一种除雾旋流分离器性能测试实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种除雾旋流分离器性能测试实验装置，包括空气压缩机、缓冲罐、雾化缓冲腔、双流体雾化喷嘴、液罐、粒度分析仪、摄像仪、除雾旋流气液分离器、集液罐、电子天平和计算机；双流体雾化喷嘴的出口设置在雾化缓冲腔内部，且靠近雾化缓冲腔的入口；雾化缓冲腔的出口连接除雾旋流气液分离器的入口，除雾旋流气液分离器气相出口连通外界，除雾旋流气液分离器的液相出口连接集液罐，通过液罐和集液罐内实验前后的液体量计算除雾旋流气液分离器分离效率。粒度分析仪测量湿气体进入除雾旋流气液分离器前后液滴粒径大小，并将测量的液滴粒径大小发送到计算机进行实时显示。摄像仪用于记录除雾旋流气液分离器中气液分离流动的动态演化过程。

【技术实现步骤摘要】
一种除雾旋流分离器性能测试实验装置
本专利技术涉及一种分离器性能测试装置，特别是关于一种除雾旋流分离器性能测试实验装置。
技术介绍
在石油天然气工业中，湿天然气输送过程中液滴的存在会降低天然气的热值，造成气体压缩机设备的损害；在长距离输送管道的低洼处形成积液，从而造成管路摩阻损失增大、能耗增大，且水相积液会对管路和设备造成腐蚀损害并有可能形成水合物，给天然气的长距离安全输送带来了巨大压力，因此，非常有必要在湿天然气长距离管输之前进行除雾。目前，以旋流技术作为关键技术的旋流分离器在天然气的除雾作业中得到了广泛应用，以该技术为基础进行了各种结构类型旋流分离器的设计与研发。通过实验的方法对所研制除雾旋流气液分离器的分离性能进行测试，是加深对除雾旋流分离器流动分离机理认识的重要手段，也是对除雾旋流分离器结构进行优化的一个重要基础。除雾旋流气液分离器的性能测试包括分析结构参数与操作参数对分离器总分离效率和能耗的影响，分析进入分离器前后液滴粒径大小的定量分布规律以及气液两相在分离器内部的流动分离现象的演化过程。对分离器的总分离效率进行精确测定，需要对实验前后液相的加注量和实验收集量进行精确测定，而要对进入分离器前后液滴粒径大小的定量分布规律进行准确分析，则需要为分离器入口创造理想的液雾流动环境，用以造雾的喷嘴具有一定的喷角，且分离器的入口截面积较小，当将雾化喷嘴直接置于分离器入口管道时，大部分的液雾会撞击分离器入口管壁形成液膜，而不是以液雾的形式进入到分离器当中，造成对分离器的性能测试实验结果不准确，也就无法正确的认识分离器流动分离机理并进行结构优化。因此，为了能够对所研制除雾旋流气液分离器的分离性能做出准确评价，需要设计一套完善合理的实验评价装置，既要能形成理想的液雾流动环境，又能对分离器的分离性能包括总分离效率、粒径分离能力等进行精确评价。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种能够创造液雾流动环境，且能够对分离器分离性能进行精确评价的除雾旋流分离器性能测试实验装置。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种除雾旋流分离器性能测试实验装置，其特征在于：它包括空气压缩机、缓冲罐、雾化缓冲腔、双流体雾化喷嘴、液罐、粒度分析仪、摄像仪、除雾旋流气液分离器、集液罐、电子天平和计算机；所述空气压缩机的入口连接外界环境空气，所述空气压缩机的出口连接所述缓冲罐的入口，所述缓冲罐的出口连接一第一球阀的入口，所述第一球阀的出口并联连接一孔板流量计和一涡街流量计的入口；所述孔板流量计的出口通过一第一调节阀连接所述双流体雾化喷嘴的气相入口，所述孔板流量计用于计量进入所述双流体雾化喷嘴的气相流量值，并将计量的气向流量值发送给所述计算机进行实时显示；所述双流体雾化喷嘴液相入口通过一计量泵连接所述液罐，所述双流体雾化喷嘴的出口设置在所述雾化缓冲腔内部，且靠近所述雾化缓冲腔的入口；所述涡街流量计的出口通过一第二调节阀连接所述雾化缓冲腔的入口，所述涡流流量计用于计量进入所述雾化缓冲腔的主气相流量值，并将计量的主气相流量值发送给所述计算机进行实时显示；所述雾化缓冲腔的最大纵向截面底部设置一回流管接口，所述回流管接口连接一回流管的一端，所述回流管的另一端连接所述液罐；所述雾化缓冲腔的出口连接所述除雾旋流气液分离器的入口，所述除雾旋流气液分离器气相出口连通外界；所述除雾旋流气液分离器的液相出口通过一第二球阀连接所述集液罐；所述粒度分析仪设置在所述雾化缓冲腔的出口或者所述除雾旋流气液分离器的气相出口，用于测量湿气体进入所述除雾旋流气液分离器前后液滴粒径大小，并将测量的液滴粒径大小发送到计算机进行实时显示；所述摄像仪设置在所述除雾旋流气液分离器的一侧，用于记录所述除雾旋流气液分离器中气液分离流动的动态演化过程；所述电子天平用于称量所述液罐和所述集液罐内的液体收集量；所述第一球阀的出口与所述孔板流量计和所述涡街流量计入口之间的主管路上设置一温度传感器和一第一压力传感器，所述温度传感器用于测量所述主管路中气体的温度值，所述第一压力传感器用于测量所述主管路的气体压力值；所述雾化缓冲腔的出口与所述除雾旋流气液分离器的入口之间设置一第二压力传感器，用于测量所述除雾旋流气液分离器入口的气体压力值；所述除雾旋流气液分离器气相出口处设置一第三压力传感器，用于测量所述除雾旋流气液分离器气相出口的气体压力值；所述双流体雾化喷嘴液相入口与所述计量泵之间设置一第四压力传感器，用于测量进入所述双流体雾化喷嘴的液体压力值；所述温度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器分别将测量的值到发送所述计算机进行实时显示。所述除雾旋流分离器性能测试实验装置还包括一用于对所述除雾旋流气液分离器进行支撑和固定的托架，所述托架包括一正方形碳钢横板、四垂向角铁和四水平角铁；所述正方形碳钢横板的每一角上均焊接固定每一所述垂向角铁，所述正方形碳钢横板位于所述垂向角铁的下部；每相邻的两个所述垂向角铁之间固定连接每一所述水平角铁，所述正方形碳钢横板中间设置有一用于穿设固定所述除雾旋流气液分离器的圆形通孔。所述除雾旋流分离器性能测试实验装置还包括若干用于支撑连接管路的管路支架，所述管路支架包括三水平槽钢、两垂向槽钢和一横杆；三所述水平槽钢焊接连接成一工字型底座，每一两所述平行水平槽钢顶部焊接固定一所述垂直槽钢两所述垂直槽钢上相对设置一对以上的槽孔，所述横杆的两端分别插设在两所述垂直槽钢相对应的所述槽孔中，每一所述垂直槽钢的下部与每一所述水平槽钢之间分别设置有加强筋板。所述空气压缩机和所述缓冲罐之间设置有过滤器。所述计量泵相对于所述液罐采用自吸式安装。所述雾化缓冲腔采用两头小、中间大的纺锤形结构。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本专利技术包括雾化缓冲腔、双流体雾化喷嘴和除雾旋流气液分离器，双流体雾化喷嘴的出口设置在雾化缓冲腔的内部，且靠近雾化缓冲腔的入口，雾化缓冲腔的出口除雾旋流气液分离器的入口，因此保证了液相充分雾化，为除雾旋流气液分离器的分离性能测试创造了理想的液雾流动环境。2、本专利技术包括计量泵、液罐和集液罐，计量泵相对于液罐采用自吸式安装，因此保证了液罐实验前后液量的准确计量，采用一托架支撑除雾旋流气液分离器，托架下方保留有取液空间，使除雾旋流气液分离器内分离出来的液相全部收集进入集液罐，保证了集液罐内液量的准确计量，液罐和集液罐内液量的准确计量保证了总分离效率的准确计算。3、本专利技术包括粒度分析仪和摄像仪，粒度分析仪用于测量湿气体进入除雾旋流气液分离器前后液滴粒径大小，摄像仪用于记录除雾旋流气液分离器中气液分离流动的动态演化过程，因此可以对进入除雾旋流气液分离器的液滴粒径变化进行分析，并结合摄像仪对流动分离过程进行形象演化，从而直观地评价除雾旋流气液分离器的分离性能，明确除雾旋流气液分离器内部的流动分离机理，有助于完成分离器结构的进一步优化。4、本专利技术包括用于造雾双流体雾化喷嘴，由双流体雾化喷嘴喷射出的雾化流体的量和滴粒径大小，可以通过调节进入双流体雾化喷嘴的气相流量和液相流量的大小而灵活控制，其中，通过第一调节阀调节进入双流体雾化喷嘴的气相流量，通过计量泵手轮设定进入双流体雾化喷嘴的液相流量。5、本专利技术的雾化缓冲腔采用两头小、中间大的纺锤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种除雾旋流分离器性能测试实验装置，其特征在于：它包括空气压缩机、缓冲罐、雾化缓冲腔、双流体雾化喷嘴、液罐、粒度分析仪、摄像仪、除雾旋流气液分离器、集液罐、电子天平和计算机；所述空气压缩机的入口连接外界环境空气，所述空气压缩机的出口连接所述缓冲罐的入口，所述缓冲罐的出口连接一第一球阀的入口，所述第一球阀的出口并联连接一孔板流量计和一涡街流量计的入口；所述孔板流量计的出口通过一第一调节阀连接所述双流体雾化喷嘴的气相入口，所述孔板流量计用于计量进入所述双流体雾化喷嘴的气相流量值，并将计量的气向流量值发送给所述计算机进行实时显示；所述双流体雾化喷嘴液相入口通过一计量泵连接所述液罐，所述双流体雾化喷嘴的出口设置在所述雾化缓冲腔内部，且靠近所述雾化缓冲腔的入口；所述涡街流量计的出口通过一第二调节阀连接所述雾化缓冲腔的入口，所述涡流流量计用于计量进入所述雾化缓冲腔的主气相流量值，并将计量的主气相流量值发送给所述计算机进行实时显示；所述雾化缓冲腔的最大纵向截面底部设置一回流管接口，所述回流管接口连接一回流管的一端，所述回流管的另一端连接所述液罐；所述雾化缓冲腔的出口连接所述除雾旋流气液分离器的入口，所述除雾旋流气液分离器气相出口连通外界；所述除雾旋流气液分离器的液相出口通过一第二球阀连接所述集液罐；所述粒度分析仪设置在所述雾化缓冲腔的出口或者所述除雾旋流气液分离器的气相出口，用于测量湿气体进入所述除雾旋流气液分离器前后液滴粒径大小，并将测量的液滴粒径大小发送到计算机进行实时显示；所述摄像仪设置在所述除雾旋流气液分离器的一侧，用于记录所述除雾旋流气液分离器中气液分离流动的动态演化过程；所述电子天平用于称量所述液罐和所述集液罐内的液体收集量；所述第一球阀的出口与所述孔板流量计和所述涡街流量计入口之间的主管路上设置一温度传感器和一第一压力传感器，所述温度传感器用于测量所述主管路中气体的温度值，所述第一压力传感器用于测量所述主管路的气体压力值；所述雾化缓冲腔的出口与所述除雾旋流气液分离器的入口之间设置一第二压力传感器，用于测量所述除雾旋流气液分离器入口的气体压力值；所述除雾旋流气液分离器气相出口处设置一第三压力传感器，用于测量所述除雾旋流气液分离器气相出口的气体压力值；所述双流体雾化喷嘴液相入口与所述计量泵之间设置一第四压力传感器，用于测量进入所述双流体雾化喷嘴的液体压力值；所述温度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器分别将测量的值到发送所述计算机进行实时显示。...

【技术特征摘要】
1.一种除雾旋流气液分离器性能测试实验装置，其特征在于：它包括空气压缩机、缓冲罐、雾化缓冲腔、双流体雾化喷嘴、液罐、粒度分析仪、摄像仪、除雾旋流气液分离器、集液罐、电子天平和计算机；所述空气压缩机的入口连接外界环境空气，所述空气压缩机的出口连接所述缓冲罐的入口，所述缓冲罐的出口连接一第一球阀的入口，所述第一球阀的出口并联连接一孔板流量计和一涡街流量计的入口；所述孔板流量计的出口通过一第一调节阀连接所述双流体雾化喷嘴的气相入口，所述孔板流量计用于计量进入所述双流体雾化喷嘴的气相流量值，并将计量的气向流量值发送给所述计算机进行实时显示；所述双流体雾化喷嘴液相入口通过一计量泵连接所述液罐，所述双流体雾化喷嘴的出口设置在所述雾化缓冲腔内部，且靠近所述雾化缓冲腔的入口；所述涡街流量计的出口通过一第二调节阀连接所述雾化缓冲腔的入口，所述涡街流量计用于计量进入所述雾化缓冲腔的主气相流量值，并将计量的主气相流量值发送给所述计算机进行实时显示；所述雾化缓冲腔的最大纵向截面底部设置一回流管接口，所述回流管接口连接一回流管的一端，所述回流管的另一端连接所述液罐；所述雾化缓冲腔的出口连接所述除雾旋流气液分离器的入口，所述除雾旋流气液分离器气相出口连通外界；所述除雾旋流气液分离器的液相出口通过一第二球阀连接所述集液罐；所述粒度分析仪设置在所述雾化缓冲腔的出口或者所述除雾旋流气液分离器的气相出口，用于测量湿气体进入所述除雾旋流气液分离器前后液滴粒径大小，并将测量的液滴粒径大小发送到计算机进行实时显示；所述摄像仪设置在所述除雾旋流气液分离器的一侧，用于记录所述除雾旋流气液分离器中气液分离流动的动态演化过程；所述电子天平用于称量所述液罐和所述集液罐内的液体收集量；所述第一球阀的出口与所述孔板流量计和所述涡街流量计入口之间的主管路上设置一温度传感器和一第一压力传感器，所述温度传感器用于测量所述主管路中气体的温度值，所述第一压力传感器用于测量所述主管路的气体压力值；所述雾化缓冲腔的出口与所述除雾旋流气液分离器的入口之间设置一第二压力传感器，用于测量所述除雾旋流气液分离器入口的气体压力值；所述除雾旋流气液分离器气相出口处设置一第三压力传感器，用于测量所述除雾旋流气液分离器气相出口的气体压力值；所述双流体雾化喷嘴液相入口与所述计量泵之间设置一第四压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚海元，李清平，何利民，罗小明，陈建磊，程兵，余敏，秦蕊，刘永飞，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11