[发明专利]用于页岩气的除水降温装置及其实现方法

权利要求书

1.一种用于页岩气的除水降温装置，其特征在于包括：用于降低页岩气温度、去除页岩气水分的页岩气除水系统；与页岩气除水系统连接，用于降低页岩气除水系统温度的冷冻水循环系统；与冷冻水循环系统连接，用于降低冷冻水循环系统温度的冷冻水降温系统；岩气除水系统包括进气管（1）、出气管（5），进气管（1）的出气端通过扩张器（2）与换热器（3）的一端连接，换热器（3）的另一端通过收缩器（4）与出气管（5）的进气端连接；换热器（3）上设置排水阀（6）；冷冻水循环系统包括位于页岩气除水系统上方的接水盘（9）、位于页岩气除水系统下方的蓄水箱（7），接水盘（9）的底部设置若干个通孔；接水盘（9）通过第一水泵（8）与蓄水箱（7）连接；第一水泵（8）为防爆式变频水泵；冷冻水降温系统包括冷水机组（10），冷水机组（10）与蓄水箱（7）之间设置两根水管，其中一根水管上布置第一水泵（11）；冷水机组（10）为防爆风冷冷水机组。

2.根据权利要求1所述的用于页岩气的除水降温装置，其特征在于上述换热器（3）为夹层板片换热器。

3.根据权利要求1所述的用于页岩气的除水降温装置，其特征在于上述夹层板片换热器包括若干个平行布置的长方体夹板（31），相邻两个夹板（31）之间设置便于接水盘（9）内的冷冻水流动的通道（32）。

4.根据权利要求1所述的用于页岩气的除水降温装置，其特征在于上述换热器（3）的外部铺设纳米陶瓷涂层。

5.根据权利要求1所述的用于页岩气的除水降温装置，其特征在于上述换热器（3）内部出口处设置蜂窝吸水装置，所述蜂窝吸水装置与排水阀（6）相对应。

6.基于权利要求1所述的用于页岩气的除水降温装置的实现方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步：页岩气除水系统工作：当冷冻水循环系统启动1min后，对页岩气进行降温除水，监测出口页岩气的温度和含湿量；当出口温度和含湿量低于设定值时，降低冷冻水循环系统频率从而降低冷冻水循环量；

第二步：冷冻水降温系统工作：当冷冻水循环系统温度低于设定温度10℃时，进行减载直到关闭；当冷冻水循环系统温度高于设定温度13℃时，进行加载直到满载；

第三步：冷冻水循环系统工作：当冷冻水循环系统温度低于设定温度13℃时，向页岩气除水系统补充冷冻水，对页岩气进一步降温除水。

7.根据权利要求6所述的用于页岩气的除水降温装置的实现方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步：页岩气除水系统工作：当第一水泵开启1min后，打开进气口，页岩气从进气管进入，进行降温除水，监测出口页岩气的温度和含湿量；当出口温度和含湿量低于设定值时，降低第一水泵频率从而降低冷冻水循环量；

第二步：冷冻水降温系统工作：首先打开第二水泵，1min后打开冷水机组，当蓄水箱温度低于设定温度10℃时，对冷水机组进行减载直到关闭该机组，当蓄水箱温度高于设定温度13℃时，打开冷水机组直到该机组进行加载直到满载；

第三步：冷冻水循环系统工作：当冷冻水循环系统温度低于设定温度13℃时，向页岩气除水系统补充冷冻水，对页岩气进一步降温除水；

当蓄水箱温度低于设定温度13℃时，打开第一水泵，冷冻水通过接水盘流入夹层板片换热器，对页岩气进一步降温除水。