技术摘要：
本发明公开了天然气除砂装置，通过在装置主体内设置两个对称的旋转板，使其在与调节杆接触时，旋转板上的加热层对堆积的砂石进行加热，并通过调节杆的上下移动，带动旋转板的一端上下移动，进而在移动的过程中，对没有和旋转板接触的砂石进行冲击，本装置对砂石进行加  全部
背景技术：
现有的油气田开采中，采出的天然气中由于各种原因，含有大量的砂石、岩屑等固 体颗粒，这些固体颗粒被高速流动的天然气带出井口，进入天然气运输管道中，固体颗粒在 运输管道中会对管道造成冲蚀，严重时会将管道冲穿，导致天然气泄漏等危险事故。 因此在天然气的生产过程中，必须先要对天然气进行除砂处理，在生产过程中常 常利用重力沉降分离、旋风分离器和过滤分离技术进行除砂处理。 现有的天然气除砂装置在分离出砂石后，将其堆积在下端的沉积腔中，但是长期 在野外低温环境中如果不及时除砂会导致除砂装置内部的砂石凝固，堵住除砂装置下端的 砂石出口，使砂石不能从砂石出口中排出，严重时还会造成设备损坏。 专利号为CN201721346587.7的一种除砂装置利用分离出的天然气进行自保温加 热，防止分离沉降在设备底部的砂砾低温凝固，砂砾通过重力作用自行流出设备，完成除砂 作业，但是天然气中含有硫化氢等腐蚀性气体，在增加天然气流动区域的过程中，必定提高 了该区域对使用材料的要求，增加了成本。并且，天然气比空气轻，为了满足天然气对除砂 口的砂石进行加热的要求，需要在加热层中蓄满天然气，才能使其对除砂装置下端的砂石 沉积区域进行加热，效率低下。 同时，现有的除砂装置在长期使用的过程中，砂石分离装置可能会出现需要更换 维修的情况，但是现有的除砂装置不能快速准确的发现需要更换的时机，影响天然气的质 量，在不能较好的除砂的情况下，持续使用，会造成砂石对管道造成冲蚀的情况，影响使用。
技术实现要素：
本发明的一个目的在于提供天然气除砂装置，通过在装置主体内设置两个对称的 旋转板，使其在与调节杆接触时，旋转板上的加热层对堆积的砂石进行加热，并通过调节杆 的上下移动，带动旋转板的一端上下移动，进而在移动的过程中，对没有和旋转板接触的砂 石进行冲击，避免砂石粘连在一起，增加砂石的流动性，使其能快速高效的进入排砂管中进 行排出。 并且，本装置对砂石进行加热的同时，还设置监测装置，监测装置包括射线发射装 置和射线接收装置，可对除砂后的天然气的含砂量进行动态的监测，在加热层对砂石进行 加热的过程中，射线发射装置位于保护杆内，保护杆对射线发射装置进行保护；砂石从排砂 管排出时，射线发射装置对流过的天然气进行监测。因此本装置在使用的过程中，一方面可 避免天然气持续的作用在射线发射装置上，影响射线发射装置的使用寿命；另一方面，本装 置可实时对除砂效果进行监测，在效果不佳时，及时对装置进行维护更换，提高使用效率。 该目的采用以下技术方案实现：装置主体的下端设置有排砂口，装置主体的侧面 设置有排气口，排砂口内壁与排砂管的上端连接，排砂管的下端位于装置主体的下方，排砂 4 CN 111607444 A 说　明　书 2/6 页 管的内部设置有调节杆，调节杆可在排砂管内上下移动；装置主体内包括两个对称设置的 旋转板，两个旋转板的上端均设置有加热层，两个旋转板的一端均与装置主体的内壁铰接； 调节杆上端的初始位置、终端位置分别为排砂管内部、装置主体内，调节杆的上端 位于装置主体内时，调节杆的上端与旋转板相接触，加热层开始加热，调节杆带动两个旋转 板的一端共同移动；调节杆的上端位于排砂管内时，调节杆的上端与旋转板分离，加热层停 止加热，两个旋转板的一端位于排砂口上，砂石通过两个旋转板进入排砂管中； 排气口内设置有用于监测含砂量的监测装置，监测装置包括射线发射装置和射线 接收装置，射线发射装置中的连杆的一端与排气口的内壁连接，连杆的另一端与γ射线源 连接，射线接收装置设置在排气口的内壁上，射线接收装置与射线发射装置中的γ射线源 发出的射线一一对应。排气口的下端设置有连接孔，连接孔的内壁与连接管的上端连接，连 接管的下端位于排气口下方，连接管中连接有保护杆，保护杆可在连接管内上下移动，保护 杆上端的初始位置、终端位置分别为连接管内部、排气口的内壁上；保护杆位于终端位置 时，射线发射装置位于保护杆内；保护杆和调节杆上端的初始位置相互对应，保护杆和调节 杆上端的终端位置相互对应。 本装置在使用时，调节杆的上端、保护杆的上端首先均位于初始位置，即调节杆的 上端在排砂管侧面的通孔的下方，砂石进入排砂管后，通过排砂管侧面的通孔排出。保护杆 的上端在连接孔的内壁上。此时，旋转板的一端铰接在装置主体的内壁上，另一端与排砂口 的上端接触，砂石可从排砂口进入排砂管中，并从排砂管留出；射线发射装置对通过排气口 的天然气含砂量进行监测，并将信号发送给射线接收装置进行接收；在使用的过程中，调节 杆和保护杆从初始位置向上移动，当调节杆的上端与旋转板的一端相接触时，加热层开始 加热，调节杆持续向上移动，并带动旋转板的一端向上移动，旋转板对砂石提供冲击力，进 而使没有与加热板接触的砂石松动，能使其更好的从装置主体内流出。 本装置的监测装置对天然气进行监测时，排砂管进行排砂，旋转板对砂石提供冲 击力并加热时，保护杆对射线发射装置进行保护，停止监测。因此射线发射装置对天然气监 测的数据与当时从排砂管流出的砂石量相结合，可得到该时间段开采的天然气的含砂总 量，可通过长期的监测，可得到该油气田开采的天然气的砂石含量的变化情况，对于油气田 开发研究有重要的参考作用。因此本装置的调节杆和保护杆共同移动。 同时，对除砂后的天然气的含砂量进行监管，能直观得到装置主体的除砂效率，以 便及时对更换或维护装置主体，防止天然气中的砂石进入集输管道。 具体的，本装置的调节杆和保护杆可采用多种移动方式，例如通过气缸分别带动 调节杆和保护杆上下移动，还可通过螺纹的连接方式，通过旋转调节杆和保护杆，使其分别 在排砂管和连接管中上下移动。本装置优选采用螺纹的连接方式进行上下移动， 调节杆、保护杆分别与排砂管、连接孔通过螺纹连接，调节杆的下端与第一齿轮连 接，保护杆的下端与第二齿轮连接，第一齿轮和第二齿轮之间设置有第三齿轮，第一齿轮、 第二齿轮和第三齿轮共平面，并且第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮之间通过传送带连接，第 三齿轮上连接有电机。 在使用时，电机带动第三齿轮旋转，第三齿轮为主动轮，第三齿轮在旋转的过程中 通过传送带带动第一齿轮和第二齿轮旋转，第一齿轮和第二齿轮在旋转的过程中分别带动 调节杆和保护杆旋转，调节杆、保护杆由于和排砂管、连接孔通过螺纹连接，因此在其旋转 5 CN 111607444 A 说　明　书 3/6 页 的过程中可实现上下移动。当从初始位置移动到终端位置后，电机反向工作，进而使调节杆 和保护杆从终端位置移动到初始位置。 更进一步的，对于本装置的加热层也可为多种结构，例如加热丝、加热管等，本装 置的加热层采用加热丝进行加热，调节杆的上端设置有相对应的电源，当调节杆的上端与 旋转板的下端上的电极相接触时，加热丝通电开始进行加热，继而对与旋转板接触的砂石 进行加热，防止砂石粘结在一起，造成堵塞。 调节杆继续向上移动，直到调节杆的上端位于终端位置时，旋转板靠近调节杆的 一端高于旋转板靠近装置主体的一端；这样的设置能有效的提高旋转板对砂石的挤压力， 使装置主体内的砂石松动，使其更好的从排砂口排出； 调节杆的上端位于初始位置时，旋转板靠近调节杆的一端低于旋转板靠近装置主 体的一端，这样在排出砂石时，砂石能直接根据其自身重力快速的从排砂口排出。 优选的，保护杆从上到下依次包括空心层和实心层，空心层的上端敞口；排气口的 上端内壁设置有固定槽，保护杆的上端位于终端位置时，空心层的上端位于固定槽中。空心 层上设置有若干沿排气口轴线方向设置的通道，通道贯穿空心层的侧面，并且通道的下端 位于保护杆内，上端敞口；保护杆的上端位于终端位置时，射线发射装置位于空心层中的两 个相邻的通道之间，天然气从通道穿过保护杆。 当需要对射线发射装置进行保护时，保护杆的上端位于终端位置，保护杆的上端 插入排气口上端内壁的固定槽中，保护杆所在直线与排气口的轴线相垂直，射线发射装置 位于保护杆的空心层中，此时，天然气通过空心层上的通道贯穿保护杆，因此，本装置的保 护杆在保护了射线发射装置的同时，还不会影响天然气流动的效率，进一步的提高使用效 率。 本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果： 本发明天然气除砂装置，本装置对堆积的砂石进行加热，有效避免砂石在堆积的 情况下粘连在一起，同时，在加热的过程中，通过旋转板的一端旋转，对堆积的砂石内层提 供冲击，砂石收到冲击力，能有效地促进分散，结合加热和外力的双重作用，能有效的防止 砂石粘连在一起。 同时，本装置通过设置保护杆对位于排气管中的射线发射装置进行保护，避免天 然气持续不断的作用在射线发射装置上，长期使用造成元器件损坏，并且，在监测装置监测 的同时，砂石从排砂管中排出，不仅可动态监测除砂处理后的天然气的含砂量，还可在通过 该时段排砂管排出的砂石的含量以及射线发射装置监测到的砂石含量相结合，得到该时段 采集的天然气总的含砂量，长期监测，有利于对该油气田的开发研究。 附图说明 此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部 分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中： 图1为调节杆和保护杆位于初始位置时，本装置结构示意图； 图2为调节杆和旋转板分离时，本装置结构示意图； 图3为调节杆和保护杆位于终端位置时，本装置结构示意图； 图4为第一齿轮、第二齿轮以及第三齿轮的位置示意图； 6 CN 111607444 A 说　明　书 4/6 页 图5为保护杆示意图； 图6为保护杆局部放大图； 图7为保护杆俯视图。 附图中标记及对应的零部件名称： 1-装置主体，2-入气口，3-排砂管，4-排气口，5-调节杆，6-旋转板，7-电极，8-通 道，9-通孔，10-射线发射装置，11-保护杆，12-空心层，13-实心层，14-固定槽，15-传送带， 16-第一齿轮，17-第二齿轮，18-第三齿轮，19-电机。