专利名称：压缩天然气供气站的集格供气减压装置及其调压供气方法
技术领域：
本发明涉及一种用于压缩天然气供气领域的调压技术，具体涉及一种压缩天然气 供气站的集格供气减压装置及其调压供气方法。
背景技术：
目前，天然气的输气管网尚未覆盖到所有区域，例如城市周边的郊区城镇和外来 人口居住集中区等一些非管网地区，需要采用压缩天然气的技术，将天然气压缩后通过特 种运输车运输到非管网区域的天然气供气站，再将天然气进行减压处理，使天然气的气压 和温度达到符合管网标准后传输给各用户使用。现有技术中，对于小型的分散的天然气 用户，部分仍然采用在地下安装天然气管道的方式传输天然气，向分散小型用户提供天然 气。采用天然气管道传输向用户传输天然气的方式，其缺点在于，由于小型用户的分布点较 分散，同时其单个用户的天然气用气量小，若为每个小型用户专门施工，排设地下天然气管 道，则会造成大量的资源浪费，由于相互距离较远，其管道的维护和修理也有很大的困难。
发明内容
本发明提供了一种压缩天然气供气站的集格供气减压装置及其调压供气方法，保 证小型天然气用户的用气需求，天然气运输方便，节约天然气供应的成本。为实现上述目的，本发明提供了一种压缩天然气供气站的集格供气减压装置，其 特点是，该装置包含天然气储存集格，以及与该天然气储存集格通过管路连接的集格供气 减压装置；
上述的集格供气减压装置包含
加热装置；该加热装置管路连接集格供气减压装置的进气口，该进气口连接上述的天 然气储存集格；以及，
与上述的加热装置通过管路连接的调压装置；该调压装置管路连接集格供气减压装置 的出气口 ；该出气口连接外接的用户的天然气管道。上述的加热装置上还设有温度计。上述的调压装置包含依次串联连接的第一调压组件和第二调压组件；该第一调压 组件的出气口后依次设有手动阀门和压力表；该第二调压组件的出气后依次设有手动阀门 和压力表。上述的天然气储存集格包含若干个钢瓶；该钢瓶采用卧式或立式设置；该钢瓶的 瓶口处还设有瓶阀；该瓶阀上设有减压器。上述的钢瓶外设有集格架；该集格架采用若干根无缝焊接的槽钢制成。上述的天然气储存集格的管路上设有若干个探测装置。一种压缩天然气供气站的集格供气减压装置的调压供气方法，其特点是，该方法 包含以下步骤
步骤1将天然气储存集格运输至本地用户，判断压缩天然气的卸气方式，若是采用单个钢瓶单独卸气，则跳转到步骤1. 1，若是采用若干个钢瓶集中卸气，则跳转到步骤2 ； 步骤1. 1分别对单个钢瓶的天然气进行调压和卸气至外接的用户的天然气管道； 步骤1. 1. 1根据天然气需求量确定需要打开的钢瓶的数量； 步骤1. 1. 2给相应的钢瓶的瓶阀上安装减压器； 步骤1. 1. 3打开相应数量的钢瓶传输至各自的减压器； 步骤1. 1. 4减压器对少量的压缩天然气进行降压；
步骤1. 1. 5经降压的天然气通过各自减压器的出气口经管路传输给用户使用； 步骤2将若干个钢瓶量的压缩天然气传输至集格供气减压装置； 步骤3加热装置对压缩天然气进行加热，输出至调压装置； 步骤3. 1压缩天然气传输至加热装置，对压缩天然气进行加热； 步骤3. 2温度计实时监测经加热的压缩天然气的温度；
步骤3. 3加热装置判断经加热的压缩天然气的温度是否达到所要求的温度，若是，则 压缩天然气输送至调压装置，并跳转到步骤4 ；若否，则跳转到步骤3. 1，继续加热压缩天然 气；
步骤4调压装置对压缩天然气进行分级气压调整； 步骤4. 1第一调压组件对压缩天然气进行一级调压； 步骤4. 2第一调压组件后的压力表实时显示经降压后压缩天然气的气压； 步骤4. 3判断经调压后的天然气气压是否达到要求气压，若是，则第一调压组件后的 手动阀门保持常开状态，并跳转到步骤4. 4;若否，则第一调压组件后的手动阀门关闭，并 对第一调压组件进行检查和维修，并跳转到步骤4. 1 ；
步骤4. 4合格达到要求气压的压缩天然气通过管路传输至第二调压组件； 步骤4. 5第二调压组件对压缩天然气进行二级调压； 步骤4. 6第二调压组件后的压力表实时检测经降压的天然气的气压； 步骤4. 7判断经调压的天然气的气压是否达到要求气压，若是，则将第二调压组件后 的手动阀门保持常开状态，并跳转到步骤5;若否，则将第二调压组件后的手动阀门关闭， 对第二调压组件进行检查和维修，并跳转到步骤4. 5 ；
步骤5通过管路将经过调压的天然气输出至用户管道。本发明压缩天然气供气站的集格供气减压装置及其调压供气方法，和现有技术相 比，其优点在于，本发明采用了天然气储存集格存储压缩天然气，通过运输天然气储存集格 将压缩天然气运输到分布分散的中小型用户处，运输方便，机动灵活，不需要安装天然气传 输管道来运送天然气，节省成本，减少资源浪费；
本发明的集格供气减压装置结构简单，体积小、占地少、装置重量轻，便于装置的运输 和安装；
本发明的每个钢瓶上设置有专用天然气瓶阀，可单独对各个钢瓶安装专用天然气调压 器进行独立钢瓶的调压，操作便捷。
图1为本发明压缩天然气供气站的集格供气减压装置的天然气储存集格的结构 示意图；图2为本发明压缩天然气供气站的集格供气减压装置的集格供气减压装置的结构示 意图3为本发明压缩天然气供气站的集格供气减压装置的调压供气方法的方法流程图。
具体实施例方式以下结合附图，说明本发明的具体实施方式
。本发明公开了 一种压缩天然气供气站的集格供气减压装置，该装置包含天然气储 存集格1和集格供气减压装置2。天然气储存集格1用于存储压缩天然气，集格供气减压装 置2用于对天然气储存集格1中存储的压缩天然气进行减压。当需要对天然气储存集格1 中的压缩天然气进行减压时，在天然气储存集格1和集格供气减压装置2之间采用金属软 管建立气路连接。如图1所示，每个单体的天然气储存集格1内包含有4 X 5共20个钢瓶11，每个钢 瓶11的单瓶容积采用50升。在该20个钢瓶11外设有一个长方体的集格架13，该集格架 13采用若干根10 #—12 #槽钢无缝焊接制成。钢瓶11在集格架13中可采用立式或卧式 设置。图1中显示为一种钢瓶11以卧式的方式设置在集格架13中的实施例，该集格架13 的横向长度与4倍钢瓶11直径的长度相适配，集格架13的纵向长度与5倍钢瓶11直径的 长度相适配。集格架13由槽钢将其内部的空间分隔成5层水平且互相平行设置的空腔，每 层空腔内并排设置了 4个钢瓶11，集格架13将20个钢瓶11稳定地固定在其内腔中。在每个钢瓶11的瓶口上设有一个瓶阀14，通过该瓶阀开启或关闭钢瓶11，控制钢 瓶11内压缩天然气的释放或密封，该专用天然气钢瓶的瓶阀14为QF—5T型号。在每个钢 瓶11的瓶阀14上可以根据需要安装一个天然气专用的减压器12，每个减压器12可对其所 对应的钢瓶11内相对少量的压缩天然气进行减压，使该压缩天然气降压以符合标准民用 的天然气的气压强度，减压器12的出气口通过金属软管的气路连接到用户的天然气管路， 输出经减压的少量天然气给用户。20个钢瓶11的瓶阀14还都设有一个出气口通过气管连接在一起，该气管都不经 过减压器12，未经过减压，该气管并都连接天然气储存集格1的总出气口，通过该总出气口 天然气储存集格1输出压缩天然气，该压缩天然气为20兆帕，需要经过集格供气减压装置 2降压才能进行使用。在天然气储存集格1总出气口前的气路上还设有一个气压表15，该气压表15实时 监测天然气储存集格1输出的压缩天然气的气压强度。如图2所示，集格供气减压装置2包含加热装置21，和与加热装置21通过管路连 接的调压装置22。该加热装置21与集格供气减压装置2的进气口通过管路连接。加热装 置21采用EX QJL-940型气体加热器，该加热器为水浴式电加热的方式，电容量较小，在3 5KW容量，该加热器具有温度、液位工作状态显示功能，超温自动切断复位功能，额定输入压 力20MPa，额定流量最大300NM7H。通过该加热装置21将常温状态下的压缩天然气加温至 450C，该温度由气体压强差和温度差之间的关系计算得出。加热装置21上设有一个温度计 T，实时监测加热装置21内部压缩天然气的温度。加热装置21的出气口通过管路连接调压 装置22，在加热装置21与调压装置22之间还设有一个手动阀门23，在装置正常工作时，该 手动阀门23保持常开状态，在装置发生故障时，可手动关闭加热装置21与调压装置22之间的气路，保护调压装置22的各零部件，并避免发生漏气。调压装置22包含若干级串联连接的调压组件，本实施例中设有两个通过管路串 联连接的调压组件，其分别为第一调压组件221和第二调压组件222。第一调压组件221中 包含有4个并联连接的调压器。第一调压组件221将压缩天然气由20兆帕降压至0. 8兆 帕。在第一调压组件221的出口处依次串联设置有一个手动阀门M和一个压力表沈，压力 表沈实时监测通过第一调压组件221调压的压缩天然气的气压，手动阀门M根据压力表 26的监测结果控制第一调压组件221与第二调压组件222之间的气路开闭，在装置系统工 作正常时手动阀门M保持常开状态。当经过第一调压组件221调压的压缩天然气的气压 过高或过低，则关闭手动阀门对，保护第二调压组件222。第二调压组件222采用一个调压 器，将压缩天然气由0. 8兆帕降压至0. 3兆帕。在第二调压组件222的出口处依次设有一 个压力表27和一个手动阀门25。压力表27实时监测经过第二调压组件222调压的天然气 的气压，手动阀门25根据压力表27的监测结果控制调压装置22与集格供气减压装置2出 气口之间的气路开闭，在装置系统工作正常时手动阀门25保持常开状态。当经过调压装置 22调压的天然气的气压过高或过低，则关闭手动阀门25，保证经过集格供气减压装置2调 压的天然气的气压符合用户天然气管网的天然气状态标准。以下结合图3具体说明本发明一种压缩天然气供气站的集格供气减压装置的调 压供气方法
步骤1在压缩天然气生产地中将压缩天然气压缩至20兆帕，并将压缩后的天然气充 装进天然气储存集格1的各钢瓶11内。将若干天然气储存集格1稳定的固定在运输车上，通过运输车将天然气储存集格 1运输到各个天然气管网没有分布的地区，提供给天然气用量较小的中小型企业或小型的 居民聚集地。将天然气储存集格1运输至本地用户后，根据该用户的需要，判断天然气储存集 格1需要放出的压缩天然气的卸气方式，若用户采用单个钢瓶11单独卸气的方式，即对各 个钢瓶11内的压缩天然气分别卸气给用户，则跳转到步骤1.1。该单独卸气的方式较适用 于使用的天然气的用量较小的用户需求。若用户需要使用若干个钢瓶11或若干个天然气储存集格1内的压缩天然气采用 集中卸气的方式，则跳转到步骤2。该集中卸气的方式较适用于使用天然气的用量较大的用 户需求。步骤1. 1分别对各个钢瓶11的天然气进行调压，并将调压后的天然气卸气至外 接的用户的天然气管道。步骤1. 1. 1根据需要卸出的压缩天然气的量，确定需要打开的钢瓶11的数量。步骤1. 1. 2给各自需要卸气的钢瓶11的瓶阀14上安装专利天然气的减压器12， 该减压器12的出气口通过软管与用户的天然气管网连接。步骤1. 1.3然后根据确定的钢瓶11数量，分别开打开各钢瓶11的瓶阀14来打开 相应的钢瓶11放出压缩天然气。通过瓶阀14将钢瓶11内压缩天然气传输至各个钢瓶11 另装的专用的减压器12内。步骤1. 1. 4通过减压器12将单个钢瓶11内存储量相对较少的压缩天然气由20 兆帕降压至符合天然气使用标准的0. 3兆帕。
步骤1. 1. 5经过各个另装的减压器12降压的天然气通过金属软管与本地用户的 天然气管道建立连接，将天然气输送给用户使用。步骤2打开天然气储存集格1上多个或全部钢瓶11的瓶阀14，通过瓶阀14将钢 瓶11内的压缩天然气，直接传输至天然气储存集格1的总出气口。通过总出气口与集格供气减压装置2之间的气路连接，将单个天然气储存集格1 或多个天然气储存集格1储存量的压缩天然气输送至集格供气减压装置2。步骤3加热装置21对压缩天然气进行加热。步骤3. 1压缩天然气由集格供气减压装置2的进气口传输至加热装置21，由加热 装置21对压缩天然气进行加热，将压缩天然气由常温加热至45 °C。步骤3. 2同时，设置在加热装置21上的温度计T，实时监测加热装置21内部经加 热的压缩天然气的温度。步骤3. 3加热装置21判断其内部经过加热的压缩天然气的温度是否达到规定所 要求的45°C，若是，则将经过加热达到45°C的压缩天然气输送至调压装置22，并跳转到步 骤4 ；若否，则跳转到步骤3. 1，继续加热压缩天然气。步骤4调压装置22对压缩天然气进行分级气压调整。步骤4. 1压缩天然气首先传输至第一调压组件221。第一调压组件221对压缩天 然气进行一级调压，将压缩天然气由20兆帕降压至0. 8兆帕。步骤4.2第一调压组件221出气口后的压力表沈实时显示经过第一调压组件 221降压后压缩天然气的气压。步骤4. 3判断经过调压后的天然气气压是否为0. 8兆帕，若是，经过调压后的天 然气气压为0. 8兆帕，处于正常要求的范围内，则第一调压组件221后的手动阀门M保持 常开状态，并跳转到步骤4. 4 ；若否，经过调压后的天然气气压相对于0. 8兆帕过低或者过 高，则将第一调压组件221后的原先保持常开状态的手动阀门M关闭，以保护后续连接的 第二调压组件222，并对第一调压组件221进行检查和维修，维修完成后再进行调压，并跳 转到步骤4. 1。步骤4. 4经第一调压组件221调压并达到规定要求的压缩天然气，通过常开的手 动阀门M和管路传输至第二调压组件222。步骤4. 5第二调压组件222对压缩天然气进行二级调压，将压缩天然气由0. 8兆 帕降压至0.3兆帕。步骤4. 6设置在第二调压组件222出口处后的压力表27实时检测经过第二调压 组件222降压的天然气的气压。步骤4. 7判断经过第二调压组件222调压的天然气的气压是否为0. 3兆帕，若是， 经过第二调压组件222调压的天然气的气压为0. 3兆帕，处于正常要求的范围内，则将第二 调压组件222出气口后的手动阀门25保持常开状态，并跳转到步骤5。若否，经过第二调压 组件222调压的天然气的气压相对于0. 3兆帕过高或过低，则将第二调压组件222出气口 后的保持常开的手动阀门25关闭，保证用户的用气安全，并对第二调压组件222进行检查 和维修，维修完成后再进行调压，并跳转到步骤4. 5。步骤5经过调压装置22内第一调压组件221和第二调压组件222降压的天然气 通过管路传输至用户管道，提供用户的生活和工业用气。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的 描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的 多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求
1.一种压缩天然气供气站的集格供气减压装置，其特征在于，该装置包含天然气储存 集格(1)，以及与所述的天然气储存集格(1)通过管路连接的集格供气减压装置(2)；所述的集格供气减压装置(2)包含加热装置(21)；该加热装置(21)管路连接所述的集格供气减压装置(2 )的进气口，该 进气口连接所述的天然气储存集格(1)；以及，与所述的加热装置(21)通过管路连接的调压装置(22 )；该调压装置(22 )管路连接所 述的集格供气减压装置(2)的出气口 ；该出气口连接外接的用户的天然气管道。
2.如权利要求1所述的压缩天然气供气站的集格供气减压装置，其特征在于，所述的 加热装置(21)上还设有温度计(T)。
3.如权利要求1所述的压缩天然气供气站的集格供气减压装置，其特征在于，所述的 调压装置(22)包含依次串联连接的第一调压组件(221)和第二调压组件(222)；所述的第 一调压组件(221)的出气口后依次设有手动阀门(24)和压力表(26);所述的第二调压组件 (222 )的出气后依次设有手动阀门(25 )和压力表(27 )。
4.如权利要求1所述的压缩天然气供气站的集格供气减压装置，其特征在于，所述的 天然气储存集格(1)包含若干个钢瓶(11)；所述的钢瓶(11)采用卧式或立式设置；所述的 钢瓶(11)的瓶口处还设有瓶阀(14)；所述的瓶阀(14)上设有减压器(12)。
5.如权利要求4所述的压缩天然气供气站的集格供气减压装置，其特征在于，所述的 钢瓶(11)外设有集格架(13)；所述的集格架(13)采用若干根无缝焊接的槽钢制成。
6.如权利要求4所述的压缩天然气供气站的集格供气减压装置，其特征在于，所述的 天然气储存集格(1)的管路上设有若干个探测装置。
7.—种压缩天然气供气站的集格供气减压装置的调压供气方法，其特征在于，该方法 包含以下步骤步骤1将天然气储存集格(1)运输至本地用户，判断压缩天然气的卸气方式，若是采 用各个钢瓶(11)单独卸气，则跳转到步骤1. 1，若是采用若干个钢瓶(11)集中卸气，则跳转 到步骤2 ；步骤1. 1分别对各个钢瓶(11)的天然气进行调压和卸气至外接的用户的天然气管道；步骤2将若干个钢瓶(11)量的压缩天然气传输至集格供气减压装置(2)； 步骤3加热装置(21)对压缩天然气进行加热，输出至调压装置(22 )； 步骤4调压装置(22)对压缩天然气进行分级气压调整； 步骤5通过管路将经过调压的天然气输出至用户管道。
8.如权利要求7所述的压缩天然气供气站的集格供气减压装置的调压供气方法，其特 征在于，所述的步骤1. 1还包含以下步骤步骤1. 1. 1根据天然气需求量确定需要打开的钢瓶(11)的数量； 步骤1. 1. 2给相应的钢瓶(11)的瓶阀(14)上安装减压器(12)； 步骤1. 1. 3打开相应数量的钢瓶(11)传输至各自的减压器(12)； 步骤1. 1. 4减压器(12)对少量的压缩天然气进行调压；步骤1. 1. 5经调压的天然气通过各自减压器(12)的出气口经管路传输给用户使用。
9.如权利要求7所述的压缩天然气供气站的集格供气减压装置的调压供气方法，其特征在于，所述的步骤3还包含以下步骤步骤3. 1压缩天然气传输至加热装置(21)，对压缩天然气进行加热； 步骤3. 2温度计(T)实时监测经加热的压缩天然气的温度；步骤3. 3加热装置(21)判断经加热的压缩天然气的温度是否达到所要求的温度，若 是，则压缩天然气输送至调压装置(22)，并跳转到步骤4 ；若否，则跳转到步骤3. 1，继续加 热压缩天然气。
10.如权利要求7所述的压缩天然气供气站的集格供气减压装置的调压供气方法，其 特征在于，所述的步骤4还包含以下步骤步骤4. 1第一调压组件(221)对压缩天然气进行一级调压；步骤4. 2第一调压组件(221)后的压力表(26)实时显示经降压后压缩天然气的气压； 步骤4. 3判断经调压后的天然气气压是否达到要求气压，若是，则第一调压组件(221)后的手动阀门(24)保持常开状态，并跳转到步骤4.4;若否，则第一调压组件(221)后 的手动阀门(24)关闭，并对第一调压组件(221)进行检查和维修，并跳转到步骤4. 1 ；步骤4. 4合格的压缩天然气通过管路传输至第二调压组件(222)； 步骤4. 5第二调压组件(222)对压缩天然气进行二级调压； 步骤4. 6第二调压组件(222)后的压力表(27)实时检测经降压的天然气的气压； 步骤4. 7判断经调压的天然气的气压是否达到要求气压，若是，则将第二调压组件(222)后的手动阀门(25)保持常开状态，并跳转到步骤5；若否，则将第二调压组件(222)后 的手动阀门(25)关闭，对第二调压组件(222)进行检查和维修，并跳转到步骤4. 5。
全文摘要
本发明说明一种压缩天然气供气站的集格供气减压装置，其包含天然气储存集格，以及与天然气储存集格管路连接的集格供气减压装置；集格供气减压装置包含加热装置；加热装置管路连接集格供气减压装置的进气口，进气口连接上述的天然气储存集格；以及，与加热装置管路连接的调压装置；该调压装置管路连接集格供气减压装置的出气口；出气口连接外接的用户的天然气管道。本发明采用了天然气储存集格存储压缩天然气，通过运输天然气储存集格将压缩天然气运输到分布分散的中小型用户处，运输方便，机动灵活，节省成本，减少资源浪费；集格供气减压装置体积小、占地少、装置重量轻，便于装置的运输。
文档编号F17D3/01GK102135233SQ201110007900
公开日2011年7月27日 申请日期2011年1月14日 优先权日2011年1月14日
发明者俞喜忠 申请人:上海万事红燃气技术发展有限公司