一种具有脱水干燥功能的天然气降温装置的制作方法

本发明属于天然气生产领域，具体地说是一种具有脱水干燥功能的天然气降温装置。

背景技术：

天然气中水分的存在往往会造成严重的后果，例如含有co2和h2s的天然气在有水存在的情况下形成酸而腐蚀管路和设备。目前比较常用的是加压降温的方式，能够大量脱出天然气中的水和部分重烃，后续还需要设置吸附塔除去硫化氢等，这就使得整个工艺线路过长，占用的面积很大，且设备本身的使用成本也很高。

技术实现要素：

本发明提供一种具有脱水干燥功能的天然气降温装置，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种具有脱水干燥功能的天然气降温装置，包括第一球形壳，第一球形壳的一侧固定连接进气管的一端，第一球形壳的另一侧固定连接出气管的一端，进气管和出气管的内端通过数个弧形杆连接，弧形杆的外周共同覆有分离膜，进气管和出气管的外周均固定连接环形板的内壁，第一球形壳和分离膜之间设有第二球形壳，第二球形壳的两侧均开口且固定安装套筒，套筒分别与对应的环形板通过密封轴承连接，套筒的内壁均固定安装数个叶片，第二球形壳的内壁两侧均固定安装数个拨片，还包括排料管，排料管的一端依次贯穿第一球形壳、其中一个环形板后探入第二球形壳底部，出气管的另一端固定安装分料管，分料管的上下两侧均设有阀门且出气管位于两个阀门之间，分料管远离出气管的一侧的上部和下部分别固定连接排气管的一端，分料管的两端均开设与之内部相通的导向孔，导向孔内均滑动安装第一连杆，第一连杆的内端均固定安装第一活塞，第一连杆的外周均套装弹簧，弹簧的两端分别与对应的分料管的内壁端面、第一活塞的端面接触配合，分料管的外周端部均固定安装移液筒，移液筒的外端均开设与之共中心线的通孔，通孔内均滑动安装第二连杆，移液筒内均设有与之滑动配合的第二活塞，第二活塞均与对应的第二连杆的内端固定连接，每个第二连杆与对应的第一连杆的外端通过第三连杆活动连接，第三连杆的中部均与对应的分料管的端面活动连接，移液筒的内端均固定连接l型管的一端，移液筒的外周内端均固定连接进液管的一端，l型管和进液管上均设有单向阀，l型管均贯穿第一球形壳的外周且与之固定连接，l型管的另一端均朝向对应的叶片，还包括与制冷机组连接的储液箱，进液管的另一端均与储液箱的出液管连接，储液箱的进液管连接第一球形壳的外周，进液管上同样设有单向阀。

如上所述的一种具有脱水干燥功能的天然气降温装置，所述的分料管的两端均固定连接支杆的一端，支杆的另一端均与对应的第三连杆的中部铰接连接。

如上所述的一种具有脱水干燥功能的天然气降温装置，所述的第三连杆的两端均开设滑槽，滑槽内均设有与之滑动配合的滑杆，第一连杆和第二连杆的外端均铰接连接滑杆对应的一端。

如上所述的一种具有脱水干燥功能的天然气降温装置，所述的排气管的一端内壁均固定安装数个瓣膜。

如上所述的一种具有脱水干燥功能的天然气降温装置，所述的储液箱的出液管末端固定安装u型管，进液管的另一端均固定连接u型管的对应端部。

如上所述的一种具有脱水干燥功能的天然气降温装置，所述的叶片均不平行于套筒的中心线。

如上所述的一种具有脱水干燥功能的天然气降温装置，所述的第二球形壳的外周固定安装数排拨块。

本发明的优点是：本发明用以实现天然气、水分离，可根据不同的要求设置多套本装置，连续设置时将两个排气管的另一端接入进气管即可，利用天然气自身压力作为净化的推动力，更为节能环保。天然气通过进气管进入分离膜内，其中的水、二氧化碳和少量的硫化氢通过分离膜进入第二球形壳内，分离膜的球形结构能够增加与天然气的接触面积，提高酸性组分的通过效率，脱水后的天然气通过出气管进入分料管内，分料管上的两个阀门交替开关，排气管的直径小于分料管的直径，当其中一个阀门开启时，由于在弹簧的作用下，第一活塞堵住排气管，分料管内的气压逐渐增大，气压大于第一活塞与排气管之间的摩擦力和弹力时，第一活塞向分料管的端部移动，弹簧收缩，当第一活塞不再堵住排气管时，天然气通过对应的排气管输送往下一工序，第一活塞移动带动第一连杆竖向移动，在第三连杆的传动下，能够使第二连杆与第一连杆反向同步移动，使得第二活塞朝向l型管移动，从而将移液筒内的冷却液通过l型管喷向叶片，在冷却液的作用下，能够带动套筒转动，套筒带动第二球形壳转动，冷却液充斥于第一球形壳与第二球形壳之间，能够使分离出的水冷凝，同时，拨片随第二球形壳转动搅动其内的聚集水，促使硫化氢溶入水中，生成氢硫酸溶液，当上述阀门关闭时，在弹簧的弹力作用下，第一活塞和第二活塞均复位，储液箱内的冷却液通过进液管补充进移液筒内，排料管的外端可连接泵体，从而能够将氢硫酸排出第一球形壳。本装置通过两套移液筒交替带动套筒转动，且持续补充储液箱内经冷却机组降温的冷却液，能够使第一球形壳内处于较为恒定且温度较低的状态，在保证水气分离的情况下，降低硫化氢的回收难度，也有助于简化甚至省去后续吸收硫化氢的工序，也降低了其发生泄漏所造成的危害，安全性大大提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图。

附图标记：1、第一球形壳，2、进气管，3、出气管，4、弧形杆，5、分离膜，6、环形板，7、第二球形壳，8、套筒，9、叶片，10、拨片，11、排料管，12、分料管，13、排气管，14、导向孔，15、第一连杆，16、第一活塞，17、弹簧，18、移液筒，19、通孔，20、第二连杆，21、第三连杆，22、l型管，23、进液管，24、储液箱，25、支杆，26、滑槽，27、滑杆，28、瓣膜，29、u型管，30、拨块，31、第二活塞。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种具有脱水干燥功能的天然气降温装置，如图所示，包括第一球形壳1，第一球形壳1的一侧固定连接进气管2的一端，第一球形壳1的另一侧固定连接出气管3的一端，进气管2和出气管3均探入第一球形壳1内且共中心线，进气管2和出气管3的内端通过数个弧形杆4连接，弧形杆4的两端均采用如焊接等固定连接的方式，且弧形杆4均匀分布，弧形杆4的凸部均朝向第一球形壳1的内壁，弧形杆4的外周共同覆有分离膜5，分离膜5为两侧开口的球形结构，且与进气管2和出气管3的外周固定连接，进气管2和出气管3的外周均固定连接环形板6的内壁，第一球形壳1和分离膜5之间设有第二球形壳7，第二球形壳7的两侧均开口且固定安装套筒8，套筒8连通第一球形壳1和第二球形壳7，进气管2和出气管3均从对应的套筒8内穿过，套筒8分别与对应的环形板6通过密封轴承连接，套筒8的内壁均固定安装数个叶片9，叶片9均位于环形板6外侧，第二球形壳7的内壁两侧均固定安装数个拨片10，还包括排料管11，排料管11的一端依次贯穿第一球形壳1、其中一个环形板6后探入第二球形壳7底部，排料管11与第一球形壳1、对应的环形板6固定连接，出气管3的另一端固定安装分料管12，分料管12的上下两侧均设有阀门且出气管3位于两个阀门之间，分料管12远离出气管3的一侧的上部和下部分别固定连接排气管13的一端，两个阀门均位于两个排气管13之间，分料管12的两端均开设与之内部相通的导向孔14，导向孔14内均滑动安装第一连杆15，第一连杆15的内端均固定安装第一活塞16，第一活塞16的外周均与分料管12的内壁接触配合且能沿之上下滑动，第一连杆15的外周均套装弹簧17，弹簧17的两端分别与对应的分料管12的内壁端面、第一活塞16的端面接触配合，可采用固定连接的方式，分料管12的外周端部均固定安装移液筒18，移液筒18平行于分料管12，移液筒18的外端均开设与之共中心线的通孔19，通孔19内均滑动安装第二连杆20，移液筒18内均设有与之滑动配合的第二活塞31，第二活塞31均与对应的第二连杆20的内端固定连接，每个第二连杆20与对应的第一连杆15的外端通过第三连杆21活动连接，第三连杆21的中部均与对应的分料管12的端面活动连接，移液筒18的内端均固定连接l型管22的一端，移液筒18的外周内端均固定连接进液管23的一端，l型管22和进液管23上均设有单向阀，供冷凝液流通，外部冷凝液仅可通过进液管23进入移液筒18内，移液筒18内的冷凝液通过l型管22排出，l型管22均贯穿第一球形壳1的外周且与之固定连接，l型管22的另一端均朝向对应的叶片9，还包括与制冷机组连接的储液箱24，用以储放冷凝液，制冷机组用以降低冷凝液的温度，为现有技术，在此不再赘述，进液管23的另一端均与储液箱24的出液管连接，储液箱24的进液管连接第一球形壳1的外周，进液管上同样设有单向阀，以使第一球形壳1内的冷凝液通过进液管进入储液箱24内。本发明用以实现天然气、水分离，可根据不同的要求设置多套本装置，连续设置时将两个排气管13的另一端接入进气管2即可，利用天然气自身压力作为净化的推动力，更为节能环保。天然气通过进气管2进入分离膜5内，其中的水、二氧化碳和少量的硫化氢通过分离膜5进入第二球形壳7内，分离膜5的球形结构能够增加与天然气的接触面积，提高酸性组分的通过效率，脱水后的天然气通过出气管3进入分料管12内，分料管12上的两个阀门交替开关，排气管13的直径小于分料管12的直径，当其中一个阀门开启时，由于在弹簧17的作用下，第一活塞16堵住排气管13，分料管12内的气压逐渐增大，气压大于第一活塞16与排气管13之间的摩擦力和弹力时，第一活塞16向分料管12的端部移动，弹簧17收缩，当第一活塞16不再堵住排气管13时，天然气通过对应的排气管13输送往下一工序，第一活塞16移动带动第一连杆15竖向移动，在第三连杆21的传动下，能够使第二连杆20与第一连杆15反向同步移动，使得第二活塞31朝向l型管22移动，从而将移液筒18内的冷却液通过l型管22喷向叶片9，在冷却液的作用下，能够带动套筒8转动，套筒8带动第二球形壳7转动，冷却液充斥于第一球形壳1与第二球形壳7之间，能够使分离出的水冷凝，同时，拨片10随第二球形壳7转动搅动其内的聚集水，促使硫化氢溶入水中，生成氢硫酸溶液，当上述阀门关闭时，在弹簧17的弹力作用下，第一活塞16和第二活塞31均复位，储液箱24内的冷却液通过进液管23补充进移液筒18内，排料管11的外端可连接泵体，从而能够将氢硫酸排出第一球形壳1。本装置通过两套移液筒18交替带动套筒8转动，且持续补充储液箱24内经冷却机组降温的冷却液，能够使第一球形壳1内处于较为恒定且温度较低的状态，在保证水气分离的情况下，降低硫化氢的回收难度，也有助于简化甚至省去后续吸收硫化氢的工序，也降低了其发生泄漏所造成的危害，安全性大大提高。

具体而言，如图1所示，本实施例所述的分料管12的两端均固定连接支杆25的一端，支杆25的另一端均与对应的第三连杆21的中部铰接连接。该结构能够保证第三连杆21的位置不会发生偏移，从而使第一连杆15与第二连杆20同步运动。

具体的，如图1所示，本实施例所述的第三连杆21的两端均开设滑槽26，其前后面均与外部相通，滑槽26内均设有与之滑动配合的滑杆27，均纵向设置，第一连杆15和第二连杆20的外端均铰接连接滑杆27对应的一端。该结构能够适应第三连杆21翻转过程产生的水平方向的位移，以免造成第一连杆15和第二连杆20仅能移动很小的范围。

进一步的，如图1所示，本实施例所述的排气管13的一端内壁均固定安装数个瓣膜28。该结构能够避免排气管13内的气体回流进入分料管12内。

更进一步的，如图1所示，本实施例所述的储液箱24的出液管末端固定安装u型管29，进液管23的另一端均固定连接u型管29的对应端部。用以满足同时向两个移液筒18供料的需求。

更进一步的，如图1所示，本实施例所述的叶片9均不平行于套筒8的中心线。目的是使叶片9与l型管22的内端之间的夹角为直角或接近直角，能够减少冷凝液动能的无用消耗。

更进一步的，如图1所示，本实施例所述的第二球形壳7的外周固定安装数排拨块30。该结构能够在第二球形壳7转动时，搅动冷凝液，从而能够使第一球形壳1内的冷凝液能够更均匀的与天然气换热。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。