本發(fā)明涉及一種噴嘴,具體是指天然氣采氣廠泄壓系統(tǒng)。
背景技術:
在天然氣的開采和輸送規(guī)程中,放空泄壓是避免超壓事故發(fā)生的一種最為有效的措施?,F(xiàn)有技術中,氣井在進行放空泄壓時,一般通過金屬導管將氣井內(nèi)的部分氣體導出,通過燃燒的方式使導出的氣體分解,以降低井內(nèi)壓力。但是在燃燒時,燃燒頭部分的局部容易出現(xiàn)溫度過高而導致大量的熱通過金屬導管傳遞至氣井附近,造成安全隱患;并且,在燃燒過程中,金屬導管中的天然氣與空氣一般在燃燒頭外部混合,該類處理方式可以避免天然氣順沿金屬導管內(nèi)壁在其中部燃燒,進而降低金屬導管發(fā)生炸管的幾率,但是會導致金屬導管末端處的天然氣燃燒不充分,即會出現(xiàn)部分天然氣逸散在燃燒頭附近,形成嚴重的安全隱患。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供天然氣采氣廠泄壓系統(tǒng),方便氣井中的泄壓,同時保證外排的天然氣安全燃燒。
本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現(xiàn):
天然氣采氣廠泄壓系統(tǒng),包括置于氣井內(nèi)的壓力傳感器、過濾罐以及噴射機構,所述氣井通過導管與過濾罐的進氣端連通,過濾罐的出氣端通過進氣管與噴射機構連通,在導管上安裝有電動閥,壓力傳感器通過控制器與電動閥電連接,所述噴射機構包括殼體以及置于殼體內(nèi)的中心管,在所述中心管一端安裝有混合腔體,中心管另一端向殼體外延伸且其端部與進氣管連接,且在中心管與殼體之間的環(huán)空部分設有蓄熱體,還包括連接塊和多個空氣進管,所述連接塊套設在中心管的延伸段上,且連接塊的側壁與蓄熱體遠離所述混合腔體一側的端面連接,所述空氣進管貫穿連接塊后與中心管連通,在所述中心管的末端安裝有螺旋噴嘴,所述螺旋噴嘴置于混合腔體內(nèi)且與所述混合腔體同軸。
使用時,壓力傳感器實時監(jiān)控氣井內(nèi)的壓力狀況,當壓力達到氣井的額定承受壓力時,壓力傳感器將信號傳遞至控制器,然后開始調(diào)節(jié)電動閥的開啟,氣井內(nèi)的氣體經(jīng)過導管進入到過濾罐中進行過濾,然后傳輸至進氣管內(nèi),同時向多個空氣進管中注入大量的空氣,此時,進氣管內(nèi)的天然氣以及空氣進管中的助燃氣在中心管中匯合,并沿中心管進入到混合腔體內(nèi),而混合腔體的內(nèi)部橫截面面積與中心管相比要大,即高速流動的混合氣在混合腔體內(nèi)開始降速,同時在混合腔體內(nèi)較大的空間中進行充分混合,然后通過出氣口進行燃燒,而通過空氣與天然氣提前混合后,在出氣口處的燃燒效率大大提高,防止天然氣燃燒不充分而導致部分可燃氣體逸散在氣田附近,以降低氣田附近的安全隱患。其中,在出氣口處,混合氣體劇烈燃燒時所產(chǎn)生的熱量會通過混合腔體傳遞至中心管處,使得天然氣與空氣在混合時的環(huán)境溫度過高,在高速流動的狀態(tài)下容易導致中心管發(fā)生炸管,而發(fā)明人在殼體與中心管之間的環(huán)空部分設置有蓄熱體,而蓄熱體能將中心管接收到的熱量全部吸收,以降低天然氣與空氣在混合發(fā)生爆炸的幾率。
進一步地,在空氣與天然氣初步混合后由中心管末端排放至混合腔體內(nèi),而此時在中心管末端安裝有螺旋噴嘴,使得中心管內(nèi)的混合氣由之前的水平射出狀變?yōu)殄F形幕狀,而錐形幕狀的混合氣進入混合腔體后會被混合腔體壁不斷反彈,進而增加了空氣與天然氣在混合腔體內(nèi)的停留時間以及混合時間,使得空氣與天然氣的混合比例更加合理,進而提高在排空時的燃燒效率。
所述空氣進管沿中心管的軸線向遠離所述混合腔體的方向傾斜。作為優(yōu)選,空氣進管傾斜設置,使得空氣在進入中心管內(nèi)后,空氣斜向與進入中心管內(nèi)的天然氣混合,由于空氣的斜向進入與天然氣的水平進入,使得空氣與天然氣在中心管內(nèi)進行初步的混合形成絮流,而非現(xiàn)有技術中空氣與天然氣同時水平進入而在中心管內(nèi)形成層流,以保證空氣與天然氣在中心管內(nèi)的分布均勻,實現(xiàn)出氣口處的燃燒效率最大化。
所述混合腔體為圓臺形,且混合腔體的內(nèi)徑沿混合氣體的流向遞減。作為優(yōu)選,在經(jīng)過混合腔體后,混合氣中的空氣與天然氣所占的比例較為均衡,利用混合腔體兩端內(nèi)徑差異,使得混合氣在進入出氣口前實現(xiàn)加速,避免混合氣在混合腔體內(nèi)停滯,間接地提高天然氣的燃燒效率。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比,具有如下的優(yōu)點和有益效果:
1、本發(fā)明在出氣口處,混合氣體劇烈燃燒時所產(chǎn)生的熱量會通過混合腔體傳遞至中心管處,使得天然氣與空氣在混合時的環(huán)境溫度過高,在高速流動的狀態(tài)下容易導致中心管發(fā)生炸管,而發(fā)明人在殼體與中心管之間的環(huán)空部分設置有蓄熱體,而蓄熱體能將中心管接收到的熱量全部吸收,以降低天然氣與空氣在混合發(fā)生爆炸的幾率;
2、本發(fā)明的空氣進管傾斜設置,使得空氣在進入中心管內(nèi)后,空氣斜向與進入中心管內(nèi)的天然氣混合,由于空氣的斜向進入與天然氣的水平進入,使得空氣與天然氣在中心管內(nèi)進行初步的混合形成絮流,而非現(xiàn)有技術中空氣與天然氣同時水平進入而在中心管內(nèi)形成層流,以保證空氣與天然氣在中心管內(nèi)的分布均勻,實現(xiàn)出氣口處的燃燒效率最大化;
3、本發(fā)明在經(jīng)過混合腔體后,混合氣中的空氣與天然氣所占的比例較為均衡,利用混合腔體兩端內(nèi)徑差異,使得混合氣在進入出氣口前實現(xiàn)加速,避免混合氣在混合腔體內(nèi)停滯,間接地提高天然氣的燃燒效率。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進一步理解,構成本申請的一部分,并不構成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明結構示意圖;
圖2為噴射機構的結構示意圖。
附圖中標記及相應的零部件名稱:
1-出氣口、2-混合腔體、3-殼體、4-蓄熱體、5-中心管、6-連接塊、7-空氣進管、8-進氣管、9-螺旋噴嘴、10-過濾罐、11-電動閥、12-壓力傳感器、13-氣井。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白,下面結合實施例和附圖,對本發(fā)明作進一步的詳細說明,本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明,并不作為對本發(fā)明的限定。
實施例1
如圖1和圖2所示,本實施例包括置于氣井13內(nèi)的壓力傳感器12、過濾罐10以及噴射機構,所述氣井13通過導管與過濾罐10的進氣端連通,過濾罐10的出氣端通過進氣管8與噴射機構連通,在導管上安裝有電動閥11,壓力傳感器12通過控制器與電動閥11電連接,所述噴射機構包括殼體3以及置于殼體3內(nèi)的中心管5,在所述中心管5一端安裝有混合腔體2,中心管5另一端向殼體3外延伸且其端部與進氣管8連接,且在中心管5與殼體3之間的環(huán)空部分設有蓄熱體4,還包括連接塊6和多個空氣進管7,所述連接塊6套設在中心管5的延伸段上,且連接塊6的側壁與蓄熱體4遠離所述混合腔體2一側的端面連接,所述空氣進管7貫穿連接塊6后與中心管5連通,在所述中心管5的末端安裝有螺旋噴嘴9,所述螺旋噴嘴9置于混合腔體2內(nèi)且與所述混合腔體2同軸。
使用時,壓力傳感器12實時監(jiān)控氣井內(nèi)的壓力狀況,當壓力達到氣井13的額定承受壓力時,壓力傳感器12將信號傳遞至控制器,然后開始調(diào)節(jié)電動閥11的開啟,氣井13內(nèi)的氣體經(jīng)過導管進入到過濾罐10中進行過濾,然后傳輸至進氣管8內(nèi),同時向多個空氣進管7中注入大量的空氣,此時,進氣管8內(nèi)的天然氣以及空氣進管7中的助燃氣在中心管5中匯合,并沿中心管5進入到混合腔體2內(nèi),而混合腔體2的內(nèi)部橫截面面積與中心管5相比要大,即高速流動的混合氣在混合腔體2內(nèi)開始降速,同時在混合腔體2內(nèi)較大的空間中進行充分混合,然后通過出氣口1進行燃燒,而通過空氣與天然氣提前混合后,在出氣口1處的燃燒效率大大提高,防止天然氣燃燒不充分而導致部分可燃氣體逸散在氣田附近,以降低氣田附近的安全隱患。其中,在出氣口1處,混合氣體劇烈燃燒時所產(chǎn)生的熱量會通過混合腔體2傳遞至中心管5處,使得天然氣與空氣在混合時的環(huán)境溫度過高,在高速流動的狀態(tài)下容易導致中心管5發(fā)生炸管,而發(fā)明人在殼體3與中心管5之間的環(huán)空部分設置有蓄熱體4,而蓄熱體4能將中心管5接收到的熱量全部吸收,以降低天然氣與空氣在混合發(fā)生爆炸的幾率。
進一步地,在空氣與天然氣初步混合后由中心管5末端排放至混合腔體2內(nèi),而此時在中心管5末端安裝有螺旋噴嘴9,使得中心管5內(nèi)的混合氣由之前的水平射出狀變?yōu)殄F形幕狀,而錐形幕狀的混合氣進入混合腔體2后會被混合腔體壁不斷反彈,進而增加了空氣與天然氣在混合腔體2內(nèi)的停留時間以及混合時間,使得空氣與天然氣的混合比例更加合理,進而提高在排空時的燃燒效率。
作為優(yōu)選,空氣進管7傾斜設置,使得空氣在進入中心管5內(nèi)后,空氣斜向與進入中心管5內(nèi)的天然氣混合,由于空氣的斜向進入與天然氣的水平進入,使得空氣與天然氣在中心管5內(nèi)進行初步的混合形成絮流,而非現(xiàn)有技術中空氣與天然氣同時水平進入而在中心管5內(nèi)形成層流,以保證空氣與天然氣在中心管5內(nèi)的分布均勻,實現(xiàn)出氣口1處的燃燒效率最大化。
作為優(yōu)選,在經(jīng)過混合腔體2后,混合氣中的空氣與天然氣所占的比例較為均衡,利用混合腔體2兩端內(nèi)徑差異,使得混合氣在進入出氣口1前實現(xiàn)加速,避免混合氣在混合腔體2內(nèi)停滯,間接地提高天然氣的燃燒效率。
以上所述的具體實施方式,對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明,所應理解的是,以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已,并不用于限定本發(fā)明的保護范圍,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。