一种煤层气地面集输用高效脱水装置及其使用方法与流程

1.本发明涉及高效脱水设备技术领域，尤其涉及一种煤层气地面集输用高效脱水装置及其使用方法。


背景技术：

2.煤层气是一种可开采利用的重要资源，煤层气储存在煤层中，以甲烷为主要成分，自然状态下开采出的煤层气含有大量水分和粉尘，为了提高煤层气资源的利用率，防止含水和粉尘的煤层气造成后续设备堵塞或者水击等隐患，通常需要对煤层气进行处理除去煤层气中水分和粉尘，在进行脱水时，需要用到脱水装置；
3.现有的煤层气地面集输用脱水装置，其脱水效果不理想，现有的大多采用冷却脱水的方式，对煤层气中的水分进行冷却，使得煤层气中水分液化沾附在集输管道上，其在脱水的过程中大多不具备自动对集输管道上沾附的水珠进行敲震清理的功能，长时间使用，大量的水珠珠沾附在集输管道上，影响后续的脱水效果，且在脱水前不便于对煤层气中的粉尘杂质进行稳定过滤，不能满足使用需求，因此我们提出了一种煤层气地面集输用高效脱水装置及其使用方法用于解决上述问题。


技术实现要素：

4.基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种煤层气地面集输用高效脱水装置及其使用方法。
5.本发明提出的一种煤层气地面集输用高效脱水装置，包括顶部为开口设置的过滤脱水箱和顶部为开口设置的第一脱水箱，所述过滤脱水箱的顶部固定连接有第一盖板，第一脱水箱的顶部固定连接有第二盖板，第一盖板的顶部嵌装有与过滤脱水箱内部相连通的进气管，过滤脱水箱内活动套设有倾斜设置的过滤网，第一盖板的底部固定连接有两个与过滤网相配合的碰撞杆，过滤网的顶部固定连接有弹性导向机构，弹性导向机构的顶部延伸至第一盖板的上方，弹性导向机构套设在进气管上，过滤脱水箱的两侧内壁之间固定连接有集气罩，集气罩的顶部与过滤网的底部活动接触，过滤脱水箱内固定套设有位于集气罩下方的安装板，安装板的顶部嵌装有与集气罩相连通且底部为开口设置的单向阀，安装板的底部活动接触有吸水棉，吸水棉活动卡装在过滤脱水箱的右侧内壁上，过滤脱水箱的底部内壁上转动安装有旋转加热机构，过滤脱水箱的底部嵌装有驱动电机，驱动电机的输出轴顶端与旋转加热机构的底端固定连接，过滤脱水箱的左侧固定连接有温度传感器，温度传感器的探测端延伸至过滤脱水箱内，温度传感器与旋转加热机构电性连接，过滤脱水箱的右侧底部连通并固定有第一电磁阀，第一电磁阀的右侧连通并固定有l形管，第一脱水箱的两侧内壁之间嵌装有v形导热铜管，v形导热铜管的左端与l形管的右侧连通固定，v形导热铜管的底部连通并固定有第二电磁阀，第一脱水箱的右侧嵌装有抽气机构，抽气机构与v形导热铜管的右端连通固定，第一脱水箱内安装有与v形导热铜管相配合的循环敲震机构，循环敲震机构的右侧延伸至第一脱水箱的右侧，第二盖板的右端嵌装有往复推杆电机，
往复推杆电机的输出轴右端与循环敲震机构固定连接，循环敲震机构的顶部固定连接有挤压驱动机构，挤压驱动机构与弹性导向机构相铰接，第一脱水箱内填充有冷却水。
6.优选地，所述弹性导向机构包括固定连接在过滤网顶部的两个导向杆，两个导向杆的顶端均延伸至第一盖板的上方并固定连接有同一个移动板，移动板的底部与第一盖板的顶部之间固定连接有两个弹簧，弹簧活动套设在对应的导向杆上，移动板滑动套设在进气管上，盖板滑动套设在两个导向杆上。
7.优选地，所述旋转加热机构包括转动安装在过滤脱水箱底部内壁上的转杆，转杆的外侧固定套设有螺旋式加热管，驱动电机的输出轴顶端与转杆的底端固定连接，转杆的顶端固定连接有蓄电池盒，蓄电池盒内固定安装有第一蓄电池和第一控制器，第一蓄电池和第一控制器均与螺旋式加热管电性连接，第一控制器与温度传感器电性连接。
8.优选地，所述循环敲震机构包括设置在第一脱水箱内的两个弹性敲震球，两个弹性敲震球均与v形导热铜管相配合，右侧的弹性敲震球与v形导热铜管的右侧内壁活动接触，两个弹性敲震球之间固定连接有t形杆，第一脱水箱的左侧内壁上固定连接有矩形杆，矩形杆上滑动套设有l形移动杆，t形杆的顶端与l形移动杆的底部固定连接，l形移动杆的右侧延伸至第一脱水箱的右侧，往复推杆电机的输出轴右端与l形移动杆的右侧内壁固定连接。
9.优选地，所述挤压驱动机构包括横杆，横杆的底部一侧与l形移动杆的顶端固定连接，横杆的左端与移动板的底部右侧之间铰接有倾斜设置的挤压杆。
10.优选地，所述抽气机构包括嵌装固定在第一脱水箱右侧的气泵，气泵的抽取端连通并固定有连接管，连接管的顶端设为封堵结构，连接管的左侧与v形导热铜管的右端连通固定。
11.优选地，所述过滤脱水箱的右侧固定连接有第二蓄电池，第二蓄电池的前侧固定并电性连接有第二控制器，第二控制器与驱动电机、温度传感器、第一电磁阀、第二电磁阀和气泵电性连接。
12.优选地，所述过滤脱水箱的右侧内壁上开设有卡槽，吸水棉的右侧固定连接有与卡槽相卡装的卡块，吸水棉的顶部开设有与单向阀相连通的第一通孔，吸水棉的左侧固定连接有t形块，t形块的左侧延伸至过滤脱水箱的左侧，过滤脱水箱的左侧开设有第一螺纹槽，第一螺纹槽内螺纹套设有第一t形螺栓，t形块螺纹套设在第一t形螺栓上。
13.优选地，所述第一盖板的顶部两侧均开设有第一槽，第一槽的前侧和后侧均设为开口，两个第一槽相互远离的一侧均设为开口，过滤脱水箱的顶部两侧均开设有第二螺纹槽，第二螺纹槽内螺纹套设有第二t形螺栓，第一盖板螺纹套设在两个第二t形螺栓上。
14.本发明还提出了一种煤层气地面集输用高效脱水装置的使用方法，包括以下步骤：
15.s1：将进气管与外部的集输管道相连通，煤层气经进气管进入到过滤脱水箱内，过滤脱水箱内的煤层气依次穿过过滤网、集气罩和单向阀进入到安装板的下方，过滤网对煤层气中的灰尘杂质进行过滤，过滤的杂质遮挡在过滤网的顶部；
16.s2；开启螺旋式加热管和驱动电机，螺旋式加热管产生热量对煤层气进行加热，同时驱动电机的输出轴带动螺旋式加热管转动，转动中的螺旋式加热管能够均匀有效的对煤层气进行加热，由于煤层气中天然气的沸点比水的沸点大，因此水先被加热至沸点，水在加
热至沸点后进行汽化产生水蒸气，水蒸气上浮，吸水棉对水蒸气的水分进行吸收，实现第一次脱水的目的，此时温度传感器对过滤脱水箱内的温度进行监测；
17.s3：s2中所述的温度传感器监测到其温度达到水的沸点温度时，温度传感器将信号传递给第一控制器和第二控制器，第一控制器控制螺旋式加热管关闭，第二控制器控制驱动电机关闭并控制第一电磁阀和气泵开启；
18.s4：将气泵的排气端与外部的集输管道相连接，所述s中开启的气泵时，依次通过连接管、v形导热铜管、l形管和第一电磁阀对过滤脱水箱内第一次脱水后的煤层气进行抽取，抽取的煤层气进入到v形导热铜管内，第一脱水箱内的冷却水对v形导热铜管内流经的煤层气进行降温，降温的煤层气中的水进行液化产生水珠沾附在v形导热铜管的侧壁上，实现对煤层气的再次脱水作业，脱水后的煤层气经气泵的排气端排出；
19.s5：在对煤层气过滤脱水的同时启动往复推杆电机，往复推杆电机的输出轴带动l形移动杆循环左右移动，l形移动杆通过t形杆带动两个弹性敲震球循环左右移动，弹性敲震球向左移动时，左侧的弹性敲震球对v形导热铜管的左侧内壁进行敲震，右侧的弹性敲震球与v形导热铜管分离，弹性敲震球向右移动时，左侧的弹性敲震球与v形导热铜管分离，右侧的弹性敲震球对v形导热铜管进行敲震，从而实现自动循环对v形导热铜管进行敲震的目的，在敲震力下，使得水珠被震落至v形导热铜管的底部内壁上，当抽气完成后，第二控制器控制第二电磁阀开启，使得震落的水珠经第二电磁阀流入到第一脱水箱内；
20.s6：s5中所述的l形移动杆循环左右移动时带动横杆循环左右移动，横杆向左移动的同时对挤压杆进行挤压，挤压的力带动挤压杆位置移动并转动，挤压杆带动移动板在进气管上向上滑动，移动板向上对两个弹簧进行拉伸，横杆向右移动时放松对挤压杆的挤压力，此时处于拉伸状态的弹簧的弹力带动移动板向下移动，横杆循环左右移动，进而使得移动板循环上下移动，移动板通过两个导向杆带动过滤网循环上下移动，过滤网向上移动的同时对两个碰撞杆进行碰撞敲震，在震动力作用下，配合过滤网的倾斜设置，使得过滤网顶部的杂质被震落至过滤网的左侧，实现对杂质的敲震。
21.与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
22.1、通过过滤网的设置，便于在脱水前对煤层气中的杂质进行过滤；
23.2、通过旋转加热机构和第一脱水箱内的冷却水相配合，能够实现对煤层气中的水分进行二次脱水的目的，提高脱水效果；
24.3、通过循环敲震机构和往复推杆电机相配合，能够自动循环对沾附在v形导热铜管侧壁上的水珠进行敲震清理，且配合第二电磁阀的设置，便于快速将震落的水珠排出，降低因v形导热铜管侧壁上沾附较多的水珠影响脱水的现象；
25.4、通过挤压驱动机构、往复推杆电机、l形移动杆、弹性导向机构和碰撞杆相配合，能够在过滤的同时自动对过滤网敲震的目的，降低因静止过滤造成过滤网堵塞的现象，提高过滤稳定性。
26.本发明通过加热脱水配合冷却脱水的方式，能够有效的对煤层气进行脱水作业，实现高效脱水的目的，通过在脱水的过程中自动震落水珠的方式，可提高液化稳定性，降低因水珠沾附较多造成无法继续沾附脱水的现象，便于在脱水前对煤层气中的杂质进行过滤，且便于在过滤时，自动对过滤网进行敲震，降低因静止过滤造成过滤网被杂质静止堆积堵塞的风险。
附图说明
27.图1为本发明提出的一种煤层气地面集输用高效脱水装置的结构示意图；
28.图2为图1的剖视结构示意图；
29.图3为本发明提出的一种煤层气地面集输用高效脱水装置的移动板和进气管连接件的俯视结构示意图。
30.图中：100、过滤脱水箱；101、第一脱水箱；102、第一盖板；103、进气管；1、过滤网；2、集气罩；3、安装板；4、吸水棉；5、转杆；6、螺旋式加热管；7、蓄电池盒；8、驱动电机；9、第二蓄电池；10、温度传感器；11、导向杆；12、碰撞杆；13、移动板；14、弹簧；15、第一电磁阀；16、l形管；17、v形导热铜管；18、第二电磁阀；19、气泵；20、连接管；21、弹性敲震球；22、t形杆；23、l形移动杆；24、矩形杆；25、第二控制器；26、第二盖板；27、往复推杆电机；28、横杆；29、挤压杆。
具体实施方式
31.下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
32.实施例
33.参照图1-3，本实施例提出了一种煤层气地面集输用高效脱水装置，包括顶部为开口设置的过滤脱水箱100和顶部为开口设置的第一脱水箱101，过滤脱水箱100的顶部固定连接有第一盖板102，其中第一盖板102的顶部两侧均开设有第一槽，第一槽的前侧和后侧均设为开口，两个第一槽相互远离的一侧均设为开口，过滤脱水箱100的顶部两侧均开设有第二螺纹槽，第二螺纹槽内螺纹套设有第二t形螺栓，第一盖板102螺纹套设在两个第二t形螺栓上，第一脱水箱101的顶部固定连接有第二盖板26，第一盖板102的顶部嵌装有与过滤脱水箱100内部相连通的进气管103，其中第一盖板102的顶部开设有用于安装进气管103的第一穿孔，过滤脱水箱100内活动套设有倾斜设置的过滤网1，过滤网1的前侧、后侧、左侧和右侧分别与过滤脱水箱100的前侧内壁、后侧内壁、左侧内壁和右侧内壁活动接触，第一盖板102的底部固定连接有两个与过滤网1相配合的碰撞杆12，过滤网1的顶部固定连接有弹性导向机构，弹性导向机构的顶部延伸至第一盖板102的上方，弹性导向机构套设在进气管103上，其中弹性导向机构包括固定连接在过滤网1顶部的两个导向杆11，两个导向杆11的顶端均延伸至第一盖板102的上方并固定连接有同一个移动板13，盖板102滑动套设在两个导向杆11上，其中第一盖板102的顶部开设有两个第一导向孔，第一导向孔的内壁与对应的导向杆11的外侧滑动连接，移动板13的底部与第一盖板102的顶部之间固定连接有两个弹簧14，其中第一盖板102的顶部开设有两个凹槽，弹簧14的底端与对应的凹槽的底部内壁固定连接，弹簧14活动套设在对应的导向杆11上，移动板13滑动套设在进气管103上，其中移动板13的顶部开设有第二穿孔，第二穿孔的内壁与进气管103的外侧滑动连接；
34.过滤脱水箱100的两侧内壁之间固定连接有集气罩2，集气罩2的顶部与过滤网1的底部活动接触，过滤脱水箱100内固定套设有位于集气罩2下方的安装板3，安装板3的顶部嵌装有与集气罩2相连通且底部为开口设置的单向阀，安装板3的顶部开设有用于安装单向阀的第一嵌装孔，安装板3的底部活动接触有吸水棉4，其中吸水棉4用于对水蒸气进行吸收，吸水棉4活动卡装在过滤脱水箱100的右侧内壁上，过滤脱水箱100的右侧内壁上开设有卡槽，吸水棉4的右侧固定连接有与卡槽相卡装的卡块，吸水棉4的顶部开设有与单向阀相
连通的第一通孔，吸水棉4的左侧固定连接有t形块，t形块的左侧延伸至过滤脱水箱100的左侧，过滤脱水箱100的左侧开设有第一螺纹槽，第一螺纹槽内螺纹套设有第一t形螺栓，t形块螺纹套设在第一t形螺栓上，过滤脱水箱100的底部内壁上转动安装有旋转加热机构，过滤脱水箱100的底部嵌装有驱动电机8，驱动电机8的输出轴顶端与旋转加热机构的底端固定连接，其中旋转加热机构包括转动安装在过滤脱水箱100底部内壁上的转杆5，其中过滤脱水箱100的底部内壁上开设有第一通孔，第一通孔内固定套设有轴承，轴承的内圈与转杆5的外侧固定连接，转杆5的外侧固定套设有螺旋式加热管6，驱动电机8的输出轴顶端与转杆5的底端固定连接，转杆5的顶端固定连接有蓄电池盒7，蓄电池盒7内固定安装有第一蓄电池和第一控制器，第一蓄电池和第一控制器均与螺旋式加热管6电性连接，其中第一蓄电池为第一控制器和螺旋式加热管6供电；
35.过滤脱水箱100的左侧固定连接有温度传感器10，温度传感器10的探测端延伸至过滤脱水箱100内，第一控制器与温度传感器10电性连接，过滤脱水箱100的右侧底部连通并固定有第一电磁阀15，第一电磁阀15的右侧连通并固定有l形管16，第一脱水箱101的两侧内壁之间嵌装有v形导热铜管17，其中第一脱水箱101的两侧内壁上均开设有用于安装v形导热铜管17的第二嵌装孔，v形导热铜管17的左端与l形管16的右侧连通固定，v形导热铜管17的底部连通并固定有第二电磁阀18，第一脱水箱101的右侧嵌装有抽气机构，抽气机构与v形导热铜管17的右端连通固定，其中抽气机构包括嵌装固定在第一脱水箱101右侧的气泵19，气泵19的抽取端连通并固定有连接管20，连接管20的顶端设为封堵结构，连接管20的左侧与v形导热铜管17的右端连通固定；
36.第一脱水箱101内安装有与v形导热铜管17相配合的循环敲震机构，循环敲震机构的右侧延伸至第一脱水箱101的右侧，其中循环敲震机构包括设置在第一脱水箱101内的两个弹性敲震球21，两个弹性敲震球21均与v形导热铜管17相配合，右侧的弹性敲震球21与v形导热铜管17的右侧内壁活动接触，两个弹性敲震球21之间固定连接有t形杆22，第一脱水箱101的左侧内壁上固定连接有矩形杆24，矩形杆24上滑动套设有l形移动杆23，其中l形移动杆23的左端开设有导向槽，导向槽的内壁与矩形杆24的外侧滑动连接，t形杆22的顶端与l形移动杆23的底部固定连接，l形移动杆23的右侧延伸至第一脱水箱101的右侧，第一脱水箱101的右侧内壁上开设有矩形穿孔，矩形穿孔的内壁与l形移动杆23的外侧滑动连接，第二盖板26的右端嵌装有往复推杆电机27，其中第二盖板26的右侧开设有用于安装往复推杆电机27的嵌装槽，往复推杆电机27的输出轴右端与l形移动杆23的右侧内壁固定连接，循环敲震机构的顶部固定连接有挤压驱动机构，挤压驱动机构与弹性导向机构相铰接，第一脱水箱101内填充有冷却水，其中挤压驱动机构包括横杆28，横杆28的底部一侧与l形移动杆23的顶端固定连接，横杆28的左端与移动板13的底部右侧之间铰接有倾斜设置的挤压杆29，过滤脱水箱100的右侧固定连接有第二蓄电池9，第二蓄电池9的前侧固定并电性连接有第二控制器25，第二控制器25与驱动电机8、温度传感器10、第一电磁阀15、第二电磁阀18和气泵19电性连接，本发明通过加热脱水配合冷却脱水的方式，能够有效的对煤层气进行脱水作业，实现高效脱水的目的，通过在脱水的过程中自动震落水珠的方式，可提高液化稳定性，降低因水珠沾附较多造成无法继续沾附脱水的现象，便于在脱水前对煤层气中的杂质进行过滤，且便于在过滤时，自动对过滤网1进行敲震，降低因静止过滤造成过滤网1被杂质静止堆积堵塞的风险。
37.本发明还提出了一种煤层气地面集输用高效脱水装置的使用方法，包括以下步骤：
38.s1：将进气管103与外部的集输管道相连通，煤层气经进气管103进入到过滤脱水箱100内，过滤脱水箱100内的煤层气依次穿过过滤网1、集气罩2和单向阀进入到安装板3的下方，过滤网1对煤层气中的灰尘杂质进行过滤，过滤的杂质遮挡在过滤网1的顶部；
39.s2；开启螺旋式加热管6和驱动电机8，螺旋式加热管6产生热量对煤层气进行加热，同时驱动电机8的输出轴带动螺旋式加热管6转动，转动中的螺旋式加热管6能够均匀有效的对煤层气进行加热，由于煤层气中天然气的沸点比水的沸点大，因此水先被加热至沸点，水在加热至沸点后进行汽化产生水蒸气，水蒸气上浮，吸水棉4对水蒸气的水分进行吸收，实现第一次脱水的目的，此时温度传感器10对过滤脱水箱100内的温度进行监测；
40.s3：s2中温度传感器10监测到其温度达到水的沸点温度时，温度传感器10将信号传递给第一控制器和第二控制器25，第一控制器控制螺旋式加热管6关闭，第二控制器25控制驱动电机8关闭并控制第一电磁阀15和气泵19开启；
41.s4：将气泵19的排气端与外部的集输管道相连接，s3中开启的气泵19时，依次通过连接管20、v形导热铜管17、l形管16和第一电磁阀15对过滤脱水箱100内第一次脱水后的煤层气进行抽取，抽取的煤层气进入到v形导热铜管17内，第一脱水箱101内的冷却水对v形导热铜管17内流经的煤层气进行降温，降温的煤层气中的水进行液化产生水珠沾附在v形导热铜管17的侧壁上，实现对煤层气的再次脱水作业，脱水后的煤层气经气泵19的排气端排出，通过两次脱水的方式，提高脱水效果，实现高效脱水的目的；
42.s5：在对煤层气过滤脱水的同时启动往复推杆电机27，往复推杆电机27的输出轴带动l形移动杆23循环左右移动，l形移动杆23通过t形杆22带动两个弹性敲震球21循环左右移动，弹性敲震球21向左移动时，左侧的弹性敲震球21对v形导热铜管17的左侧内壁进行敲震，右侧的弹性敲震球21与v形导热铜管17分离，弹性敲震球21向右移动时，左侧的弹性敲震球21与v形导热铜管17分离，右侧的弹性敲震球21对v形导热铜管17进行敲震，从而实现自动循环对v形导热铜管17进行敲震的目的，在敲震力下，使得水珠被震落至v形导热铜管17的底部内壁上，当抽气完成后，第二控制器25控制第二电磁阀18开启，使得震落的水珠经第二电磁阀18流入到第一脱水箱101内，通过在脱水的过程中自动震落水珠的方式，可提高液化稳定性，降低因水珠沾附较多造成无法继续沾附脱水的现象；
43.s6：s5中的l形移动杆23循环左右移动时带动横杆28循环左右移动，横杆28向左移动的同时对挤压杆29进行挤压，挤压的力带动挤压杆29位置移动并转动，挤压杆29带动移动板13在进气管103上向上滑动，移动板13向上对两个弹簧14进行拉伸，横杆28向右移动时放松对挤压杆29的挤压力，此时处于拉伸状态的弹簧14的弹力带动移动板13向下移动，横杆28循环左右移动，进而使得移动板13循环上下移动，移动板13通过两个导向杆11带动过滤网1循环上下移动，过滤网1向上移动的同时对两个碰撞杆12进行碰撞敲震，在震动力作用下，配合过滤网1的倾斜设置，使得过滤网1顶部的杂质被震落至过滤网1的左侧，实现对杂质的敲震，从而实现在过滤的过程中自动敲震灰尘的目的，降低因杂质静止堆积造成过滤网1堵塞的风险。
44.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其
发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。