[实用新型]一体化气体脱水器

说明书

技术领域

本实用新型提供一种体脱水器，特别是指一体化气体脱水器。

背景技术

目前，冷冻脱水工艺已普遍应用于压缩空气干燥(脱水)器中，并已开始推广应用于天然气与其它工艺气体的脱水。1997所颁布的美国专利#5,664,426“再生式气体脱水器”，确立了冷冻脱水方法应用于天然气脱水的基础。目前该方法已在美国开始进入商业化阶段。2000年美国又颁布了专利#6,156,242，“气体脱水方法与设备”，对前一专利作了重大改进。该新专利并已在中国申请并通过初审，于2001年1月的公报上公布(CN 1280028A)，并开始进入中国市场。

目前的所有气体冷冻脱水装置的产品或专利，一般都包括以下四个主要部分：

一、制冷设备，即冷源，用于向气体脱水装置提供冷却工质；

二、冷冻设备，为一个换热器，在其中藉助于冷却工质将气体的温度冷却到所需的露点以下，使气中所含水份冷冻或冰冻，从而与气体相分离；

三、予冷设备(或称回热器)，为另一个换热器，在其中藉助于已脱水的冷气体回流作为冷却工质，将原料气体首先予冷，然后再送入冷冻器，这样可以节省制冷用的能源消耗；

四、分离设备，在其中将通过予冷段设备及冷冻设备的气体中所夹带的少量含水微粒分离，以保证已脱水气体完全干燥。

在目前的冷冻脱水装置中，以上四项设备一般都是各自独立的，其间用管道相连接，从而整个设备体积比较庞大，能量损耗也较多，运行操作(特别是需将露点降低到水的冰点之下，如天然气脱水装置)诸多不便。

近20年来，对上述缺点也曾提出不少改进与补救的方法或设备，特别是针对早已商业化的压缩空气干燥装置。例如，1987年美国专利#4,638,852，1988年美国专利#4,761,968，及1992年美国专利#5,107,919“气动系统用空气干燥器”等，就曾对其中所用的换热器作了重要改进，并占领了部分的美国与中国市场。但这种改进仍有很大的局限性，并未改变上述四项设备相互分离设置所带来的全部缺点，特别是还不可能应用于有固体沉积物的气体冷冻脱水设备，如天然气脱水器等。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种一体化气体脱水器，能将气体脱水工艺全过程所需各项设备结合为单一的整体，该设备只需与一个外冷源(制冷设备)相连接，即可完成气体脱水的全部功能。

本实用新型的另一目的在于提供一种热效率特别高、体积紧凑、从而造价低廉的一体化气体脱水器，该设备不仅适于陆上各种用途，而且特别适用于天然气海上平台与运输特别困难地区的气田。

为达到以上目的，本实用新型一种一体化气体脱水器，其特征在于，其中包括：一予冷段，该予冷段为板翅式结构；一冷冻段，该冷冻段为板翅式结构；一过渡段，该过渡段安装在予冷段和冷冻段之间，为板翅式结构，该予冷段过渡段和冷冻段为串列布置；在该冷冻段的上端安装有一上端出口分离室，在冷冻段和过渡段之间安装有另一中间分离室，在过渡段和予冷段中间安装有一中间分离室，该预冷段上端和上端出口分离室之间用一管路连接；在该冷冻段的下端与冷却工质出口管连接；在该冷冻段的上端与冷却工质进口管连接；在该预冷段的下端接有气体进口管和出口管；在该进口管的下方接有排水管；在该中间分离室下方接有中部排水管；在该中间分离室下方接有排液管；在该出口分离室下方接有排水管。

其中的予冷段、过渡段、及冷冻段作并列布置。

其中的予冷段包含两个或两个以上的具有不同换热系数的换热区。

其中的冷冻段包含两个或两个以上的具有不同换热系数的换热区。

其中的予冷段有两个或两个以上的回流气体入口。

其中的预冷段有两个或两个以上的中间分离室；该中间分离室的下方与中部排水管相连接；该中间分离室的下方与中部排水管相连接。

附图说明

本实用新型的上述与其它特征与优点，将参照以下各图进行说明，其中：

图1表示本实用新型“一体化脱水器”的一种典型结构，其中的予冷段、过渡段、与冷冻段采用串列式布置。

图2表示本实用新型“一体化脱水器”的又一种典型结构，其中的予冷段、过渡段、与冷冻段采用并列式布置。

图3表示前述串列式布置脱水器的一种改进型结构，其中的予热段具有两个或更多的回流气体入口，以加大其予热范围。

具体实施方式

以下为各图的详细说明。