CN104368462B - 一种旋流式注醇雾化器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种旋流式注醇雾化器。其特征在于包括接头、接管套、第一旋流头、第二旋流头和喷嘴,所述的接管套两端均设有内螺纹,接头与接管套上端内螺纹螺接配合,喷嘴与接管套下端内螺纹螺接配合,第一旋流头和第二旋流头自上而下依次嵌接在所述的接管套内。本发明的旋流式注醇雾化器不仅能提高甲醇利用效率,也有效地解决输气管线的冻堵现象,还可以降低工人劳动,便于安全管理等;本发明雾化粒度可达到30~50μm,雾化效果良好,并具有在小压差下实现较大喷射角的良好特性,为天然气集输、处理提供了先进、节能、可靠的新型注醇设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种旋流式注醇雾化器。
背景技术
目前开采天然气集输工艺采取的是高压集气方案,集输流程的作用是将井口采出的天然气输往各个天然气集气站,其流程范围从采气树节流阀到集气站管汇。天然气在输往集气站的过程中温度会不断散失,会导致天然气温度低于水合物形成的临界温度,在流程中易产生水合物冻堵管线,因此,需要在生产过程中加入水合物抑制剂。优选的水合物抑制剂为甲醇,注入方式分为两种:1、由套管注入;2、由井口小四通经采气管线注入。
经现场实际运行发现,以上注入方式存在以下不足:
(1)注醇效率低:目前采用的注醇方式注醇时,甲醇在注醇管线里面以液体形态流至井口,甲醇未均匀分散在天然气中,因此造成甲醇防水合物抑制剂效率低下,必须加大注醇量才能很好的起到抑制效果;
(2)当井口产量低、压力较大时,天然气在小四通处流速慢,根据受力分析,结合现场实际情况,可确认容易出现甲醇注入井筒内现象,造成井筒内出现积液,影响生产。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种旋流式注醇雾化器的技术方案。
所述的一种旋流式注醇雾化器,其特征在于包括接头、接管套、第一旋流头、第二旋流头和喷嘴,所述的接管套两端均设有内螺纹,接头与接管套上端内螺纹螺接配合,喷嘴与接管套下端内螺纹螺接配合,第一旋流头和第二旋流头自上而下依次嵌接在所述的接管套内;
所述的接头外接计量泵,接头的中心设有通孔;
所述的喷嘴下端为倒锥形结构,喷嘴中心设置有喷射孔,喷嘴的顶端设有第一倒锥形腔,喷射孔与第一倒锥形腔连通;
所述的接管套内设置有台阶,第一旋流头的上端限位在接头下端面和台阶上端面之间,台阶、第一旋流头外壁、接管套内壁和第二旋流头上端面围成第一环形腔,且第一旋流头与接头下端面的连接处设置有第一O型密封圈,第一旋流头与台阶上端面的连接处设置有第二O型密封圈,第一旋流头与第二旋流头的接触面设置第三O型密封圈,第一旋流头设置第一O型密封圈、第二O型密封圈和第三O型密封圈处均设置有凹槽结构;
所述的第一旋流头顶端设有第二倒锥形腔,第一旋流头中心设置有连通第二倒锥形腔的第一盲孔,在第一旋流头的本体四周设置有多个第一横向小孔,第一横向小孔一端连通第一盲孔,第一横向小孔另一端连通第一环形腔;
所述的第二旋流头的本体圆周设置一环形凹槽,该环形凹槽与接管套内壁构成第二环形腔,第二旋流头的本体上设置多个竖向小孔,竖向小孔一端连通第一环形腔,竖向小孔另一端连通第二环形腔;第二旋流头的中心设置第二盲孔,第二盲孔的下端与第一倒锥形腔连通;第二旋流头的本体上设置多个第二横向小孔,第二横向小孔一端与第二盲孔连通,第二横向小孔另一端与第二环形腔连通;
所述的第二旋流头的第二环形腔上下两侧的外壁上分别设置第四O型密封圈和第五O型密封圈,第二旋流头与喷嘴的接触面设置第六O型密封圈,第二旋流头设置第四O型密封圈、第五O型密封圈和第六O型密封圈处均设置有凹槽结构。
所述的一种旋流式注醇雾化器,其特征在于所述的第一横向小孔设置为四个。
所述的一种旋流式注醇雾化器,其特征在于所述的第二横向小孔设置为四个。
所述的一种旋流式注醇雾化器,其特征在于所述的竖向小孔设置为四个。
本发明的旋流式注醇雾化器外接计量泵,甲醇首先通过计量泵提供一定液压能,进入第一旋流头的第一环形腔,然后通过第二旋流头上部的竖向小孔进行流量分配,分配好的甲醇切向进入第二旋流头下部的第二环形腔,快速旋转,获得很高的旋转动能,形成非常强烈的紊流脉动,紊流液体最终由喷嘴喷出,与气体介质相互撞击破碎,最后雾化成细滴并具有一定的雾化角,呈环状喷出。旋流式注醇雾化器雾化粒度可达到30~50μm,雾化效果良好,并具有在小压差下实现较大喷射角的良好特性,为天然气集输、处理提供了先进、节能、可靠的新型注醇设备。
本发明的旋流式注醇雾化器不仅能提高甲醇利用效率,也有效地解决输气管线的冻堵现象,还可以降低工人劳动,便于安全管理等。
附图说明
图1为本发明的剖视结构示意图;
图2为本发明的外形结构示意图;
图中:1-接头,2-接管套,3-喷嘴,4-第一旋流头,5-第二旋流头,6-通孔,7-第二倒锥形腔,8-第一盲孔,9-第一横向小孔,10-第一环形腔,11-第一O型密封圈,12-第二O型密封圈,13-第三O型密封圈,14-竖向小孔,15-第二环形腔,16-第二横向小孔,17-第二盲孔,18-第四O型密封圈,19-第五O型密封圈,20-第六O型密封圈,21-第一倒锥形腔,22-喷射孔,23-台阶。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明:
一种旋流式注醇雾化器,包括接头1、接管套2、第一旋流头4、第二旋流头5和喷嘴3,接管套2两端均设有内螺纹,接头1与接管套2上端内螺纹螺接配合,喷嘴3与接管套2下端内螺纹螺接配合,方便用户管路连接,第一旋流头4和第二旋流头5自上而下依次嵌接在接管套2内;接头1外接计量泵,接头1的中心设有通孔6;喷嘴3下端为倒锥形结构,喷嘴3中心设置有喷射孔22,喷嘴3的顶端设有第一倒锥形腔21,喷射孔22与第一倒锥形腔21连通;第一旋流头4顶端设有第二倒锥形腔7,第一旋流头4中心设置有连通第二倒锥形腔7的第一盲孔8,在第一旋流头的本体四周设置有多个第一横向小孔9,第一横向小孔9一端连通第一盲孔8,第一横向小孔9另一端连通第一环形腔10;第二旋流头5的本体圆周设置一环形凹槽,该环形凹槽与接管套内壁构成第二环形腔15,第二旋流头5的本体上设置多个竖向小孔14,竖向小孔14一端连通第一环形腔10,竖向小孔14另一端连通第二环形腔15;第二旋流头5的中心设置第二盲孔17,第二盲孔17的下端与第一倒锥形腔21连通;第二旋流头的本体上设置多个第二横向小孔16,第二横向小孔16一端与第二盲孔17连通,第二横向小孔16另一端与第二环形腔15连通。
上述接管套内设置有台阶23,第一旋流头4的上端限位在接头下端面和台阶23上端面之间,台阶23、第一旋流头外壁、接管套内壁和第二旋流头上端面围成第一环形腔10,且第一旋流头与接头下端面的连接处设置有第一O型密封圈11,第一旋流头与台阶上端面的连接处设置有第二O型密封圈12,第一旋流头与第二旋流头的接触面设置第三O型密封圈13,第一旋流头设置第一O型密封圈、第二O型密封圈和第三O型密封圈处均设置有凹槽结构,凹槽结构用于限位各个O型密封圈;第二旋流头的第二环形腔上下两侧的外壁上分别设置第四O型密封圈18和第五O型密封圈19,第二旋流头与喷嘴的接触面设置第六O型密封圈20,第二旋流头设置第四O型密封圈、第五O型密封圈和第六O型密封圈处均设置有凹槽结构,凹槽结构用于限位各个O型密封圈。
作为优选,本发明第一横向小孔、第二横向小孔和竖向小孔的数量均设置为四个。
工作过程:甲醇溶液经过计量泵提供液压能由接头中心通孔进入,进入第一旋流头的第二倒锥形腔,然后通过第一盲孔由四个第一横向小孔射入第一环形腔,再进入第二旋流头顶部设置的四个竖向小孔进入第二环形腔,再由第二旋流头的四个第二横向小孔进入第二盲孔,最后进入喷嘴的第一倒锥形腔喷出。
为了防止甲醇通过接头及接管套螺纹间隙泄漏,在第一旋流头与接头下端面的连接处设置有第一O型密封圈,第一旋流头与台阶上端面的连接处设置有第二O型密封圈,第一旋流头与第二旋流头的接触面设置第三O型密封圈;为了形成第一环形腔和第二环形腔,在第二旋流头的第二环形腔上下两侧的外壁上分别设置第四O型密封圈和第五O型密封圈;为了使喷嘴密封,在第二旋流头与喷嘴的接触面设置第六O型密封圈。
该雾化器终极目的是将甲醇溶液在喷嘴处得到充分均匀雾化,不能出现超过50μm的粒子,与管路中的天然气充分混合,抑制天然气中水分冰冻,使输送天然气的管路有效直径缩小。当出现50μm的粒子时,就无法与管路中的天然气混合形成水合物抑制剂,影响效率,对甲醇也是一中浪费。所以为了达到此目的,当甲醇经过第一旋流头的四个第一横向小孔时,因为中间四个第一横向小孔泄流面积明显变小,因此流速大大加快,当进入第一环形腔时,甲醇在第一环形腔内形成高速旋转,将甲醇粒子均匀雾化,防止出现甲醇气泡;再由第二旋流头顶部设置的四个竖向小孔进入第二环形腔,再次高速旋转,防止在第一环形腔没有雾化完全;然后再由第二旋流头的四个第二横向小孔进入中间第二盲孔,最终进入喷嘴的喷射孔,喷嘴的喷射孔长度根据用户管路需要确定,长度越短,最终喷出的圆环直径越大。
Claims (2)
1.一种旋流式注醇雾化器,其特征在于包括接头、接管套、第一旋流头、第二旋流头和喷嘴,所述的接管套两端均设有内螺纹,接头与接管套上端内螺纹螺接配合,喷嘴与接管套下端内螺纹螺接配合,第一旋流头和第二旋流头自上而下依次嵌接在所述的接管套内;
所述的接头外接计量泵,接头的中心设有通孔;
所述的喷嘴下端为倒锥形结构,喷嘴中心设置有喷射孔,喷嘴的顶端设有第一倒锥形腔,喷射孔与第一倒锥形腔连通;
所述的接管套内设置有台阶,第一旋流头的上端限位在接头下端面和台阶上端面之间,台阶、第一旋流头外壁、接管套内壁和第二旋流头上端面围成第一环形腔,且第一旋流头与接头下端面的连接处设置有第一O型密封圈,第一旋流头与台阶上端面的连接处设置有第二O型密封圈,第一旋流头与第二旋流头的接触面设置第三O型密封圈,第一旋流头设置第一O型密封圈、第二O型密封圈和第三O型密封圈处均设置有凹槽结构;
所述的第一旋流头顶端设有第二倒锥形腔,第一旋流头中心设置有连通第二倒锥形腔的第一盲孔,在第一旋流头的本体四周设置有多个第一横向小孔,第一横向小孔一端连通第一盲孔,第一横向小孔另一端连通第一环形腔;
所述的第二旋流头的本体圆周设置一环形凹槽,该环形凹槽与接管套内壁构成第二环形腔,第二旋流头的本体上设置多个竖向小孔,竖向小孔一端连通第一环形腔,竖向小孔另一端连通第二环形腔;第二旋流头的中心设置第二盲孔,第二盲孔的下端与第一倒锥形腔连通;第二旋流头的本体上设置多个第二横向小孔,第二横向小孔一端与第二盲孔连通,第二横向小孔另一端与第二环形腔连通;
所述的第二旋流头的第二环形腔上下两侧的外壁上分别设置第四O型密封圈和第五O型密封圈,第二旋流头与喷嘴的接触面设置第六O型密封圈,第二旋流头设置第四O型密封圈、第五O型密封圈和第六O型密封圈处均设置有凹槽结构;
所述的第一横向小孔设置为四个;
所述的第二横向小孔设置为四个。
2.根据权利要求1所述的一种旋流式注醇雾化器,其特征在于所述的竖向小孔设置为四个。
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Denomination of invention: A swirl alcohol injection atomizer Effective date of registration: 20210915 Granted publication date: 20160824 Pledgee: China Construction Bank Corporation Sanmen sub branch Pledgor: ZHEJIANG AILIPU TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2021330001605 |