽口宽度，所述连杆与出气管平行且位于滚珠和移动盘之间，所述滚珠通过连杆固定在移动盘上。

作为优选，为了提高驱动电机的驱动力，所述驱动电机为伺服电机。

作为优选，为了进一步提升散热效果，两个传动轴上均设有两个搅棒，所述搅棒以传动轴的轴线为中心轴线均匀分布，所述搅棒的轴线与传动轴的轴线垂直且相交，所述搅棒固定在传动轴上，所述固定管内设有冷却水，所述冷却水位于散热管和密封环之间，其中一个搅棒的远离传动轴的一端设置在冷却水内。

作为优选，为了减小安装孔的内壁与传动轴之间的间隙，所述安装孔的内壁上涂有密封脂。

作为优选，为了便于传动轴的安装，所述传动轴的两端均设有倒角。

作为优选，为了延长主体的使用寿命，所述主体上设有防腐镀锌层。

本发明的有益效果是，该用于天然气供应系统的散热型气固分离设备通过散热机构实现了主体散热的功能，与现有的散热机构相比，该散热机构结构通过风力作为驱动力，更加环保节能，不仅如此，还通过辅助机构起到了便于排出杂质的效果，避免堵塞，与现有的辅助机构相比，该辅助机构结构巧妙，实用性更强。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的用于天然气供应系统的散热型气固分离设备的结构示意图；

图2是图1的a部放大图；

图3是本发明的用于天然气供应系统的散热型气固分离设备的辅助机构的结构示意图；

图4是图1的b部放大图；

图中：1.主体，2.进气管，3.出气管，4.排渣管，5.密封环，6.固定管，7.散热管，8.第一扇叶，9.第一轴承，10.传动轴，11.从动锥齿轮，12.连接管，13.移动盘，14.单向阀，15.导杆，16.第二扇叶，17.第二轴承，18.动力轴，19.驱动锥齿轮，20.驱动电机，21.驱动轴，22.第三轴承，23.偏心轮，24.滚珠，25.连杆，26.搅棒。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-2所示，一种用于天然气供应系统的散热型气固分离设备，包括主体1、进气管2、出气管3和排渣管4，所述出气管3和排渣管4均竖向设置，所述进气管2水平设置在主体1的一侧，所述出气管3设置在主体1的顶部，所述排渣管4设置在主体1的底部，所述主体1上设有散热机构，所述出气管3内设有辅助机构，所述散热机构位于进气管2和排渣管4之间；

所述散热机构包括密封环5、固定管6、动力组件和两个散热组件，所述密封环5和固定管6均与出气管3同轴设置，所述密封环5与固定管6的底端密封且固定连接，所述主体1穿过固定管6内密封环5，所述主体1与密封环5的内壁密封且固定连接，所述固定管6与主体1之间设有间隙，所述动力组件设置在主体1内，所述散热组件以固定管6的轴线为中心轴线均匀分布在固定管6内；

所述散热组件包括散热管7、第一扇叶8、第一轴承9、传动轴10、从动锥齿轮11、连接孔和安装孔，所述连接孔设置在固定管6上，所述安装孔设置在主体1上，所述传动轴10的轴线与出气管3的轴线垂直且相交，所述散热管7与传动轴10同轴设置，所述散热管7穿过连接孔，所述散热管7与连接孔的内壁密封且固定连接，所述传动轴10穿过安装孔，所述传动轴10与安装孔的内壁滑动且密封连接，所述第一扇叶8和第一轴承9均设置在散热管7内，所述第一扇叶8安装在传动轴10的一端，所述从动锥齿轮11安装在传动轴10的另一端，所述第一轴承9的内圈安装在传动轴10上，所述第一轴承9的外圈与散热管7的内壁固定连接，所述动力组件与从动锥齿轮11传动连接；

含有杂质的天然气通过外接动力装置从进气管2输送至主体1内，此时，排渣管4通过外接密封装置处于密封状态，并使杂质掉入主体1内的顶部，而洁净的天然气从出气管3排出，期间，通过天然气在出气管3内的流动作为驱动力使动力组件驱动从动锥齿轮11转动，从动锥齿轮11的转动带动传动轴10在第一轴承9的支撑作用下转动，传动轴10的转动带动第一扇叶8转动，从而使空气通过散热管7输送至固定管6内，在从固定管6的底端喷出，这里，通过固定管6可以使从固定管6内的排出的气体沿着主体1的外壁流动，提高了主体1外表面空气的流速，并且，通过空气的流动可以将主体1上的热量排出，提高主体1散热能力。

如图3所示，所述辅助机构包括连接管12、移动盘13、单向阀14、导杆15、贯穿孔和驱动组件，所述连接管12、导杆15和移动盘13均与出气管3同轴设置，所述连接管12的外径与出气管3的内径相等，所述连接管12的内径与移动盘13的直径相等，所述连接管12与出气管3的内壁密封且固定连接，所述移动盘13设置在连接管12的远离排渣管4的一侧，所述移动盘13与连接管12之间设有间隙，所述贯穿孔设置在移动盘13上，所述导杆15穿过贯穿孔，所述导杆15与贯穿孔的内壁滑动且密封连接，所述导杆15的顶端与出气管3的内壁固定连接，所述导杆15的底端设置在连接管12内，所述单向阀14安装在进气管2内，所述驱动组件设置在移动盘13的远离连接管12的一侧，所述驱动组件驱动移动盘13沿着出气管3的轴向往复移动。

当进气管2停止输送天然气后，使排渣管4处于疏通状态，此时，通过驱动组件使移动盘13沿着出气管3的轴向往复移动，当移动盘13向着靠近排渣管4方向移动并使移动盘13移动至连接管12内时，使出气管3内的空气输送至主体1内，通过单向阀14的单向特性，使主体1内的空气无法从进气管2排出，从而使主体1内的空气增大，在气压的作用下可以推动杂质从排渣管4排出，避免排渣管4堵塞。

如图4所示，所述动力组件包括第二扇叶16、第二轴承17、动力轴18和驱动锥齿轮19，所述动力轴18与出气管3同轴设置，所述第二扇叶16和第二轴承17均设置在出气管3内且位于连接管12的靠近排渣管4的一侧，所述第二扇叶16安装在动力轴18的顶端，所述驱动锥齿轮19安装在动力轴18的底端且与从动锥齿轮11啮合，所述第二轴承17的内圈安装在动力轴18上，所述第二轴承17的外圈与出气管3固定连接。

通过天然气在出气管3内的流动作为驱动力，使第二扇叶16转动，第二扇叶16的转动带动动力轴18在第二轴承17的支撑作用下转动，动力轴18的转动使驱动锥齿轮19带动从动锥齿轮11转动。

作为优选，为了提升散热效果，所述驱动锥齿轮19的齿数大于从动锥齿轮11的齿数。

齿轮传动中中，齿数与转速成反比，从而可以提高从动锥齿轮11的转速，即可以提高第一扇叶8的转动，通过提高第一扇叶8的转速可以提高空气在主体1外表面流动的速度，从而可以提高主体1散热效率。

作为优选，为了驱动移动盘13移动，所述驱动组件包括驱动电机20、驱动轴21、第三轴承23、两个通孔和两个传动单元，所述驱动轴21的轴线与出气管3的轴线垂直且相交，所述通孔设置在出气管3上，所述通孔以出气管3的轴线为中心周向均匀分布，所述通孔位于主体1的远离排渣管4的一侧，所述驱动轴21依次穿过两个通孔，所述驱动轴21与通孔的内壁滑动且密封连接，所述驱动电机20与驱动轴21的一端传动连接，所述第三轴承23的内圈安装在驱动轴21的另一端，所述第三轴承23的外圈和驱动电机20均固定在主体1的顶部，所述传动单元沿着驱动轴21的轴线均匀分布在驱动轴21上，所述传动单元设置在出气管3内且与移动盘13连接。

驱动电机20启动，使驱动轴21在第三轴承23的支撑作用下转动，驱动轴21的转动通过传动单元带动移动盘13实现往复移动。

作为优选，为了实现移动盘13往复移动的功能，所述传动单元包括偏心轮23、滚珠24和连杆25，所述偏心轮23安装在驱动轴21上，所述偏心轮23的外周设有环形槽，所述滚珠24位于偏心轮23和移动盘13之间，所述滚珠24的球心设置在环形槽内，所述滚珠24与环形槽匹配且与环形槽的内壁滑动连接，所述滚珠24的球径大于环形槽的槽口宽度，所述连杆25与出气管3平行且位于滚珠24和移动盘13之间，所述滚珠24通过连杆25固定在移动盘13上。

驱动轴21的转动带动偏心轮23转动，偏心轮23的转动通过滚珠24使连杆25带动移动盘13实现往复移动，这里，导杆15起到了移动盘13导向的功能。

作为优选，为了提高驱动电机20的驱动力，所述驱动电机20为伺服电机。

伺服电机具有过载能力强的特点，从而可以提高驱动电机20的驱动力。

作为优选，为了进一步提升散热效果，两个传动轴10上均设有两个搅棒26，所述搅棒26以传动轴10的轴线为中心轴线均匀分布，所述搅棒26的轴线与传动轴10的轴线垂直且相交，所述搅棒26固定在传动轴10上，所述固定管6内设有冷却水，所述冷却水位于散热管7和密封环5之间，其中一个搅棒26的远离传动轴10的一端设置在冷却水内。

传动轴10的转动带动搅棒26转动，通过搅棒26的转动可以使冷却水产生飞溅，进而可以使冷却水降低散热管7输送至固定管6内空气的温度，提升散热效果。

作为优选，为了减小安装孔的内壁与传动轴10之间的间隙，所述安装孔的内壁上涂有密封脂。

密封脂的作用是减小安装孔的内壁与传动轴10之间的间隙，提高了密封性。

作为优选，为了便于传动轴10的安装，所述传动轴10的两端均设有倒角。

倒角的作用是减小传动轴10穿过安装孔时的口径，起到了便于安装的效果。

作为优选，为了延长主体1的使用寿命，所述主体1上设有防腐镀锌层。

防腐镀锌层的作用是提升主体1的防锈能力，延长主体1的使用寿命。

含有杂质的天然气通过外接动力装置从进气管2输送至主体1内，此时，排渣管4通过外接密封装置处于密封状态，并使杂质掉入主体1内的顶部，而洁净的天然气从出气管3排出，期间，通过天然气在出气管3内的流动作为驱动力使第二扇叶16转动，第二扇叶16的转动带动动力轴18在第二轴承17的支撑作用下转动，动力轴18的转动使驱动锥齿轮19带动从动锥齿轮11转动，从动锥齿轮11的转动带动传动轴10在第一轴承9的支撑作用下转动，传动轴10的转动带动第一扇叶8转动，从而使空气通过散热管7输送至固定管6内，在从固定管6的底端喷出，这里，通过固定管6可以使从固定管6内的排出的气体沿着主体1的外壁流动，提高了主体1外表面空气的流速，并且，通过空气的流动可以将主体1上的热量排出，提高主体1散热能力；

当进气管2停止输送天然气后，使排渣管4处于疏通状态，此时，通过驱动电机20启动，使驱动轴21在第三轴承23的支撑作用下转动，驱动轴21的转动带动偏心轮23转动，偏心轮23的转动通过滚珠24使连杆25带动移动盘13实现往复移动，当移动盘13向着靠近排渣管4方向移动并使移动盘13移动至连接管12内时，使出气管3内的空气输送至主体1内，通过单向阀14的单向特性，使主体1内的空气无法从进气管2排出，从而使主体1内的空气增大，在气压的作用下可以推动杂质从排渣管4排出，避免排渣管4堵塞。

与现有技术相比，该用于天然气供应系统的散热型气固分离设备通过散热机构实现了主体1散热的功能，与现有的散热机构相比，该散热机构结构通过风力作为驱动力，更加环保节能，不仅如此，还通过辅助机构起到了便于排出杂质的效果，避免堵塞，与现有的辅助机构相比，该辅助机构结构巧妙，实用性更强。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。