[发明专利]一种输气管道水合物颗粒分离装置

权利要求书

1.一种输气管道水合物颗粒分离装置，其特征在于：所述装置包括螺旋流发生器、一级管道、二级管道、三级管道、导流条、第一太阳能储热箱、第二太阳能储热箱、第一光伏太阳能板、第二光伏太阳能板、空气压缩机；一级管道、二级管道、三级管道依次相连；螺旋流发生器位于一级管道中，由圆柱体、颗粒破碎器、螺旋流维持器和扭带组成，颗粒破碎器焊接在圆柱体前端，扭带环绕焊接在圆柱体周围，螺旋流维持器焊接在圆柱体后端；导流条位于二级管道中，并焊接在二级管道内壁；水合物颗粒通过一级管道与二级管道的下端连接缝隙流入到第一太阳能储热箱中，水合物颗粒通过二级管道与三级管道的下端连接缝隙流入到第二太阳能储热箱中；第一光伏太阳能板与第一太阳能储热箱连接，第二光伏太阳能板与第二太阳能储热箱连接；第一太阳能储热箱和第二太阳能储热箱连通，再通过空气压缩机与三级管道后端连接；一级管道、三级管道分别通过进口法兰和出口法兰与输气管道连接。

2.如权利要求1所述的一种输气管道水合物颗粒分离装置，其特征在于：所述二级管道与三级管道的进口端外表面设有锯齿。

3.如权利要求1所述的一种输气管道水合物颗粒分离装置，其特征在于：颗粒破碎器的半径R1的范围为0.36～0.40D，D为输气管道直径，长度L的范围为0.3～0.5D，角度β的范围为15～45°，角度β是颗粒破碎器中锥体的轴中心截面角度；扭带分布在半径为R2的圆柱体上，扭带上的锯齿为等边三角形，等边三角形边h的长度范围为3～5mm，并且R1与R2的长度之比为1:2。

4.如权利要求2所述的一种输气管道水合物颗粒分离装置，其特征在于：二级管道与三级管道的进口端外表面的锯齿为等腰直角三角形，其直角边长范围为5～10mm。

5.如权利要求1所述的一种输气管道水合物颗粒分离装置，其特征在于：导流条有3～8个，宽度b范围为3～5cm、厚度a范围为1～3mm、长度范围为2～5D、角度α的范围为75-90°，角度α是导流条沿流动方向的外侧面与管道内壁之间的夹角。

6.如权利要求1所述的一种输气管道水合物颗粒分离装置，其特征在于：所述装置通过进口法兰和出口法兰与输气管道相连接，采用颗粒破碎器，可以减小流体在流动过程中的阻力，同时可以打碎较大水合物颗粒；另外螺旋流发生器上的扭带边缘可以进一步打碎较多的水合物颗粒，由于螺旋流产生的离心力作用使得水合物颗粒更容易进入二级管道与三级管道中；二级管道与三级管道的进口端外表面都安装了倾角为45°的锯齿使得水合物颗粒更容易进入，同时也可以防止水合物颗粒由于回流的作用返回管道而影响分离效率；第一太阳能储热箱和第二太阳能储热箱分别将一级分离和二级分离得到的水合物颗粒收集起来，并利用第一光伏太阳能板和第二光伏太阳能板将太阳能转化为电能，第一太阳能储热箱和第二太阳能储热箱又将电能转化为热能给收集的水合物颗粒加热，使得水合物颗粒受热分解成天然气，最后再由空气压缩机将第一太阳能储热箱和第二太阳能储热箱中的天然气输送到输气管道中。