(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123078853.1 (22)申请日 2021.12.09 (73)专利权人 四川长仪油气集输设备股份有限 公司 地址 614000 四川省乐 山市高新区南 新路 1089号 (72)发明人 陈永忠　胥贵彬　孙梁　郭吴霞　 杨雪波　李慧　熊德友　周建军　 龚文跃　帅翔予　 (74)专利代理 机构 成都天嘉专利事务所(普通 合伙) 5121 1 专利代理师 青春 (51)Int.Cl. B01D 53/26(2006.01) B01D 45/16(2006.01)C10L 3/10(2006.01) (54)实用新型名称 涡流式超临界高压 饱和气体脱水器 (57)摘要 本实用新型公开了一种涡流式超临界高压 饱和气体脱水器， 涉及天然气输配管网技术领 域。 本实用新型首尾相接的拉瓦尔喷管和扩径分 离器， 还包括旋风筒、 起旋总成、 涡流管阀体和端 盖， 所述扩径分离器、 拉瓦尔喷管、 旋风筒、 起旋 总成、 涡流管阀体和端盖共轴装配； 第一段利用 涡流管效应降温， 低温气体再通过拉瓦尔喷管降 低饱和气体压力的方式同时产生焦耳汤姆逊效 应， 进一步降低气体的露点及温度， 让析出的饱 和水处于游离的液态形态， 在管内旋流的作用下 分离沉降下来， 低露点的气体向下游输送。 本实 用新型经两段降温， 天然气中水分析出效果好， 离心分离效果 好。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 216878639 U 2022.07.05 CN 216878639 U 1.涡流式超临界高压饱和气体脱水器， 包括首尾相接的拉瓦尔喷管(3)和扩径分离器 (4)， 其特征在于： 还包括旋风筒(1)、 起旋总成(9)、 涡流管阀体(11)和 端盖， 所述扩径分离 器(4)、 拉瓦尔喷管(3)、 旋风筒(1)、 起旋总成(9)、 涡流管阀体(11)和端盖共轴装配； 旋风筒 (1)装配在拉瓦尔喷管(3)前端， 旋风筒(1)内腔与拉瓦尔喷管(3)内腔连通， 且旋风筒(1)内 设置有起旋器(2)； 起旋总成(9)尾端出口与旋风筒(1)前端装配在一起， 起旋总成(9)前端 与所述涡流管阀体(11)一端装配在一起， 所述端盖装配在涡流管阀体(11)另一端； 起旋总 成(9)的内腔中设置有导气锥(18)， 导气锥(18)朝向涡流管阀体(11)方向设置， 起旋总成 (9)侧壁设置有进气口(10)， 气体经进气口(10)沿起旋总成(9)内腔切线 方向进入起旋总成 (9)内腔， 并在导气锥(18)的作用下进入涡流管阀体(11)内腔； 所述端盖上装配有温度调节 块(13)， 温度调节块(13)对应伸入涡流管阀体(11)内腔中； 端盖上开设有加热气体出口 (12)。 2.如权利要求1所述的涡流式超临界高压饱和气体脱水器， 其特征在于： 还包括集液筒 (6)， 集液筒(6)装配在扩径分离器(4)尾端， 集液筒(6)侧壁开设有沉降介质出口(5)， 尾端 装配有盲板(7)， 盲板(7)上装配有中心管道(8)。 3.如权利要求2所述的涡流式超临界高压饱和气体脱水器， 其特征在于： 所述加热气体 出口(12)通过连接管线(14)连通中心管道(8)， 且该连接管线(14)上依次装配有截止阀 (15)、 球阀(16)和止回阀(17)。 4.如权利要求1 ‑3任意一项所述的涡流式超临界高压饱和气体脱水器， 其特征在于： 所 述涡流管阀体(11)内腔靠近起旋总成(9)的一端呈锥形内腔， 该锥形内腔的大直径端与起 旋总成(9)内腔连通， 锥形内腔的小直径端向涡流管阀体(1 1)内腔延伸。 5.如权利要求1 ‑3任意一项所述的涡流式超临界高压饱和气体脱水器， 其特征在于： 所 述温度调节 块(13)朝向涡流管阀体(11)的一端呈锥形， 温度调节 块(13)的锥形部一部分插 入所述涡流管阀体(11)内腔中， 温度调节 块(13)的锥形部的锥 面与涡流管阀体(11)的管口 之间形成高温气体通过间隙， 通过调节该间隙的大小， 进行温度的调节。 6.如权利要求1 ‑3任意一项所述的涡流式超临界高压饱和气体脱水器， 其特征在于： 所 述拉瓦尔喷管(3)的渐缩段 型线以及扩径分离器(4)的渐扩段 型线均采用曲线结构。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216878639 U 2涡流式超临界高压饱和气体脱水器 技术领域 [0001]本实用新型涉及天然气输配管网技术领域， 更具体的说涉及一种涡流式超临界高 压饱和气体脱水器。 背景技术 [0002]随着我国经济的迅猛发展， 天然气应用日益广泛； 天然气在采集过程中， 伴随着高 温、 高压、 含水含烃的气体从井口采集出来， 混合的气体随着管道向下游输气， 在其输送的 过程中由于压力变化、 温度变化导致饱和气体的露点降低， 低露点下饱和气体中的液相会 析出处于游离状态。 [0003]随着管道输送距离 的加长， 高压气体中携带的游离液态越积越多， 会严重影响气 体的输送。 特别是含硫及含二氧化碳的气体会在游离水中形成酸性物质， 对管道造成不可 预见的腐蚀。 因此需要对采集出来的气液混合气体在第一时间内进行初步气液分离、 分别 输送， 分离后的气体处于饱和状态， 一般需要对气体进行注醇或者整体加热提高气体的输 送温度从而降低输送过程中液体析 出。 [0004]公开号为CN204400937U， 公开日为2015年6月17日， 名称为 “天然气超音速膨胀脱 水装置”的实用新型专利文件， 公开了一种天然气超音速膨胀脱 水装置， 包括串接在天然气 输送管道中首尾相 接的拉法尔喷管和扩压管， 所述拉法尔喷管的尾部设置由旋流器， 扩压 管的前端设置由阻涡器， 扩压管 的末端设置由出 口导叶， 位于阻涡器和出 口导叶之间的扩 压管下部侧壁上设置由排液管。 该现有技术利用拉法尔喷管使天然气膨胀降温至天然气中 水分凝结， 再利用旋流器将凝结的水分离心至扩压管的管壁表面经排液 管脱除。 [0005]上述现有技术仅利用拉法尔喷管进行膨胀降温， 气体膨胀降温效果不明显； 同时， 气流经阻涡器之后停止旋转， 旋转的气体在旋流器与阻涡器之间的通道中， 无法得到有效 的离心分离， 影响气体中液相离心分离效果。 实用新型内容 [0006]为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足， 本实用新型提供了一种涡流式临界 高压饱和气 体脱水器， 本实用新型的发明目的在于解决上述现有技术中脱 水装置降温效果 不明显， 天然气中水分析出效果差， 液相离心分离效果差的问题。 本实用新型的涡 流式临界 高压饱和气体脱水器， 第一段利用涡流管效应降温， 低温气体再通过拉瓦尔喷管降低饱和 气体压力的方式同时产生焦耳汤姆逊效应， 进一步降低气体的露点及温度， 让析出 的饱和 水处于游离的液态形态， 在管内旋流的作用下分离沉降下来， 低露点的气体向下游输送。 本 实用新型的脱 水器可用于高压力的含水烃井口输送； 或用于井口气液分离器分离后高压气 体出口段， 脱 水后向处理长输送； 或用于高压压缩机后饱和气 体远程输送前的脱 水。 本实用 新型经两段降温， 天然气中水分析 出效果好， 离心分离效果 好。 [0007]为了解决上述现有技 术中存在的问题， 本实用新型 是通过下述技术方案实现的。 [0008]涡流式超临界高压饱和气体脱水器， 包括首尾相接 的拉瓦尔喷管和扩径分离器，说　明　书 1/5 页 3 CN 216878639 U 3