一种具有冷量输出功能的天然气调压装置的制作方法

文档序号:5814052阅读:230来源:国知局
专利名称:一种具有冷量输出功能的天然气调压装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种压缩天然气调压供气装置,特别是一种具有冷量输出功能的天然气调压装置。
背景技术
天然气的开采和集输过程,均需采用天然气调压装置对高压天然气进行降压处理。通常,高压气体进入调压器进行节流降压,由于产生焦耳-汤姆逊效应,出口为低温低压气体,当进气压力与出口压力存在很大的压差,整个过程会产生很大的温降,易造成冰冻堵塞管道,从而影响天然气集输的正常进行并造成相应的安全隐患,为了避免调压过程中 产生过大的温降,需要对调压前的压缩气进行加热。涡流管是一种能量分离装置,涡流管工作时,压缩气体通过一个或多个喷嘴时发生膨胀,压缩气体喷射进涡流管的涡流室后,气流以高达每分钟一百万转的速度旋转着流向涡流管的热气端出口,一部分气流通过控制阀流出,剩余的气体被阻挡后,在原气流内圈以同样的转速反向旋转,并流向涡流管的冷气端。在此过程中,两股气流发生热交换,内环气流变得很冷,从涡流管的冷气端流出,外环气流则变得很热,从涡流管的热气端流出。通过改变热端的控制阀,可以调节冷热气体的比例,从而实现不同的冷热分离温度。涡流管本身无可移动零部件,涡流管的降压作用是随上下游的压力情况而波动,其自身并不能平滑调压,仅仅是一个降压器,天然气集输过程,为保证管道运行安全,需要相对稳定的压力输出,因此仅仅依靠涡流管来调压难以达到要求。中国专利文献CN201547596U公开一种利用涡流管进行减压加热的压缩天然气供气装置,由压缩天然气进口、高压球阀、自动切断阀、减压加热装置、球阀和压缩天然气出口组成,通过管道串联并设置压力传感器、安全阀和压力表,所述减压加热装置由串联安装的换热器和涡流管构成,压缩天然气经涡流管减压后一部分热气通过管道经调节阀回流到换热器间接预热减压前的压缩天然气,然后与涡流管减压后的另一部分气流混合通过管道通到燃气出口。此技术方案合理的利用了涡流管减压过程中产生的热量对减压前的压缩天然气进行预热,但不适于向外界输出冷量,仍然造成了减压过程中冷量的浪费。

实用新型内容本实用新型的目的在于提出一种站台门控系统及方法,能够使得系统具有较高的安全性、稳定性及可靠性。为达此目的,本实用新型采用以下技术方案—种具有冷量输出功能的天然气调压装置,包括入口换热器、涡流管和调节阀,所述入口换热器与所述涡流管串联安装,高压天然气经涡流管减压后的热气经调节阀后,一部分热气通过管道回流到入口换热器间接预热减压前的高压天然气,换热后与另一部分热气汇流至出口汇管;高压天然气经涡流管减压后的冷气进入冷源换热器,与换热介质进行冷量交换后进入出口汇管,吸收冷能后的低温介质用于对外提供冷量。[0008]进一步的,所述入口换热器与所述涡流管之间串接有主路控制阀,所述出口汇管上设置有压力检测装置。进一步的,所述压力检测装置与所述主路控制阀通过信号线电联接并实现联动;优选的,所述压力检测装置为压力变送器。可将检测到的压力信号传送至主路控制阀,并由主路控制阀的执行机构自动调节阀门开度,从而控制进气量,保证出口汇管处的压力平稳。本实用新型所述的天然气调压装置, 不用外界提供热源即可实现对入口高压天然气进行预热,并通过出口处压力检测装置与主路控制阀的联动,实现出口压力的稳定,可靠程度高,同时还可有效提供冷量输出,能够节约大量能源。
以下结合附图
并通过具体实施方式
来进一步说明本实用新型的技术方案。图I是本实用新型所述天然气调压装置的流程结构示意图。图中I、入口换热器;101、高压天然气入口 ;102、高压天然气出口 ;103、热气出口 ;104、热气入口 ;2、主路控制阀;3、涡流管;301、涡流管入口 ;302、涡流管热气端;303、涡流管冷气端;4、调节阀;5、冷源换热器;501、减压天然气入口 ;502、减压天然气出口 ;503、换热介质出口 ;504、换热介质入口 ;6、压力变送器;601、出口汇管。
具体实施方式
如图I所示,给出了本实用新型所述具有冷量输出功能的天然气调压装置的流程结构示意图,该天然气调压装置包括入口换热器I、主路控制阀2、涡流管、控制阀4、冷源换热器5和安装在出口汇管601上的压力变送器6。入口换热器I与涡流管3串联安装,高压天然气经涡流管3减压后的热气经涡流管3热端的调节阀4后,一部分热气通过管道回流到入口换热器间接预热减压前的高压天然气,换热后与另一部分热气汇流至出口汇管;高压天然气经涡流管3减压后的冷气进入冷源换热器5,与换热介质进行冷量交换后进入出口汇管,吸收冷能后的低温介质用于对外提供冷量。该天然气调压装置的调压工艺流程为高压天然气由高压天然气入口 101进入入口换热器I加热,并自高压天然气出口 102流出,经主路控制阀2调节后自涡流管入口 301进入涡流管3内降压,并在涡流管3内分离为热、冷两股气流,热气经涡流管热气端302经控制阀4后分为二路,一路进入入口换热器I的热气入口 104,与高压天然气换热后自热气出口 103进入出口汇管601 ;另一路直接到出口汇管601,现场应用时,可根据实际的工况和设计参数,选择合适的分流管径,并配合相应的阀门控制,合理分配进入入口换热器I的热气流量,满足高压天然气的预热要求。冷气经涡流管冷气端303流出,自减压天然气入口 501进入冷源换热器5,与换热介质进行冷量交换后,自减压天然气出口 502进入出口汇管601 ;换热介质自换热介质入口504流入,在冷源换热器5中吸收冷能后从换热介质出口 503流出,用于对外提供冷能,能够节约大量能源。涡流管冷气端303的冷气输出温度及流量大小可通过调节涡流管热气端302的控制阀4控制,涡流管热气端302的出气比例越高,则涡流管冷气端303气流输出的温度就越低,流量也相应减少。入口换热器I与涡流管3之间串接有主路控制阀2,所述出口汇管601上设置有压力变送器6作为压力检测装置,主路控制阀2通过信号线与压力变送器6电联接并实现联动,可将检测到的压力信号传送至主路控制阀2,并由主路控制阀2的执行机构自动调节阀门开度,从而控制进气量,保证出口汇管601处的压力平稳。使得该天然气调压装置不用外界提供热源即可实现对入口高压天然气进行预热,并通过出口处压力检测装置与主路控制阀的联动,实现出口压力的稳定,具 有更高的可靠程度。
权利要求1.一种具有冷量输出功能的天然气调压装置,包括入口换热器(I)、涡流管(3)和调节阀(4 ),其特征在于,所述入口换热器(I)与所述涡流管(3 )串联安装,高压天然气经涡流管(3)减压后的热气经调节阀(4)后,一部分热气通过管道回流到入口换热器(I)间接预热减压前的高压天然气,换热后与另一部分热气汇流至出口汇管(601);高压天然气经涡流管(3)减压后的冷气进入冷源换热器(5),与换热介质进行冷量交换后进入出口汇管(601),吸收冷能后的低温介质用于对外提供冷量。
2.根据权利要求I所述的天然气调压装置,其特征在于,所述入口换热器(I)与所述涡流管(3)之间串接有主路控制阀,所述出口汇管(601)上设置有压力检测装置。
3.根据权利要求2所述的天然气调压装置,其特征在于,所述压力检测装置与所述主路控制阀通过信号线电联接并实现联动。
4.根据权利要求2至3之一所述的一种天然气调压装置,其特征在于,所述压力检测装置为压力变送器。
专利摘要一种具有冷量输出功能的天然气调压装置,包括入口换热器、涡流管和调节阀,所述入口换热器与所述涡流管串联安装,高压天然气经涡流管减压后的热气经调节阀后,一部分热气通过管道回流到入口换热器间接预热减压前的高压天然气,换热后与另一部分热气汇流至出口汇管;高压天然气经涡流管减压后的冷气进入冷源换热器,与换热介质进行冷量交换后进入出口汇管,吸收冷能后的低温介质用于对外提供冷量。在冷热流汇管总出口上设置压力变送器,其压力信号反馈传送到主路控制阀,主路控制阀调节阀门开度保证下游汇管压力的平稳,热端调节阀调节冷热流流量比及温度,保证能量合理利用,具有结构简单,调压平稳,压力能利用合理,装置运行安全可靠的特点。
文档编号F17D1/04GK202791341SQ20122047428
公开日2013年3月13日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者刘勇, 杨洪娟, 陶文靖 申请人:必拓电子商务有限公司天津机械制造分公司
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