专利名称：民用二甲醚燃气专用管道集中供气站及其供气方法
技术领域：
本发明涉及一种新型燃气专用管道集中供气站及其供气方法，尤其涉及一种民用二甲醚燃气专用管道的集中供气站及其供气方法。
背景技术：
二甲醚(简称DME)，作为一种燃气，可以完全替代以丙烷为主要成分的石油液化气(简称LPG)和以甲烷为主要成分的天然气(简称LNG)。由于二甲醚本身 的分子结构特征，使得它具有比石油液化气和天然气更多的优势一、燃烧温度高。石油液化气的燃烧温度2000°C左右，二甲醚的燃烧温度为2250°C，因为二甲醚自身含氧，形成封闭性燃烧，燃烧时，所需的空气(氧气)量比后两者少，预混热所需的热量也少，因此实际的燃烧温度较后两者均高出二百多摄氏度；二，清洁度高。自然界中，天然的二甲醚极少，唯有以合成气(主要成分为CO、H2,少许CH4)进行工业化生产的产物，因而，成品二甲醚不可燃杂质很少，而石油液化气和天然气，均来源于地壳深层经千百万年的化学物理衍变过程，含有较多的不可燃物。所以二甲醚是一种高清洁燃料(气);三，压力较低。石油液化气在20°C时的压力为0.81MPa，天然气在20°C时的压力为
4.6MPa，二甲醚20°C时的压力为O. 54MPa，因此，二甲醚在储藏、运输、使用上更安全；四，燃烧彻底，不黑锅底；五，生产成本较低，能为用户所接受；六，通用性强，石油液化气或天然气的燃烧器具稍加改进，即可作二甲醚的燃烧器具。传统的(钢)瓶装石油液化气作燃(料)气直接在燃烧器(炉灶)上燃烧，只有近五十年的历史，管道天然气的历史则更短，由于煤化工的发展和二甲醚具有诸多优点，二甲醚作燃(料)气已成热点，大势所趋。目前，国内石油液化气民用管道输送应用技术实例不多，民用天然气管道应用技术处于发展阶段，尤其是民用管道二甲醚技术尚处于起步阶段，国外也无成熟的实践经验。我们在对二甲醚燃气管道输送技术的研究，特别在汽化工艺、自动控制检测技术及设备应用方面等的研究，做了大量的基础性工作。
发明内容
本发明的目的是提供一种民用二甲醚燃气专用管道集中供气站及其供气方法。本发明采用了以下技术方案来实现上述目的一种民用二甲醚燃气专用管道集中供气站，包括储罐的上部通过气相阀门接入气相管线，然后接入用户室内分管，储罐下部通过液相阀门接入液相管线，该液相管线分为两条并联的通路，一条通路通过阀门连接压缩机或泵，进入储罐，另一条通路连接自动控制系统和汽化装置，然后接入用户室内分管，储罐内装有散热器或散热管。其中，在所述的储罐和压缩机或泵中间连接有缓冲槽。其中，在所述储罐上部通过旁通阀连接旁通管，然后接入用户室内分管。
其中，所述的自动控制系统包含依次连接的自动控制阀、感应器、温度调节器、压力调节器或流量调节器和感应器，所述汽化装置内安装有温升器。其中，所述的气相管线分为气相总管和辅助管线，所述的液相管线分为液相总管和辅助管线；优选的，液相总管采用国标16Mn无缝钢管，管线直径在DN5(T300mm ;气相总管采用国标16Mn无缝钢管，管线直径在DN125 300mm ;辅助管线采用国标16Mn无缝钢管，管线直径在DN6 50mm。一种民用二甲醚燃气专用管道集中供气站的供气方法，是将液体二甲醚送达供气站，储存在储罐里，采用汽化工艺，将液态二甲醚变为气态二甲醚，然后通过管线输送到各用户。 其中，所述的送达方法包括通过卸槽车的方法或者界外二甲醚的接收方法，其中，所述卸槽车步骤如下(I)将槽车上的气相胶管和液相胶管分别接入系统中的气相总管和液相总管之中，(2)先打开储罐上的气相阀和槽车上的气相阀，两气相管接通，再打开储罐上的液相进口阀和槽车上的液相阀， (3)顺序打开压缩机出口阀和进口阀，开机，(4)槽车里的液体二甲醚经流量计进入储罐，(5)完毕后，顺序关掉储罐气相阀、液相进口阀、槽车气相阀、槽车液相阀、压缩机进、出口阀；所述的界外二甲醚的接收方法是指将生产厂家或其他专业气站供来的二甲醚通过管线输入储罐。其中，所述汽化工艺选自自然汽化法、加热汽化法、压缩机汽化法中的任一种或几种的结合，其中，所述的自然汽化法是建造若干储罐，其膨胀空间总容积为日用气量液体体积的40(Γ500倍或以上，自然汽化供气，保持环境温度高于二甲醚露点温度以上；所述加热汽化法是设置一个含保温层的汽化装置，控制液体二甲醚流速，采用气态二甲醚的出口温度与流量串级调节的控制系统或二甲醚气相出口温度与出口压力串级调节的控制系统，保持汽化装置的气相温度在15 50°C，将液态二甲醚汽化。所述的压缩机汽化法选自压缩机强制循环汽化法、离心式或叶片式泵强制循环汽化法、热泵汽化法或定时启动压缩机的方法中的任一种。其中，所述压缩机强制循环汽化法是使用压缩机，采用气态二甲醚的出口温度与流量串级调节的控制系统或二甲醚气相出口温度与出口压力串级调节的控制系统，保持储罐气相出口温度在15 50°C，将液态二甲醚汽化。所述离心式或叶片式泵强制循环汽化法是使用离心式或叶片式泵，采用气态二甲醚的出口温度与流量串级调节的控制系统或二甲醚气相出口温度与出口压力串级调节的控制系统，保持储罐气相出口温度在15 50°C，将液态二甲醚汽化。所述热泵汽化法是使用热泵，采用气态二甲醚出口温度与流量串级调节的控制系统或二甲醚气相出口温度与出口压力串级调节的控制系统，保持储罐气相出口温度在15^50 V，将液态二甲醚汽化。所述定时启动压缩机的方法，是根据日或时汽化量、储罐的空间体积、压缩机的功率，求算出需运行的时间和间隔的时间，然后算出日开机的次数，由控制系统指挥，到时即开机或停机。此外，该民用二甲醚燃气专用管道集中供气站的供气方法，还有抽残回收步骤、倒罐步骤和界外二甲醚的发送步骤。其中，所述抽残回收步骤如下将运输槽车的液相管和气相管通过活接分别接入该供气站中的液相总管和气相总管，打开阀门后启动压缩机，容器里的残液通过装槽车的步骤进入运输槽车储罐，然后运送到加工厂进行再加工，其中，所述抽残回收的容器是储罐或钢瓶； 所述装槽车的步骤选自以下两种方法中的任一种；方法一(I)将槽车罐上的气相胶管接入缓冲槽，开压缩机抽空槽车罐，罐内气相经流量计，直通储罐；(2)开储罐液相出口阀，储罐内二甲醚液体进入槽车罐；( 3 )完毕后，先关掉储罐出口阀，再关槽罐液相阀、气相阀、压缩机泵进、出口阀。方法二打开储罐上的气相阀和槽车上的气相阀，将两气相管接通，靠液位差，储罐里的液态二甲醚被压进槽车。此外，所述倒罐的步骤如下(I)打开两储罐气相阀，接通；(2)打开一储罐液相出口阀，顺序打开压缩机出、进口阀，启动压缩机，液体二甲醚流经流量计进入储罐；( 3 )或关闭另一储罐液相出口阀、顺序打开压缩机出、进口阀、储罐液相出口阀、启动压缩机，液体二甲醚流经流量计进入另一储罐；(4)完毕，关闭储罐液相出口阀、压缩机进、出口阀、另一储罐液相进口、两储罐气相阀。此外，界外二甲醚的发送是当界内储存罐已经全部充满，槽车罐和钢瓶已经完成充装而从界外来的二甲醚还有剩余的情况之下，就需要将界外来的二甲醚发送到界外其他用户或其他专业气站。本发明采用以上技术方案，具有如下优点由于采用集中汽化供气方式，本发明设计的民用二甲醚燃气专用管道的集中供气站，极大地方便了居民，节约能源(分散充气所需的电能为集中供气的4倍)，减少泄漏，便于管理，更为安全。
图I是本发明设计的民用二甲醚燃气专用管道集中供气站的工艺流程示意总图；图2是自然气化法输气的工艺流程示意图3是二甲醚气体出口温度与流量串级调节示意图；图4是二甲醚气体出口温度与压力串级调节示意图；图5是用压缩机输气的工艺流程示意图；图6是离心式或叶片式泵输气的工艺流程示意图；图7是用热泵输气的工艺流程示意图。附图标记说明①一安全阀；(D—储罐、③’ 一流量计、④’ 一压缩机或泵；⑤一压力表—槽车；⑦一自动控制系统/I—缓冲管/2—自动控制阀；@/3—手动阀； /4、4’ 一感应器； /5—温度调节器； /6—流量调节器； / 7 —自动控制系统接线/8—压力调节器；⑧一汽化装置；⑨一保温层一钢瓶；_一活接，@一用户室内分管线 一缓冲槽， 一温升器At ; 一液相总管 一气相总管； 一液相胶管；@一气相胶管；⑩一界外生产厂或其他专业气站 —界外其他用户或其他气站 — 散热器或散热管 -旁通管 _旁通阀； _其他辅助管线；1(Γ49-控制阀门。
具体实施例方式图I是本发明设计的民用二甲醚燃气专用管道集中供气站的工艺流程示意总图，图中包括安全阀①、储罐②(I号、II号、III号)、流量计③和③’、压缩机或泵④和④’、压力表⑤、槽车⑥、自动控制系统⑦(虚线部分含自动控制阀⑦/2，感应器/4和⑦/4’，温度调节器Θ⑦/5，流量调节器 ⑦/6，压力调节器 ⑦/8，自动控制系统接线⑦/7)及缓冲管⑦/I、汽化装置⑧、保温层⑨、手动阀⑦/3、钢瓶 、活接⑩、用户室内分管线@、缓冲槽 ;温升器At ;液相总管⑩、气相总管 、液相胶管 、气相胶管￠)散热器或散热管 、旁通管 、旁通阀 、其他辅助管线 、控制阀门1(Γ49。储罐的上部设置安全阀、压力表、储罐上部通过控制阀门接入气相总管 ,储罐②下部接入液相总管 ，液体二甲醚通过辅助管线 进入压缩机或泵④和④’，经过设有压力表⑤的液相辅助管线 流经流量计③和③’，进入储罐。储罐内装有散热器或散热管。当进行装或卸槽车⑥和抽钢瓶@或储罐的残液和倒罐操作时，只需将槽车上的气相胶管⑩和液相胶管 通过活接 分别接入气相总管 和液相总管 之中或接入缓冲槽@后启动压缩机或泵即可，当进行加热汽化时，需要将液体二甲醚从储罐②下部放出通过自动控制系统⑦进入涂有保温层⑨的汽化装置⑧内经温升器加热汽化出气输送给用户管线当采用压缩机或泵(包括离心式或叶片式泵)和热泵循环汽化送气时，将散热器或散热管 的热能散发到储罐的二甲醚之中促进二甲醚汽化，凡经各种汽化方式后多余的气体二甲醚都可以通过旁通管@、旁通阀 返回储罐。另外，在液相辅助管线中还可加设Im3的缓冲槽可以很便捷地抽空如槽车罐或储罐，缩短管线，节约材料。其中，所述气相总管采用国际16Μη无缝钢管，管线直径根据需要选择，正常在DN125 300mm;用户室内分管采用国标16Mn无缝钢管，管线直径根据需要选择，正常在DN12 20mm;液相总管采用国标16Mn无缝钢管，管线直径根据需要选择，正常为DN5(T300mm ;其他未标注的辅助管线采用国标16Mn无缝钢管，管线根据需要选择，正常为DN6飞Omm。气相和液相胶管材质都为聚四氟乙烯三元乙丙硅橡胶，液相胶管 管径DN3(Tl00mm，气相胶管 管径DN2(T80mm。本发明设计的民用二甲醚燃气专用管道集中供气站的供气方法，是将液态二甲醚由生产厂家通过槽车或管线送达供气站，储存于储罐里，采用汽化工艺，将液态二甲醚变为气态二甲醚，然后通过耐压无缝钢管输送到各用户。现将具体的操作步骤分述如下首先，可以将二甲醚通过槽车运输到气站，然后再卸载槽车内的二甲醚，使之进入 储罐内；或者，可单独设站，最好由其他邻近专业气站直接供气(界外二甲醚的接收)。一、卸槽车步骤(I)将槽车上的气相胶管⑩和液相胶管 分别接入该气站中的气相总管@和液相总管 之中；(2)当使用压缩机或泵④时，先打开槽车罐上的气相阀35和储罐(I号)上的气相阀36，两气相管接通，再打开槽车上的液相阀门34、40、25、27，开压缩机或泵④、经流量计
③、阀门20、进入储罐(I号);或接通阀门37、经阀门16、流量计③’、阀门19、进储罐(II号)；或接通阀门38、39、经阀门18进储罐(III号)；(3)或使用压缩机或泵④’、接通阀门36、35、打开(槽车液相)阀门34、40、24、26，开压缩机或泵④’、经阀门16、流量计③、阀门20、进储罐(I号)，或接通阀门37、经流量计③’、阀门19、进储罐(II号)，或接通阀门38、39、经阀门18、进储罐(III号)。二、界外二甲醚的接收步骤A、从界外生产厂家或其他专业气-占@未的二甲醚经阀门14、15、20进(I号)储罐，或经阀门14、12、流量计③、阀门20进(I号)储罐或经阀门14、12、16、流量计③’、阀门19进(II号)储罐或经阀门14、12、16、流量计③’、阀门18进(III号)储罐；或经阀门14、15、13、12、16、流量计③’、阀门19进(II号)储罐或经阀门18进(III号)储罐；B、从界外生产厂家或其他专业气站⑩来的二甲醚经阀门14、15、21、24、压缩机或泵④’、阀门26、流量计③’、阀门19、进(II号)储罐或经阀门18进(III号)储罐；经阀门14、
11、17、28、29、25、压缩机或泵④、阀门27、流量计③、阀门20进(I号)储罐。三、集中汽化供气步骤被压缩的二甲醚，在储罐里呈饱和状态，既有气相又有液相。在由气态变液态的过程中，释放出大量的热，而经节流减压由液态变气态的过程中，又吸收大量的热。释放或吸收的这部分热量(理论上是等量的)，常称“汽化潜热”(二甲醚的汽化潜热为沸点时466.9KJ/kg，换算为112千卡/公斤)。节流膨胀，其体积大约扩大400倍，而自身温度下降，这是因为气体分子为克服之间的拉力而消耗自身的一部分内能的结果，如果能量没有得到补充，汽化就停止，二甲醚的气化量取决于汽化时液相的初始温度与最终温度差(温差愈大，气化量愈大)以及液相的数量(液相数量愈多气化量愈大)。从周围介质(如大气)吸收热量进行的自然汽化方式，当遇到用气高峰或气候异常(如严冬季节)，气化量就会受到严重影响，不能满足用气量的需要。为维持一定的气化量，保证稳定正常供气，就要对液体二甲醚补充一定的能量(热量)进行汽化。汽化的方法有多种，可采用的方法有I、自然汽化法供气所谓自然汽化，是指液态二甲醚吸收本身的潜热或从容器壁吸收周围介质(大气)的热量进行的汽化过程。在汽化时，气体分子为克服之间的拉力而消耗自身的一部分内能，同时自身的温度下降，如果没有从周围补充能量，汽化就停止。自然汽化方式需较大体积的膨胀空间。所述的自然汽化法是建造若干储罐，其膨胀空间总容积为日用气量液体体积的400^500倍或以上，自然汽化供气，保持环境温度高于二甲醚露点温度以上。本气站按小型社区10栋楼房(六层)360户计，平均每户每天用二甲醚I公斤(折
合O. 618立方米)，设计社区日最大用气量500公斤(即309立方米)。采用自然汽化方式供气，需建立膨胀空间不小于40(Γ500立方米的(钢)储罐三个以上，不太经济，一次性投资较大，而且当环境温度低于二甲醚露点时，汽化就成为问题。这种方法只有在用气低谷或间断性供气的情况下才被采用。见附图2。当缓冲槽出口的气相温度，在15飞(TC范围时，控制系统不运行，当气相温度< 15°C、气相流量< 3700ml/s时，气相经感应器 传递给温度调
节器Θ，由Θ再传递流量调节器Θ ,再经感应器 反馈到自动控制阀23’进液，同时热泵运行，汽化供气，当气相出口温度> 50°C，流量> 8600ml/s时，自动控制阀停止进液，同时热泵停止运行。始终保持缓冲槽气相出口温度在15 50°C、气相流量在370(T8600ml/s范围内。2、加热汽化法供气(I)设置一个Ilm3汽化装置，保温层采用石墨纤维、酚醛树脂、锂膨润土、羟甲基纤维素纳、苯胺甲基三乙氧基甲硅烷等材料配制的保温涂料、涂层厚度f 2mm。白昼供气，控制二甲醚(液体)流速为2(Γ50公斤/时(即5. 6^14. Og/s)进入汽化装置内，采用汽化装置气相出口温度与(二甲醚燃气)流量串级调节的控制系统当设定液体二甲醚以5. 6^14. Og/s流量进入汽化装置，被温升器加热而汽化，当气相出口温度大于设定值50°C，气相经感应器 -⑦/4传递给温度调节器 ，由 再传递流量调节器 ，再经感应器 -⑦/4’反馈到自动控制阀⑦/2停止进液，同时温升器△ t停止加热汽化；当气相温度低于设定值15°C时，⑦/2动作，液体二甲醚又以5. 6^14. Og/s流量进入汽化装置，同时温升器At也开始加热汽化。只要保持汽化装置的气相温度在15飞(TC范围内，也就保证了汽化量。见附图3。此法的优点是操作简便、投资小，但温度变化值与流量变化值之间的比值波动较大。(2)设置一个Ilm3汽化装置，保温层采用石墨纤维、酚醛树脂、锂膨润土、羟甲基纤维素纳、苯胺甲基三乙氧基甲硅烷等材料配制的保温涂料、涂层厚度f2mm。夜间供气，采用二甲醚(液体)流速为5 10公斤/时(B卩I. 5^3. Og/s)进入汽化装置，采用二甲醚气体出口温度与二甲醚气体出口压力串级调节的控制系统，见附图4 :当设定液体二甲醚以I. 5^3. Og/s流速经自动控制阀⑦/2进入汽化装置内，被温升器Λ t加热而汽化，产生压力，当气相出口温度在设定值(5(T60°C)范围，气相出口压力为3 0. 8MPa时，气相经感应器
一⑦/4传递给温度调节器 —⑦/5，由 再传递压力调节器 —⑦/8，再经感应器_ ⑦/4’反馈到自动控制阀⑦/2，自动控制阀⑦/2自动关闭，同时温升器At也停止加热汽化；当气相出口温度在设定值(25 15°C)范围，气相出口压力=O. 2MPa时，自动控制阀⑦/2自动开启，液体二甲醚以1.5 3. Og/s流速进入汽化装置，温升器At也开始加热汽化。只要保持汽化装置的气相出口温度在15 50°C、气相压力在O. 2^0. 8MPa范围，也保证了汽化量。正常情况，手动阀处于常开状态，只有当流量大于700(T8600ml/s或压力大于O. 6^0. 8MPa时，才采用手动阀，将气相导入配备的“空储罐”或压力低于O. 2^0. 6MPa的储罐内。3、压缩机或泵汽化法供气( I)压缩机强制循环汽化供气 见附图5 :液态二甲醚经储罐(III号)出口阀23、46、42进缓冲槽 汽化，经41进入压缩机④’，从阀门26出，经液相辅助管@、阀门18压进储罐(III号)中的散热器或散
热管 ，散热器或散热管产生的热量散发到储罐里的液体二甲醚中，液体二甲醚被加热而
汽化。因为气体二甲醚在压缩机里受压，变为液体，由气相变液相的过程中，释放出大量的热(压缩功)，使得储罐里的液体二甲醚，不断汽化挥发，产生压力，推动气体二甲醚通过气
相总管 输送给用户到用气低谷时，过多的气体二甲醚通过旁通管 ,返回储罐(III号)里储存。当储罐(III号)内气相温度> 50°C、气相压力> 0.8MPa时，设计的自动控制系统⑦(采用二甲醚气体出口温度与出口压力串级调节的控制系统)发出指令，压缩机④’自动停止运行；当气峰降到设定值(3700ml/s)，储罐内气相出口温度15 50°C、气相压力(O. 2MPa时，压缩机自动开启，继续汽化送气。始终保持储罐内气相温度15 50°C、气相压力O. 2、. 8MPa范围。或者，采用气态二甲醚的出口温度与流量串级调节的控制系统，保持储罐气相出口温度在15 50°C，气相出口流量在370(T8600ml/s范围内就能满足用户实际需要。还可采用储罐气相直接进压缩机的方法(见附图5中的虚线箭头走向)，采用气相出口温度与压力串级调节的控制系统，保持储罐内气相温度在15 50°C、气相压力O. 2 O. 8MPa。这种利用压缩机的压缩功释放的热量而使液体二甲醚汽化的方法，有三个明显的优点一、节约能源。汽化所需要的能量(热量)得到及时补偿，系统不易出现冰冻现象，同时，压缩机释放的热量能及时散发，无需另设冷却系统，能量得到有效科学地(回收)利用；二、流程简单、设备少、运行系统自身形成封闭循环体系，消除泄漏；三、自动化程度高，便于管理维护，安全可靠。(2)用泵(离心式或叶片式)循环汽化法供气储罐里的液态二甲醚通过离心式或叶片式泵(该泵的泵腔体是液体二甲醚旋转运行之场所，压缩机的气缸是气态二甲醚往复运行之场所，两者内部结构不同)，形成循环回路，通过泵输送的流体(液体二甲醚)自身形成涡流的搅动作用，使之汽化，推动二甲醚气体通过气相管直接输送给用户(见附图6)。通过泵叶轮的搅动，使液态二甲醚不断汽化，产生压力，采用储罐气相出口温度与出口压力串级调节的控制系统，当气相出口温度> 50°C、出口压力> O. 8Mpa时，气相经感
应器 传递给温度调节器Θ，由Θ再传递压力调节器O，再经感应器》反馈到自动控制阀停止进液，同时泵停止运行(汽化)，当气相出口温度彡15°C、出口压力彡O. 2Mpa时，自动控制阀开始进液，同时泵开始运行继续汽化供气。保持气相出口温度在15 50°C、出口压力在O. 2^0. 8MPa范围；或者，采用气态二甲醚的出口温度与流量串级调节的控制系统，保持储罐气相出口温度在15 50°C，气相出口流量能满足用户实际需要(需公开流量的数据范围)。气相出口流量在370(T8600ml/s范围内就能够满足用户实际需要。这种方式，适用于用气量不大的小型社区。( 3 )用热泵汽化法供气这种泵的结构特征，使得它具有压缩气体和输送液体的双重功能，液体二甲醚从储罐里出来进入热泵，经泵内件(结构)的作用，一部分气态的二甲醚被压缩随另一部分液态的二甲醚从热泵出口回到储罐里。泵出口与储罐之间的管线不宜过长，避免过程中的能量损失，选用8 10米。热泵运行时，二甲醚受压而放热，热量传递给储罐里的液体二甲醚而汽化，产生压力，采用储罐气相出口温度与出口压力串级调节的控制系统，当气相出口温度彡50°C、出口压力彡O. SMpa时，气相经感应器 传递给温度调节器 ,由 再传递给压
力调节器Θ，再经感应器 反馈到自动控制阀停止进液，同时热泵停止运行(产热)，当气相出口温度彡15°C、出口压力彡O. 2Mpa时，自动控制阀开始进液，热泵开始运行(产热)汽化供气，始终保持气相出口温度在15 50°〇、出口压力在O. 2^0. 8Mpa范围；采用储罐气相出口温度与出口压力串级调节的控制系统，保持气相出口温度在15 50°C、出口压力在O. 2^0. 8MPa范围；或者，采用气态二甲醚的出口温度与流量串级调节的控制系统，保持储罐气相出口温度在15 50°C，气相出口流量在370(T8600ml/s范围内能满足用户实际需要。(见附图7)热泵运行时，工质(二甲醚)被交替膨胀和压缩，温度发生降低和升高的交替变化，(汽化)膨胀所需的能量低于压缩产生的能量，因此，过程中能量能够积累，供二甲醚汽化之用。此法是综合利用热能和节能的技术手段。(4)定时启动压缩机或泵的方法汽化供气这种方法的设计原则，就是根据(日或时)汽化量、储存罐的空间体积、压缩机或泵的功率，求算出需运行的时间和间隔的时间，然后算出日开机(泵)的次数，由控制系统指挥，到时即开机或停机。这种方式，对用气波动较大的场合其适应能力较差，当用气量设定值偏离实际用气量较远时，将会出现热(功)能补偿不及时或造成部分热(功)能的损失、浪费。此外，本发明的民用二甲醚燃气专用管道集中供气站还可以进行以下的操作步骤四、抽残(回收)步骤长期盛装二甲醚的容器(钢瓶或储罐等)里，经长期的积累会产生一定量的“残液”，残液里含有甲醇、二甲醚(以溶在水分里的形式存在)等有效成分，必须进行回收以再利用，这种回收操作叫“抽残”。抽残步骤是这样将容器(如槽车或钢瓶)的液相胶管0D和气相胶管⑩通过活接 分别接入系统里的液相总管 和气相总管@顺序开阀门化、34、40、25、27、开压缩机或泵④、经流量计③、阀门20，槽车里的残液被抽进(I号)储罐，或经阀门16、流量计③’、阀门19被抽进(II号)储罐，达到一定存量，然后从储罐里放出，输送到加工厂再进行加工。其中，从储罐里放出二甲醚残液，将其装入槽车的步骤选自以下两种方法中的任一种方法一(I)将槽车上的气相胶管0接入缓冲槽液相胶管 接入该气站中的液相总管 〔通过阀门40)之中；(2 )顺序打开阀门35、25、27、开压缩机或泵④(抽空槽车罐 )、经流量计③、阀门20、22,40,34进槽车罐；或经阀门16、流量计③’、阀门19、10、40、34、进槽车罐；或经阀门18、23、40、34、进槽车罐；(3)或用压缩机或泵④’，顺序打开阀门35、41、16、开压缩机或泵④’(抽空槽车罐)、经阀门16、流量计③、阀门20、22、40、34、进槽车罐；或经流量计③’、阀门19、10、40、34、进槽车罐；或经阀门18、23、40、34进槽车罐。(4)完毕后，先关掉储罐出口阀，再关槽罐液相阀、气相阀、压缩机进、出口阀。方法二打开储罐上的气相阀和槽车上的气相阀，将两气相管接通，靠液位差，储罐里的“残液”被压进槽车。这种方法虽节约些电能，但流速较慢，装车时间长。五、倒罐步骤当气站内的储罐之中出现问题或需要检修或维护时，就必须把“问题储罐”里的二甲醚倒进另外的储罐，因此气站内需配备一个或以上的“空罐”，以防突然意外事件。倒罐的步骤如下(I)气相总管接入缓冲槽⑩、打开阀门36、25、27、开压缩机或泵④、经阀门16、流量计③’、阀门19、⑩、22，将(II号)储罐的二甲醚倒进储罐(I号)；或开压缩机或泵④’、经流量计③’阀门19、⑩、22、倒进储罐(I号)；(2)气相总管接入缓冲槽 ，打开阀门37、25、27、开压缩机或泵④、经流量计③、阀门20、22、⑩、将(I号)储罐上的二甲醚倒进储罐(II号);或开压缩机或泵④’经阀门16、流量计③、阀门20、22、⑩、将(I号)储罐的二甲醚倒进储罐(II号)；(3)使用此方法，开压缩机或泵④或④’可将(I号)储罐或(II号)储罐的二甲醚倒进储罐(III号)。非常方便、灵活。六、界外二甲醚的发送此外，当界内储存罐已经全部充满，槽车罐和钢瓶已经完成充装而从界外来的二甲醚还有剩余的情况之下，就需要将界外⑩来的二甲醚发送到界外其他用户或其他专业气站 ，可按以下操作步骤进行从界外⑩来的二甲醚经阀门14、15、21、24、压缩机或泵
④’、阀门26、流量计③’、阀门17、32、34、进入槽车；或经阀门31充瓶；或经阀门28、33去界外其他用户或其他专业气站 实施例鹤壁市欣苑小社区，有10栋楼房(6层楼)，共480户，宝马集团生产的二甲醚，用槽罐车拉到供气站(距离社区1500米左右)，按上述的工艺步骤由气站直接集中供气。其中，供气站中的气相总管采用国标16Mn无缝钢管，DN130mm，液相总管采用国标16Mn无缝钢管，DN80mm，用户室内分管采用国标16Mn无缝钢管，DN16mm，辅助管线采用国标16Mn无缝钢管，DN50mm;液相胶管采用聚四氟乙烯三元乙丙硅橡胶，DNSOmm ;气相胶管采用聚四氟乙烯三元乙丙娃橡胶，DN30mm。本供气站采用了自然汽化法、压缩机强制循环汽化法、热泵汽化法的结合。工艺流程如下所述( I)自然汽化法工艺流程该气站设置500m3的储罐3个。液体二甲醚从储罐放出以10公斤/时(即3g/s)的流速进入缓冲槽内，采用气相出口温度与出口流量调节的自控系统，自然汽化后，将气相从缓冲槽导出通过气相总管输送到用户。保持气相出口温度在15 50°C、出口流量在100(T2000ml/s范围。
(2)压缩机强制循环汽化法工艺流程米用功率为4. 5KW的压缩机，散热面积为2m3的散热器或散热管，米用二甲醚气相出口温度与出口压力串级调节的自控系统，保持气相出口温度在15 50°C、气相出口压力在O. 2 O. 8MPa 范围。(3)热泵汽化工艺流程采用功率为2.8kw的热泵，采用二甲醚气相出口温度与压力串级调节的自控系统，保持气相出口温度在15 501、气相出口压力在O. 2^0. 8MPa范围。具体工作方法是气站作息时间从早晨6 00到晚上22 00，压缩机强制循环汽化供气；从晚上22 00到O : 00采用热泵汽化法供气；从O : 00到次日的6 00采用自然汽化法供气。本发明设计的民用二甲醚燃气专用管道的集中供气站，运行一年多来，供气稳定正常，深得居民的好评和喜爱。以上的实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种民用二甲醚燃气专用管道集中供气站，包括储罐的上部通过气相阀门接入气相管线，然后接入用户室内分管，储罐下部通过液相阀门接入液相管线，该液相管线分为两条并联的通路，一条通路通过阀门连接压缩机或泵，进入储罐，另一条通路连接自动控制系统和汽化装置，然后接入用户室内分管，储罐内装有散热器或散热管。
2.根据权利要求I所述的民用二甲醚燃气专用管道集中供气站，其特征在于，在所述的储罐和压缩机或泵中间连接有缓冲槽。
3.根据权利要求I所述的民用二甲醚燃气专用管道集中供气站，其特征在于，在所述储罐上部通过旁通阀连接旁通管，然后接入用户室内分管。
4.根据权利要求I所述的民用二甲醚燃气专用管道集中供气站，其特征在于，所述的自动控制系统包含依次连接的自动控制阀、感应器、温度调节器、压力调节器或流量调节器和感应器；所述汽化装置内安装有温升器。
5.根据权利要求I所述的民用二甲醚燃气专用管道集中供气站，其特征在于，所述的气相管线分为气相总管和辅助管线，所述的液相管线分为液相总管和辅助管线；优选的，液相总管采用国标16Mn无缝钢管，管线直径在DN5(T300mm ;气相总管采用国标16Mn无缝钢管，管线直径在DN125 300mm ;辅助管线采用国标16Mn无缝钢管，管线直径在DN6 50mm。
6.一种根据权利要求f 5所述的民用二甲醚燃气专用管道集中供气站的供气方法，其特征在于，将液体二甲醚送达供气站，储存在储罐里，采用汽化工艺，将液态二甲醚变为气态二甲醚，然后通过管线输送到各用户。
7.一种根据权利要求6所述的民用二甲醚燃气专用管道集中供气站的供气方法，其特征在于，所述的送达方法包括通过卸槽车的方法或者界外二甲醚的接收方法，其中， 所述卸槽车步骤如下 (1)将槽车上的气相胶管和液相胶管分别接入系统中的气相总管和液相总管之中， (2)先打开储罐上的气相阀和槽车上的气相阀，两气相管接通，再打开储罐上的液相进口阀和槽车上的液相阀， (3)顺序打开压缩机出口阀和进口阀，开机， (4)槽车里的液体二甲醚经流量计进入储罐， (5 )完毕后，顺序关掉储罐气相阀、液相进□阀、槽车气相阀、槽车液相阀、压缩机进、出口阀； 所述的界外二甲醚的接收方法是指将生产厂家或其他专业气站供来的二甲醚通过管线输入储罐。
8.一种根据权利要求6所述的民用二甲醚燃气专用管道集中供气站的供气方法，其特征在于，所述汽化工艺选自自然汽化法、加热汽化法、压缩机汽化法中的任一种或几种的结合，其中， 所述的自然汽化法是建造若干储罐，其膨胀空间总容积为日用气量液体体积的.400~500倍或以上，自然汽化供气，保持环境温度高于二甲醚露点温度以上； 所述加热汽化法是设置一个含保温层的汽化装置，控制液体二甲醚流速，采用气态二甲醚的出口温度与流量串级调节的控制系统或二甲醚气相出口温度与出口压力串级调节的控制系统，保持汽化装置的气相温度在15飞(TC，将液态二甲醚汽化。
所述的压缩机汽化法选自压缩机强制循环汽化法、离心式或叶片式泵强制循环汽化法、热泵汽化法或定时启动压缩机的方法中的任一种。
9.一种根据权利要求8所述的民用二甲醚燃气专用管道集中供气站的供气方法，其特征在于， 所述压缩机强制循环汽化法是使用压缩机，采用气态二甲醚的出口温度与流量串级调节的控制系统或二甲醚气相出口温度与出口压力串级调节的控制系统，保持储罐气相出口温度在15 50°C，将液态二甲醚汽化。
所述离心式或叶片式泵强制循环汽化法是使用离心式或叶片式泵，采用气态二甲醚的出口温度与流量串级调节的控制系统或二甲醚气相出口温度与出口压力串级调节的控制系统，保持储罐气相出口温度在15 50°C，将液态二甲醚汽化。
所述热泵汽化法是使用热泵，采用气态二甲醚出口温度与流量串级调节的控制系统或二甲醚气相出口温度与出口压力串级调节的控制系统，保持储罐气相出口温度在15 50°C，将液态二甲醚汽化。
所述定时启动压缩机的方法，是根据日或时汽化量、储罐的空间体积、压缩机的功率，求算出需运行的时间和间隔的时间，然后算出日开机的次数，由控制系统指挥，到时即开机或停机。
10.一种根据权利要求5、中任一项所述的民用二甲醚燃气专用管道集中供气站的供气方法，其特征在于，还有抽残回收步骤、倒罐步骤和界外二甲醚的发送步骤。
全文摘要
本发明关于一种民用二甲醚燃气专用管道集中供气站及其供气方法，具体是将液体二甲醚由生产厂家通过槽车或管线送达供气站，储存于储罐里，采用特殊的汽化工艺，将液态二甲醚变为气态二甲醚，然后通过耐压无缝钢管输送到各用户。由于采用集中汽化供气方式，极大地方便了居民，节约能源，减少泄露，便于管理，更为安全。
文档编号F17D1/04GK102889471SQ20121016017
公开日2013年1月23日 申请日期2012年5月22日 优先权日2012年5月22日
发明者杨明, 于海军, 石瑞章, 张顺平, 李冀, 王国良, 代纯军 申请人:鹤壁宝发能源科技股份有限公司