一种钻油平台的天然气燃烧处理器的制作方法

[0001]
本发明涉及一种钻油平台的天然气燃烧处理器，主要涉及天然气燃烧技术领域。


背景技术：

[0002]
石油平台，或称钻油平台，是一个位于海上的大型的结构设施，用于钻井提取石油，并暂时储存，直到石油被运送到陆地上的炼油厂去裂解原油成为产品。 在许多情况下，该平台包含开采设施以及容纳劳动力的居住区。
[0003]
海上石油平台是石油开采领域的重要组成部分，但在油田的开发过程中，石油的产出一般会伴有天然气，这些天然气数量少杂质多不具备经济价值，如果直接将天然气排放到大气中，天然气中含有的硫化氢等有毒气体会造成空气污染，且其中包含的烷烃类物质温室效应明显；如果空气中的天然气达到一定浓度，极易爆炸而发生火灾事故。因此，对于石油伴生的天然气，一般需要进行燃烧处理。
[0004]
现阶段的燃烧处理通常是直接用打火器点燃管线排出的天然气，但存在的问题是天然气排出的量并不固定时多时少，当量少时就会和空气混合发生不完全燃烧后就会被排入大气中，造成污染，且在高温燃烧中存在含氮物质较多也造成了污染，且处理效率较低，自动化程度不高，针对上述缺点，本发明进行了改进。


技术实现要素：

[0005]
本发明要解决的技术问题是提供一种钻油平台的天然气燃烧处理器，克服了上述的问题。
[0006]
本发明是通过以下技术方案来实现的。
[0007]
本发明的一种钻油平台的天然气燃烧处理器，包括总成箱以及设置于所述总成箱下侧的进气除水机构，所述总成箱的上侧设有进气增压机构，所述总成箱中设有前后贯通的工作腔，所述工作腔中设有循环降温机构、燃烧机构、动力控制机构以及燃气增压机构；所述燃烧机构包括与所述工作腔顶壁连接左右对称设置的两根固定杆，所述固定杆一端固定设有降温箱，所述降温箱中设有降温腔，所述降温腔底壁凸起处固定设有燃烧箱，所述燃烧箱中设有燃烧腔，所述燃烧腔左壁设有空气管，所述燃烧腔右壁上设有所述燃气增压机构，所述燃烧腔上壁设有排气管延伸至所述总成箱的上侧，所述燃烧腔中设有可旋转的凸轮；所述燃气增压机构包括从所述总成箱右侧延伸至所述工作腔内的天然气管所述天然气管连接有单向阀，所述单向阀中设有单向阀腔，所述单向阀腔中滑动设有单向阀芯，所述单向阀芯通过单向弹簧与所述单向阀腔左壁相连，所述单向阀芯上均匀设有四个阀芯开口，所述单向阀中设有被所述单向阀芯隔绝开的滚动腔，所述滚动腔中设有与所述单向阀芯相连的连接杆，所述连接杆通过滚轮与所述滚动腔连接，所述单向阀腔左侧与增压阀腔相连，所述增压阀腔外侧的增压阀延伸至所述燃烧腔内，所述增压阀腔中滑动设有增压阀芯，所述增压阀芯通过推杆连接有按压块，素偶增压阀腔左壁通过增压弹簧与所述增压阀
芯左侧连接，当天然气管中的天然气压力不足时，所述凸轮的凸起处转至右侧时所述按压块带动增压阀芯向右增压，所述凸轮转走时，所述增压阀芯在所述增压弹簧的作用下向左形成负压，将所述天然气管内的天然气吸入增压阀腔内完成增压，所述增压阀上设有安装至工作腔内的压力阀，所述压力阀内设有压力阀腔，所述压力阀腔底壁通过细孔与所述增压阀腔连接，所述压力阀腔中滑动设有压力阀芯，所述压力阀芯顶部与所述压力阀腔顶壁通过压力弹簧连接，所述压力阀腔左壁上设有与所述燃烧腔连通的燃气管，只有当所述压力阀腔中天然气达压力阈值时，所述压力阀芯上移，所述燃气阀腔中的天然气才能与所述燃烧腔 连通，所述燃气管一端设有合页，所述燃烧腔右壁上设有点火器，所述点火器下侧设有触发器，所述合页在被所述燃气管中的气体冲开时，会触碰所述触发器，从而完成点火，这种模式可以达到分层点火的目的，从而降低整体温度减少能量损失，降低含氮尾气的排放。
[0008]
进一步的，所述进气除水机构包括固定于所述总成箱左侧压缩机，所述压缩机左侧设有除水箱，所述除水箱中设有设有除水腔，所述除水腔中上下分别设有排热管及冷凝管，所述排热管通过流管连接冷凝管，所述冷凝管通过细管连接所述压缩机，所述排热管通过压缩管连接与所述压缩机，所述除水腔底壁左侧设有进气管，所述除水腔底壁右侧通过集水管连接固定于所述总成箱左侧的集水箱，所述除水腔顶壁上连接有增压管，因为海上平台中的空气湿度较大且含盐量较高，长期不经处理直接吸入所述燃烧腔内，会造成设备的腐蚀损坏。
[0009]
进一步的，所述进气增压机构包括所述增压管，所述增压管一端连接有增压箱，所述增压箱中设有进气涡轮，所述增压箱底壁设有延伸至所述燃烧腔内的所述空气管，所述涡轮右侧设有旋转轴，所述旋转轴一端延伸至尾气箱内设有尾气涡轮，所述尾气箱底壁连接有所述排气管，所述尾气箱右壁设有尾气管，当所述燃烧腔中天然气燃烧完毕时，尾气推动所述尾气涡轮来带动所述进气涡轮增大空气进入的速率。
[0010]
进一步的，所述循环降温机构包括固定于所述工作腔顶壁上的冷却箱，所述冷却箱中设有冷却腔，所述尾气管延伸至所述冷却腔的水面之下，所述冷却腔的水面之上设有尾管延伸至所述总成箱的上侧，所述冷却腔的右壁设有抽水管，所抽水管一端设有水泵，所述水泵下侧通过冷水管与所述降温腔相连，所述降温腔顶壁设有热水管与所述冷却腔左壁连接完成一个循环，所述燃烧腔中天然气燃烧产生的水分将收容在所述冷却腔内，且部分水溶性有害物将被吸收从而减少尾气的有害物排放，而所述降温腔中流过的水将带走所述燃烧箱的大部分热量，从而达到降低整体温度减少能量损失减少含氮无排放的目的。
[0011]
进一步的，所述动力控制系统包括位于所述工作腔底壁上的电机，所述电机上侧旋转连接着主轴，所述主轴延伸至所述燃烧腔内为所述凸轮提供动力，所述主轴在所述工作腔内的部分上设有主锥齿轮，所述主锥齿轮左侧啮合有主被动轮，所述主被动轮左侧通过传动轴连接有副被动轮，所述传动轴通过支撑杆与所述工作腔底壁连接，所述副被动轮上啮合有主传动轮，所述主传动轮上出连接有延伸至所述总成箱上侧的动力轴，所述动力轴一端设有副传动轮，所述副传动轮啮合有设于所述旋转轴的传动轮，所述电机右侧设有控制器，所述控制器通过控制杆及螺栓连接所述连接杆，当装置启动时所述连接杆推动所述控制杆，所述电机提供先期动力，带动所述进气增压机构进气，当燃烧进行一段时间后，所述电机关闭由所述燃烧腔的燃气来为所述进气增压机构进行运动。
[0012]
本发明的有益效果 ：本发明使用了增压的结构，使得当天然气在浓度压力达不到阈值时，可将其直接增压提高浓度，且在燃烧腔中使用了分层燃烧的技术且在外侧用了水冷降温，不同于传统的长时间燃烧的这种模式，燃烧的更加充分，且含氮物质产出更少更加的环保，本发明在尾气处理部分加入了涡轮增压的结构，可以充分利用天然气燃烧产生的能量，有效的减少了装置运转时的消耗，同时本发明实现了处理过程自动化，大大提高了处理效率。
附图说明
[0013]
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0015]
图1是本发明的整体结构示意图。
[0016]
图2是图1中a-a的结构示意图。
[0017]
图3是图2中b-b的结构示意图。
[0018]
图4是图1中c的放大结构示意图。
具体实施方式
[0019]
下面结合图1-4对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
[0020]
结合附图 1-4所述的一种钻油平台的天然气燃烧处理器，包括总成箱10以及设置于所述总成箱10下侧的进气除水机构100，所述总成箱10的上侧设有进气增压机构101，所述总成箱10中设有前后贯通的工作腔11，所述工作腔11中设有循环降温机构102、燃烧机构103、动力控制机构104以及燃气增压机构105；所述燃烧机构103包括与所述工作腔11顶壁连接左右对称设置的两根固定杆60，所述固定杆60一端固定设有降温箱26，所述降温箱26中设有降温腔27，所述降温腔27底壁凸起处固定设有燃烧箱28，所述燃烧箱28中设有燃烧腔29，所述燃烧腔29左壁设有空气管37，所述燃烧腔29右壁上设有所述燃气增压机构105，所述燃烧腔29上壁设有排气管57延伸至所述总成箱10的上侧，所述燃烧腔29中设有可旋转的凸轮30；所述燃气增压机构105包括从所述总成箱10右侧延伸至所述工作腔11内的天然气管18所述天然气管18连接有单向阀76，所述单向阀76中设有单向阀腔77，所述单向阀腔77中滑动设有单向阀芯78，所述单向阀芯78通过单向弹簧80与所述单向阀腔77左壁相连，所述单向阀芯78上均匀设有四个阀芯开口79，所述单向阀76中设有被所述单向阀芯78隔绝开的滚动腔82，所述滚动腔82中设有与所述单向阀芯78相连的连接杆19，所述连接杆19通过滚轮81与所述滚动腔82连接，所述单向阀腔77左侧与增压阀腔66相连，所述增压阀腔66外侧的增压阀61延伸至所述燃烧腔29内，所述增压阀腔66中滑动设有增压阀芯65，所述增压阀芯65通过推杆63连接有按压块62，素偶增压阀腔66左壁通过增压弹簧64与所述增压阀芯65左侧连接，当天然气管18中的天然气压力不足时，所述凸轮30的凸起处转至右侧时所述按压
块62带动增压阀芯65向右增压，所述凸轮30转走时，所述增压阀芯65在所述增压弹簧64的作用下向左形成负压，将所述天然气管18内的天然气吸入增压阀腔66内完成增压，所述增压阀61上设有安装至工作腔11内的压力阀68，所述压力阀68内设有压力阀腔69，所述压力阀腔69底壁通过细孔67与所述增压阀腔66连接，所述压力阀腔69中滑动设有压力阀芯70，所述压力阀芯70顶部与所述压力阀腔69顶壁通过压力弹簧71连接，所述压力阀腔69左壁上设有与所述燃烧腔29连通的燃气管72，只有当所述压力阀腔69中天然气达压力阈值时，所述压力阀芯70上移，所述燃气阀腔69中的天然气才能与所述燃烧腔29 连通，所述燃气管73一端设有合页73，所述燃烧腔29右壁上设有点火器75，所述点火器75下侧设有触发器74，所述合页73在被所述燃气管72中的气体冲开时，会触碰所述触发器74，从而完成点火，这种模式可以达到分层点火的目的，从而降低整体温度减少能量损失，降低含氮尾气的排放。
[0021]
有益地，所述进气除水机构100包括固定于所述总成箱10左侧压缩机48，所述压缩机48左侧设有除水箱41，所述除水箱41中设有设有除水腔45，所述除水腔45中上下分别设有排热管44及冷凝管43，所述排热管44通过流管42连接冷凝管43，所述冷凝管43通过细管46连接所述压缩机48，所述排热管44通过压缩管47连接与所述压缩机48，所述除水腔45底壁左侧设有进气管39，所述除水腔45底壁右侧通过集水管40连接固定于所述总成箱10左侧的集水箱38，所述除水腔45顶壁上连接有增压管49，因为海上平台中的空气湿度较大且含盐量较高，长期不经处理直接吸入所述燃烧腔29内，会造成设备的腐蚀损坏。
[0022]
有益地，所述进气增压机构101包括所述增压管49，所述增压管49一端连接有增压箱50，所述增压箱50中设有进气涡轮51，所述增压箱50底壁设有延伸至所述燃烧腔29内的所述空气管37，所述涡轮51右侧设有旋转轴52，所述旋转轴52一端延伸至尾气箱56内设有尾气涡轮55，所述尾气箱56底壁连接有所述排气管57，所述尾气箱56右壁设有尾气管58，当所述燃烧腔29中天然气燃烧完毕时，尾气推动所述尾气涡轮55来带动所述进气涡轮51增大空气进入的速率。
[0023]
有益地，所述循环降温机构102包括固定于所述工作腔11顶壁上的冷却箱12，所述冷却箱12中设有冷却腔13，所述尾气管58延伸至所述冷却腔13的水面之下，所述冷却腔13的水面之上设有尾管14延伸至所述总成箱10的上侧，所述冷却腔13的右壁设有抽水管15，所抽水管15一端设有水泵16，所述水泵16下侧通过冷水管17与所述降温腔27相连，所述降温腔27顶壁设有热水管59与所述冷却腔13左壁连接完成一个循环，所述燃烧腔29中天然气燃烧产生的水分将收容在所述冷却腔13内，且部分水溶性有害物将被吸收从而减少尾气的有害物排放，而所述降温腔27中流过的水将带走所述燃烧箱28的大部分热量，从而达到降低整体温度减少能量损失减少含氮无排放的目的。
[0024]
有益地，所述动力控制系统104包括位于所述工作腔11底壁上的电机23，所述电机23上侧旋转连接着主轴24，所述主轴24延伸至所述燃烧腔29内为所述凸轮30提供动力，所述主轴24在所述工作腔11内的部分上设有主锥齿轮25，所述主锥齿轮25左侧啮合有主被动轮31，所述主被动轮31左侧通过传动轴32连接有副被动轮34，所述传动轴32通过支撑杆33与所述工作腔11底壁连接，所述副被动轮34上啮合有主传动轮35，所述主传动轮35上出连接有延伸至所述总成箱10上侧的动力轴36，所述动力轴36一端设有副传动轮54，所述副传动轮54啮合有设于所述旋转轴52的传动轮53，所述电机23右侧设有控制器22，所述控制器22通过控制杆21及螺栓20连接所述连接杆19，当装置启动时所述连接杆19推动所述控制杆
21，所述电机23提供先期动力，带动所述进气增压机构101进气，当燃烧进行一段时间后，所述电机23关闭由所述燃烧腔29的燃气来为所述进气增压机构101进行运动。
[0025]
整个装置的机械动作的顺序 ：1．天然气通入天然气管18内，推动单向阀芯78向左带动滚轮81、连接杆19、螺栓20及控制杆21，电机23启动；2．电机23带动主轴24及凸轮30转动，按压块62被凸轮30来回推动，增压阀芯65左右移动，增压阀腔66中的天然气开始增压，同时主轴24通过主锥齿轮25、主被动轮31、传动轴32、副被动轮34、主传动轮35、动力轴36、副传动轮54、传动轮53及旋转轴52带动进气涡轮51转动开始抽气；3．此时压缩机48启动，冷凝管43开始工作，将海风中多余的盐分水分冷凝通过集水管40导入集水箱38内；4．当增压阀腔66及压力阀腔69的压力达到阈值时，压力阀芯70被向上推开，天然气从燃气管72中推开合页73进入燃烧腔29中，此时合页73触发触发器74，点火器75点火，燃烧腔29中的天然气开始燃烧；5．燃烧腔29燃烧后的尾气通过排气管57推动尾气涡轮55转动，开始进气增压，推动后的尾气进入冷却腔13内，将燃烧的水分及可溶物留在冷却腔13，剩余的尾气通过尾管14排出装置外；6．此时水泵16启动，将冷却腔13中的水通过抽水管15、冷水管17、降温腔27、热水管59完成一个循环，及降低燃烧箱28的温度；7．燃烧一段时间后，电机23关闭燃烧腔29燃烧产生的能量即可带动凸轮30和进气增压机构101的运动，8．天然气管18中的天然气燃烧完毕时，燃烧腔29中的燃烧停止，此时进气增压机构101依靠惯性继续旋转一段时间，将燃烧腔29剩余的尾气吹到外面，此时水泵16及压缩机48停止，装置整体复位；上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

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