[发明专利]一种天然气净化装置

权利要求书

1.一种天然气净化装置，包括除尘装置以及脱水装置，其特征在于：所述脱水装置包括多根拉瓦尔管（9）以及拉瓦尔管（9）下方的分离筒（10），分离筒（10）为由下至上直径逐渐增大的锥形，分离筒（10）的下部设有出水口，分离筒（10）的上端与拉瓦尔管（9）连通，分离筒（10）上设有排气管（7），排气管（7）下端伸进分离筒（10）内，上端用于与输送管道连通，拉瓦尔管（9）上方设有脱水进气筒（8），拉瓦尔管（9）通过脱水进气筒（8）与除尘装置的出气口连通，拉瓦尔管（9）为螺旋状且环绕排气管（7）设置。

2.根据权利要求1所述的天然气净化装置，其特征在于：所述的除尘装置为旋风分离器，旋风分离器包括上部的旋风分离器进气筒（5）以及下部的旋风分离器锥体（2），旋风分离器进气筒（5）连接进气管（3），且进气管（3）的轴线与旋风分离器进气筒（5）相切，旋风分离器锥体（2）的下部设有集尘器（1）。

3.根据权利要求1或2所述的天然气净化装置，其特征在于：所述的除尘装置上设有用于添加碱性颗粒的加料管（4），碱性颗粒的直径为10~1000um。

4.根据权利要求1所述的天然气净化装置，其特征在于：所述的排气管（7）伸入分离筒（10）内的长度介于分离筒（10）长度的三分之二至四分之三之间。

5.根据权利要求1所述的天然气净化装置，其特征在于：所述的脱水进气筒（8）为上下两端均封闭的圆筒，脱水进气筒（8）的底面上设有多个用于与拉瓦尔管（9）连接的通孔，通孔与拉瓦尔管（9）一一对应，且多个通孔的轴线均穿过与脱水进气筒（8）同心的分布圆。

6.根据权利要求5所述的天然气净化装置，其特征在于：所述的拉瓦尔管（9）包括渐缩段以及渐扩段，渐缩段与渐扩段之间为拉瓦尔管（9）的喉部；

以分离筒（10）顶面的圆心为原点建立坐标系，设（x，y，z）为垂直于拉瓦尔管（9）的轴线管壁截面上任意一点坐标，则渐缩段满足如下方程：

其中：R为分布圆的半径，

为拉瓦尔管（9）的螺旋管升角，拉瓦尔管（9）进气口的轴线与脱水进气筒（8）的轴线夹角为螺旋管升角，或拉瓦尔管（9）出气口的轴线与分离筒（10）的轴线夹角为螺旋管升角，

d_e、d_b分别为拉瓦尔管（9）的进气口直径和喉部直径，

为拉瓦尔管（9）轴线上任意一点到喉部旋转的角度，

为拉瓦尔管（9）从进口到喉部旋转的角度；

渐扩段满足如下方程：

其中：R为分布圆的半径，

为拉瓦尔管（9）的螺旋管升角，拉瓦尔管（9）进气口的轴线与脱水进气筒（8）的轴线夹角为螺旋管升角，或拉瓦尔管（9）出气口的轴线与分离筒（10）的轴线夹角为螺旋管升角，

d_f、d_b分别为拉瓦尔管（9）的出气口直径和喉部直径，

为拉瓦尔管（9）从进口到喉部旋转的角度，

为拉瓦尔管（9）轴线上任意一点到出气口旋转的角度，

为拉瓦尔管（9）从进口到出气口旋转的角度。

7.根据权利要求1所述的天然气净化装置，其特征在于：所述的排气管（7）的横截面的面积与多个拉瓦尔管（9）进气口横截面的面积之和相等。

8.根据权利要求1所述的天然气净化装置，其特征在于：所述的分离筒（10）的锥角的范围为10°~60°。

9.根据权利要求1所述的天然气净化装置，其特征在于：所述的分离筒（10）内设有阻气板（13），阻气板（13）与分离筒（10）同轴设置，且阻气板（13）的侧面与分离筒（10）内壁间隔设置，阻气板（13）设置在排气管（7）下方，且阻气板（13）与排气管（7）底端的距离为排气管（7）直径的1~3倍。

10.根据权利要求1所述的天然气净化装置，其特征在于：所述的分离筒（10）的底部一侧设有集水桶（11），集水桶（11）通过导水管（12）与分离筒（10）的出水口连通，并与分离筒（10）形成连通器。