一种页岩气气体检测仪除尘降水装置 |
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| 申请号 | CN202010680341.3 | 申请日 | 2020-07-15 | 公开(公告)号 | CN111804446B | 公开(公告)日 | 2024-03-22 |
| 申请人 | 重庆科技学院; | 发明人 | 徐家年; 赵迪; 刘虹利; 王均; 焦国盈; 李凤霞; 王郑库; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 页岩 气气体检测仪除尘降 水 装置，包括 涡流 螺旋发生部分、气固液分离部分和固液相物质收集与排放部分。本发明的有益效果是：通过改变 流体 流动方式使固液气三相混合流变为分区流动的近似单相流，通过集尘集液半环的拦截作用使固液两相被拦截不能够继续向气体检测仪流动，进而只有单纯的气相流体进入检测仪内，保证了气体检测仪长期使用的检测 精度 ；本装置也可以作为其他过滤装置的辅助装置，可以极大地提高过滤效果并极大地延长过滤装置的有效使用时间；减少因维修和更换过滤装置造成的非生产作业时间，降低维修的工具成本和人工成本。是具有较高使用和推广价值的页岩气井气体检测辅助工具。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种页岩气气体检测仪除尘降水装置，包括涡流螺旋发生部分、气固液分离部分和固液相物质收集与排放部分；其特征在于：所述涡流螺旋发生部分由上固定块（2）、涡流螺旋（4）和中柱（5）组成，所述气固液分离部分由集尘集液半环（3）和集尘导液台（6）组成，所述固液相物质收集与排放部分由集液阀（7）、集液罐（8）和排液阀（9）组成，所述涡流螺旋发生部分和气固液分离部分均设置在外壳（1）内； |
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| 说明书全文 | 一种页岩气气体检测仪除尘降水装置技术领域背景技术[0002] 随着我国四川地区页岩气区块的持续开发，页岩气已经成为气体化石能源的重要组成部分，目前页岩气气样的检测仍然采用手工的方式完成，只能是通过时间抽样完成检测，不能够实时检测，影响了检测结果的时效性。同时目前大部分井场处于山区，道路崎岖，采样检测人员从常驻工作地出发需要大量时间到达井场，这还不包括由于恶劣天气，交通情况及其他自然及认为原因导致的采样时间滞后甚至是不能够在样的情况。 [0003] 目前页岩气防腐及管道检测系统中的页岩气气体检测仪能够在无人值守的情况下实时检测气样，并将气样的检测数据通过有线及无线的方式传递给后方指挥系统。但是页岩气气体检测仪在使用过程中发现目前使用的碳过滤等过滤装置因使用时间过长而导致过滤效果下降，造成部分固相及液相颗粒进入检测仪内部，导致检测仪精度下降甚至失去检测作用，目前更换过滤装置需要关闭整套装置且需要较多的作业人员和较长的作业时间。 [0004] 因此一种能够保证页岩气气体检测仪长期有效工作的除尘降水装置的研究是目前页岩气气体检测仪辅助工具的重要研究方向。 发明内容[0005] 本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种页岩气气体检测仪除尘降水装置，能够避免现有碳过滤等装置因使用时间过长而导致的过滤效果下降，造成检测结果不准确甚至失去检测作用的情况。同时本发明专利所涉及一种页岩气气体检测仪除尘降水装置和现有过滤装置配合使用能够极大地延长现有装置的使用寿命和有效使用时间，减少因维修和更换过滤装置造成的非生产作业时间，降低维修的工具成本和人工成本。是具有较高使用和推广价值的页岩气气体检测辅助工具。 [0006] 本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种页岩气气体检测仪除尘降水装置，包括涡流螺旋发生部分、气固液分离部分和固液相物质收集与排放部分；所述涡流螺旋发生部分由上固定块、涡流螺旋和中柱组成，所述气固液分离部分由集尘集液半环和集尘导液台组成，所述固液相物质收集与排放部分由集液阀、集液罐和排液阀组成，所述涡流螺旋发生部分和气固液分离部分均设置在外壳内； [0007] 所述集尘导液台位于外壳的内部底端，所述集尘导液台和外壳通过螺纹连接，所述中柱的圆柱接头部分与集尘导液台的圆形通孔间隙配合连接，所述涡流螺旋和中柱通过焊接的方式连接，所述集尘集液半环焊接固定于外壳内侧壁，所述上固定块六方通孔与中柱六方柱接头部分间隙配合，所述上固定块和外壳通过螺纹连接并通过螺纹的压实作用固定中柱的顶端，所述集液阀和外壳通过法兰连接，所述集液阀和集液罐通过法兰连接，所述集液罐和排液阀通过法兰连接，当集液罐内沉积过多含有机物质不能够通过直接打开排液阀排出时，可关闭集液阀，拆下集液罐和排液阀进行清理。 [0008] 作为本发明进一步的方案：所述涡流螺旋发生部分、气固液分离部分和固液相物质收集与排放部分的各组成部分均进行防静电处理。 [0010] 作为本发明进一步的方案：所述集尘集液半环在外壳的内壁设置有多个，且呈等距均匀排列分布。 [0011] 作为本发明进一步的方案：所述外壳的内壁以及集尘集液半环的外表面均进行打磨抛光处理。 [0012] 作为本发明进一步的方案：流通经由所述涡流螺旋由直线流动的混合相流体变为涡流状流动的螺旋流体。 [0013] 作为本发明进一步的方案：所述集液罐为具有较大存储空间的容器，能够满足长时间储液的需求。 [0014] 作为本发明进一步的方案：所述集液阀安装在集液罐一侧的上端，排液阀安装在集液罐另一侧的下端。 [0015] 本发明的有益效果是：该页岩气气体检测仪除尘降水装置设计合理： [0016] (1)、通过改变流体流动方式，设计有螺旋流通通道，能够使直线流动的混合相流体变为涡流状流动的螺旋流体，通过旋流的离心作用使固、液、气三相混合流变为分区流动的单相流； [0017] (2)、采用纯机械结构，长度短，体积小，可根据实际情况多级安装使用，同时本工具承压部分均采用无缝钢管进行加工，具有较高的承压能力，工具使用寿命长，工具使用成本低；对工况适用性强，只要保证中轴线与地面垂直即可保证工具的工作效果，因此具有较高的安全性和有效性； [0018] (3)、设计有气与固液分离的装置，将固相和液相流体拦阻，使旋转流动的固、液相颗粒与气相分离，使固液两相被拦截不能够继续向气体检测仪流动，进而只有单纯的气相流体进入检测仪内，保证了气体检测仪长期使用的检测精度。附图说明 [0019] 图1为本发明剖面结构示意图； [0020] 图2为本发明上固定块结构示意图； [0021] 图3为本发明集尘集液半环结构示意图。 [0022] 图中：1、外壳，2、上固定块，3、集尘集液半环，4、涡流螺旋，5、中柱，6、集尘导液台，7、集液阀，8、集液罐和9、排液阀。 具体实施方式[0023] 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，所描述的实施例仅仅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做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。 [0024] 请参阅图1～3，一种页岩气气体检测仪除尘降水装置，包括涡流螺旋发生部分、气固液分离部分和固液相物质收集与排放部分；所述涡流螺旋发生部分由上固定块2、涡流螺旋4和中柱5组成，所述气固液分离部分由集尘集液半环3和集尘导液台6组成，所述固液相物质收集与排放部分由集液阀7、集液罐8和排液阀9组成，所述涡流螺旋发生部分和气固液分离部分均设置在外壳1内； [0025] 所述集尘导液台6位于外壳1的内部底端，所述集尘导液台6和外壳1通过螺纹连接，所述中柱5的圆柱接头部分与集尘导液台6的圆形通孔间隙配合连接，所述涡流螺旋4和中柱5通过焊接的方式连接，所述集尘集液半环3焊接固定于外壳1内侧壁，所述上固定块2六方通孔与中柱5六方柱接头部分间隙配合，所述上固定块2和外壳1通过螺纹连接并通过螺纹的压实作用固定中柱5的顶端，所述集液阀7和外壳1通过法兰连接，所述集液阀7和集液罐8通过法兰连接，所述集液罐8和排液阀9通过法兰连接，当集液罐8内沉积过多含有机物质不能够通过直接打开排液阀9排出时，可关闭集液阀7，拆下集液罐8和排液阀9进行清理。 [0026] 进一步的，在本发明实施例中，所述涡流螺旋发生部分、气固液分离部分和固液相物质收集与排放部分的各组成部分均进行防静电处理，工作过程中不会产生静电，不会影响采气作业安全。 [0027] 进一步的，在本发明实施例中，所述外壳1与集液罐8均采用无缝钢管进行加工并进行了调质处理，具有较高的承压能力，使该装置使用寿命长，工具使用成本低，对工况适用性强，只要保证装置中轴线与地面垂直即可保证装置的工作效果，因此具有较高的安全性和有效性。 [0028] 进一步的，在本发明实施例中，所述集尘集液半环3在外壳1的内壁设置有多个，且呈等距均匀排列分布，通过集尘集液半环3的拦截作用使固液两相被拦截不能够继续向气体检测仪流动，进而只有单纯的气相流体进入检测仪内，使固液气三相混合流变为分区流动的近似单相流，保证了气体检测仪长期使用的检测精度。 [0029] 进一步的，在本发明实施例中，所述外壳1的内壁以及集尘集液半环3的外表面均进行打磨抛光处理，降低该装置内表面粗糙度，不会对流体流动产生影响且有利于固液相混合颗粒流到集尘导液台进而流进集液罐8。 [0030] 进一步的，在本发明实施例中，流通经由所述涡流螺旋4由直线流动的混合相流体变为涡流状流动的螺旋流体，能够改变流体流动方式，通过旋流的离心作用使固、液、气三相混合流变为分区流动的单相流。 [0031] 进一步的，在本发明实施例中，所述集液罐8为具有较大存储空间的容器，能够满足长时间储液的需求。 [0032] 进一步的，在本发明实施例中，所述集液阀7安装在集液罐8一侧的上端，排液阀9安装在集液罐8另一侧的下端，便于将固、液两相液滴流到集液罐8并暂时存放于集液罐8内，同时也便于实现罐内固液混合液体的排出。 [0033] 工作原理：在使用该页岩气气体检测仪除尘降水装置时，在轴心中柱5安装有涡流螺旋4，能够使直线流动的混合相流体变为涡流状流动的螺旋流体，通过旋流的离心作用使固、液、气三相混合流变为分区流动的单相流，安装于外壳1上的集尘集液半环3将固、液两相流拦截并在固、液两相液滴的重力作用下克服流体向上的推力流到集尘导液台6进而通过集液阀7流到集液罐8并暂时存放于集液罐8，然后通过集液阀7和排液阀9两个阀门的组合动作排出到装置外。本装置集液罐8是具有较大存储空间的容器能够满足长时间储液的需求，可以通过定期巡检人员手动组合开关实现罐内固液混合液体的排出。 [0034] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。 [0035] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。 |
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