【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及分离，具体为一种具有散热排渣功能的天然气气固分离设备。
技术介绍
1、天然气在开采和输送过程中，不可避免的会混入一定的固体杂质，一般采用离心分离、过滤等方式对天然气进行处理，现有的分离设备在使用过程中，由于固体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。
2、并且天然气内的固体杂质分布是不均匀的，会出现一段时间多，一段时间少的情况，当固体杂质增多时，在其自身重力的影响下，会有部分固体杂质向中心移动，分离效果得不到保证。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种具有散热排渣功能的天然气气固分离设备，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：气固分离设备包括分离管、导流机构、散热机构和收集机构，分离管上设有进气口、出气管、收缩段和扩张段，出气管位于分离管的中心，导流机构与分离管转动连接，散热机构与分离管紧固连接，导流机构、散热机构和收集机构沿气流的流动方向在分离管内依次布置。
3、本申请用于分离天然气中的固体杂质，气固分离设备通过在分离管两端设置法兰连接在天然气管道上，天然气从进气口进入分离管内，导流机构用于对分离管内流动的天然气导向，使天然气形成螺旋状流动，螺旋流动的天然气会裹挟着固体杂质做螺旋运动，在离心力的作用下，固体杂质分布在分离管的外圈，洁净的天然气分布在分离管的中心位置，再通过收集机构将固体杂质收集起来，洁净的
4、进一步的，导流机构包括活动叶片、连接座和调节组件，活动叶片的一端与分离管转动连接，活动叶片的另一端与连接座转动连接，调节组件与连接座滑动连接，调节组件用于调节活动叶片的角度，活动叶片沿连接座的周向布置有若干个。
5、若干个活动叶片是倾斜布置在连接座的周向的，当流动的天然气在倾斜布置的活动叶片的导向作用下会沿切向流出，从而沿着分离管的内壁做螺旋流动，对天然气内的固体杂质进行分离；但是天然气内的固体杂质分布是不均匀的，会出现一段时间多，一段时间少的情况，当固体杂质增多时，在其自身重力的影响下，会有部分固体杂质向中心移动，分离效果得不到保证，通过调节组件对活动叶片的角度进行调节，当固体杂质增多时，增大活动叶片的偏转角度，这样两个活动叶片之间组成的过流通道截面会减小，流速变快，使得被气流裹挟的固体杂质移速也相应变快，使其离心力增大，从而提高分离效果，并且偏转角度减小的活动叶片，使得天然气的流出角度变小，螺旋的螺距缩短，从而相应延长天然气在分离管内的流动距离，进一步提高分离效果。
6、进一步的，活动叶片内设有活动腔，活动腔上滑动连接有感压板，活动叶片远离分离管的一端设有第一锥齿轮；
7、连接座内设有第一腔室、第二腔室和第三腔室；
8、调节组件包括传动轴、导向套和复位弹簧，传动轴与连接座滑动连接，导向套套设在传动轴上，复位弹簧的一端与传动轴紧固连接，复位弹簧的另一端与第三腔室的内壁紧固连接，导向套上设有第二锥齿轮，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，第二锥齿轮位于第二腔室内。
9、分离管内流动的天然气冲击到活动叶片上时，会推动位于迎风面的感压板沿活动腔向内侧滑动，并且固体杂质越多，对感压板的冲击力越大，感压板沿活动腔滑动的距离就越长，在活动腔内加注液压油，通过液压油将感压板受到的力传递给调节组件，以此来带动调节组件动作；第一腔室、第二腔室和第三腔室用于为调节组件提供活动空间；当固体杂质增多时，利用感压板受到的压力推动传动轴沿连接座滑动，复位弹簧受力压缩，从而带动导向套转动，进而带动固定在导向套上的第二锥齿轮转动，使得第一锥齿轮转动，从而带动活动叶片偏转一定角度。
10、进一步的，导向套上设有转动环，转动环内设有环形流道，第一锥齿轮的转轴插入环形流道内，活动腔与环形流道管道连通，导向套上设有弧形槽和连接流道，传动轴上设有导向柱，导向柱与弧形槽滑动连接，连接座内设有连通环道和调节腔，连接流道的一端与环形流道连通，连接流道的另一端与连通环道连通，连通环道与调节腔连通，调节腔与第一腔室连通，第一腔室内加注液压油；
11、调节腔内设有传力组件，传力组件包括第一活塞、第二活塞、线圈和铁芯，第一活塞和第二活塞与调节腔滑动连接，第一活塞位于靠近连通环道的一侧，第二活塞位于远离连通环道的一侧，线圈套设在调节腔的外圈，线圈外接电源，铁芯与第一活塞紧固连接，第二活塞上设有斥磁铁，斥磁铁与铁芯相向布置，线圈与铁芯组成电磁铁，电磁铁与斥磁铁的相向面为同名磁极。
12、当感压板受到天然气的冲击力时，在活动腔内的液压油依次经过环形流道、连接流道、连通环道和调节腔，将冲击力传递给第一活塞，推动第一活塞向一侧移动，带动铁芯插入线圈内，通电的线圈与铁芯组成电磁铁，在磁力的作用下，电磁铁会推动带有斥磁铁的第二活塞向一侧移动，从而对第一腔室内的液压油施加一定压力，推动传动轴向一侧滑动，导向柱会沿弧形槽滑动，带动导向套转动，进而带动固定在导向套上的第二锥齿轮转动，在第一锥齿轮的传动下，带动活动叶片转动，实现利用天然气的冲击力自动调节活动叶片的角度；在固定流速下，天然气中的携带固体杂质越多，质量越大，动能越大，气流对感压板的冲击力就越大，感压板沿活动腔滑动的距离就越长，在液压油的传动下，第一活塞向一侧移动的距离就越长，铁芯插入线圈内的距离越长，两者组成的电磁铁的磁力就越大，对斥磁铁的斥力就越大，第二活塞向一侧移动的距离就越长，推动传动轴向一侧的滑动距离就越长，活动叶片偏转的角度就越大，实现了根据固体杂质的多少，自动控制活动叶片的偏转角度。
13、进一步的，调节腔的横截面积小于第一腔室的横截面积。
14、第二活塞是被斥磁铁受到的磁力推动，以此来带动传动轴滑动，为了防止该推力推动不了传动轴，通过将调节腔的横截面积设置为小于第一腔室的横截面积，根据帕斯卡原理不可压缩静止流体内的压强相同，面积越大的一端受到的推力越大，对传递给传动轴的推力进行放大。
15、进一步的，散热机构包括导流块、散热管和导流环，导流块与分离管紧固连接，导流块位于收缩段，导流块内设有导气流道，导气流道与散热管的进气端连通，散热管螺旋缠绕在分离管上，导流环内设有导向环道，散热管的出气端与导向环道连通，导向环道与分离管连通。
16、位于分离管中心的天然气不与管壁摩擦，温度较低，通过导流块将位于分离管中心的天然气通过导气流道导向散热管，而散热管螺旋缠绕在分离管上，对分离管的表面进行散热，实现了自冷却的效果，冷却后的气体通过导流环内的导向环道重新回到分离管内。
17、进一步的，导向环道的出气口倾斜布置。
18、倾斜布置的导向环道的出气口，使得气流切向回流到分离管内，可以对螺旋流动的天然本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有散热排渣功能的天然气气固分离设备，其特征在于：所述气固分离设备包括分离管(1)、导流机构(2)、散热机构(3)和收集机构(4)，所述分离管(1)上设有进气口(11)、出气管(12)、收缩段(13)和扩张段(14)，所述出气管(12)位于分离管(1)的中心，所述导流机构(2)与分离管(1)转动连接，所述散热机构(3)与分离管(1)紧固连接，所述导流机构(2)、散热机构(3)和收集机构(4)沿气流的流动方向在分离管(1)内依次布置。
2.根据权利要求1所述的一种具有散热排渣功能的天然气气固分离设备，其特征在于：所述导流机构(2)包括活动叶片(21)、连接座(22)和调节组件(23)，所述活动叶片(21)的一端与分离管(1)转动连接，活动叶片(21)的另一端与连接座(22)转动连接，所述调节组件(23)与连接座(22)滑动连接，调节组件(23)用于调节活动叶片(21)的角度，所述活动叶片(21)沿连接座(22)的周向布置有若干个。
3.根据权利要求2所述的一种具有散热排渣功能的天然气气固分离设备，其特征在于：所述活动叶片(21)内设有活动腔(211)
4.根据权利要求3所述的一种具有散热排渣功能的天然气气固分离设备，其特征在于：所述导向套(232)上设有转动环(235)，所述转动环(235)内设有环形流道(2351)，所述第一锥齿轮(25)的转轴插入环形流道(2351)内，所述活动腔(211)与环形流道(2351)管道连通，所述导向套(232)上设有弧形槽(2321)和连接流道(2322)，所述传动轴(231)上设有导向柱(2311)，所述导向柱(2311)与弧形槽(2321)滑动连接，所述连接座(22)内设有连通环道(224)和调节腔(225)，所述连接流道(2322)的一端与环形流道(2351)连通，连接流道(2322)的另一端与连通环道(224)连通，所述连通环道(224)与调节腔(225)连通，所述调节腔(225)与第一腔室(221)连通，所述第一腔室(221)内加注液压油；
5.根据权利要求4所述的一种具有散热排渣功能的天然气气固分离设备，其特征在于：所述调节腔(225)的横截面积小于第一腔室(221)的横截面积。
6.根据权利要求5所述的一种具有散热排渣功能的天然气气固分离设备，其特征在于：所述散热机构(3)包括导流块(31)、散热管(32)和导流环(33)，所述导流块(31)与分离管(1)紧固连接，导流块(31)位于收缩段(13)，导流块(31)内设有导气流道(311)，所述导气流道(311)与散热管(32)的进气端连通，所述散热管(32)螺旋缠绕在分离管(1)上，所述导流环(33)内设有导向环道(331)，所述散热管(32)的出气端与导向环道(331)连通，所述导向环道(331)与分离管(1)连通。
7.根据权利要求6所述的一种具有散热排渣功能的天然气气固分离设备，其特征在于：所述导向环道(331)的出气口倾斜布置。
8.根据权利要求7所述的一种具有散热排渣功能的天然气气固分离设备，其特征在于：所述收集机构(4)包括收集盒(41)，所述分离管(1)上设有出渣口(15)，所述出渣口(15)位于扩张段(14)处，所述收集盒(41)与出渣口(15)卡接，所述出渣口(15)内设有控制阀(42)。
...【技术特征摘要】
1.一种具有散热排渣功能的天然气气固分离设备，其特征在于：所述气固分离设备包括分离管(1)、导流机构(2)、散热机构(3)和收集机构(4)，所述分离管(1)上设有进气口(11)、出气管(12)、收缩段(13)和扩张段(14)，所述出气管(12)位于分离管(1)的中心，所述导流机构(2)与分离管(1)转动连接，所述散热机构(3)与分离管(1)紧固连接，所述导流机构(2)、散热机构(3)和收集机构(4)沿气流的流动方向在分离管(1)内依次布置。
2.根据权利要求1所述的一种具有散热排渣功能的天然气气固分离设备，其特征在于：所述导流机构(2)包括活动叶片(21)、连接座(22)和调节组件(23)，所述活动叶片(21)的一端与分离管(1)转动连接，活动叶片(21)的另一端与连接座(22)转动连接，所述调节组件(23)与连接座(22)滑动连接，调节组件(23)用于调节活动叶片(21)的角度，所述活动叶片(21)沿连接座(22)的周向布置有若干个。
3.根据权利要求2所述的一种具有散热排渣功能的天然气气固分离设备，其特征在于：所述活动叶片(21)内设有活动腔(211)，所述活动腔(211)上滑动连接有感压板(24)，所述活动叶片(21)远离分离管(1)的一端设有第一锥齿轮(25)；
4.根据权利要求3所述的一种具有散热排渣功能的天然气气固分离设备，其特征在于：所述导向套(232)上设有转动环(235)，所述转动环(235)内设有环形流道(2351)，所述第一锥齿轮(25)的转轴插入环形流道(2351)内，所述活动腔(211)与环形流道(2351)管道连通，所述导向套(232)上设有弧形槽(2321)和连接流道(2322)，所述传动轴...
【专利技术属性】
技术研发人员：路凤珍，胡婷婷，师艳玲，赵继华，王继涛，李占胜，
申请(专利权)人：炳森燃气有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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