一种压力调节系统的制作方法

文档序号:13932485阅读:253来源:国知局

本实用新型涉及天然气输送领域,特别涉及一种压力调节系统。



背景技术:

在天然气输送过程中,输送源可以采用压缩天然气CNG(Compressed Natural Gas)管束车将天然气移动至需要送达的目的地,通过输送管线将天然气输送至用户或者储罐、封闭管道等。当将天然气输送至用户(例如为城市供气)时,由于压缩天然气管束车中压力会随着输送的进行而逐渐降低,而用户需求通常较为稳定,会形成供给侧压力不稳定,但使用侧压力需求稳定的情况。当将天然气输送至封闭管道(例如以天然气为爆破实验介质的管道断裂试验场中的封闭管道)时,由于压缩天然气管束车中压力会随着输送的进行而逐渐降低,储罐中压力随着天然气的输入而增加,即会形成供给侧和使用侧压力都不稳定的情况。因此为了能够稳定地输送天然气,需要设计出适用的压力调节系统。

目前采用的压力调节系统包括设置于使用侧的压力调节阀、压力传感器、与所述压力调节阀、所述压力传感器连接的控制系统,通过控制系统设置使用侧所需的预设压力值,利用压力传感器检测使用侧的压力值是否为预设压力值,若不是,则通过压力调节阀进行调节。

在实现本实用新型的过程中,设计人发现现有技术至少存在以下问题:

压力调节系统中的压力调节阀、压力传感器均设置于使用侧,其对于压力的调节只适用于供给侧压力不稳定,使用侧压力需求稳定的情况,但不适用于供给侧和使用侧压力都不稳定的情况而言,供给侧和使用侧压力均在变化,不能固定设置预设压力值来进行压力调节。



技术实现要素:

为了解决现有技术上述的问题,本实用新型实施例提供了一种压力调节系统。所述技术方案如下:

一种压力调节系统,所述系统包括:依次通过管道连接的输入端口、并联式多级调压阀装置、压力传感器、输出端口,以及与所述并联式多级调压阀装置、所述压力传感器均连接的控制系统;

所述并联式多级调压阀装置包括多个并联的自力式调压阀,和与每个所述自力式调压阀连接的截断阀。

优选地,所述并联式多级调压阀装置包括并联的N根管线,其中N-1根管线上包括自力式调压阀和截断阀,剩余1根管线上包括截断阀,其中N为≥2的整数。

优选地,所述截断阀包括位于所述N根管线两端的第一自动截断阀和第二自动截断阀,以及与所述第一自动截断阀连接的手动截断阀,所述第一自动截断阀和所述手动截断阀靠近所述输出端口,所述N-1根管线上的所述自力式调压阀位于所述第一自动截断阀和所述第二自动截断阀之间。

优选地,所述N为5。

优选地,所述压力调节系统还包括连接于所述并联式多级调压阀装置与所述输出端口之间的流量调节阀,以及与所述流量调节阀连接的输出端口截断阀。

优选地,所述压力调节系统还包括连接于所述并联式多级调压阀装置与所述输出端口之间的温度传感器,以及连接于所述并联式多级调压阀装置与所述输入端口之间的电加热器。

优选地,所述压力调节系统还包括位于所述输入端口和所述电加热器之间的过滤器。

优选地,所述压力调节系统还包括位于所述输入端口与所述过滤器之间的输入端口截断阀,以及位于所述电加热器和所述并联式多级调压阀装置之间的输入截断阀。

优选地,所述压力调节系统还包括多个放空管和多个排污管,所述放空管和所述排污管与所述并联式多级调压阀装置连接,所述放空管和所述排污管与所述输入端口连接。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:

压缩天然气管束车中的天然气进入压力调节系统,通过与输出端口连接的压力传感器采集输出端口处的压力值,控制系统根据该压力值选择并联式多级调压阀装置中的预设压力值相对应的自力式调压阀进行压力调节,并将与其余并联的自力式调压阀连接的截断阀202设置为截断状态,实现随时根据输出端口处的压力值的变化而选择预设压力值不同的自力式调压阀进行压力调节,并实现在输入侧和输出侧压力均在变化的情况下,保持稳定地输送天然气。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例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本实用新型的一些实施例,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。

图1是本实用新型实施例提供的压力调节系统的结构示意图。

其中,附图标记为:

1、输入端口;2、并联式多级调压阀装置;3、压力传感器;4、输出端口;5、控制系统;6、流量调节阀;7、输出端口截断阀;8、温度传感器;9、电加热器;10、过滤器;11、输入端口截断阀;12、输入截断阀;13、放空管;14、排污管;

201、自力式调压阀;202、截断阀;202a、第一自动截断阀;202b、第二自动截断阀;202c、手动截断阀。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供了一种压力调节系统,参见图1,所述系统包括:依次通过管道连接的输入端口1、并联式多级调压阀装置2、压力传感器3、输出端口4,以及与所述并联式多级调压阀装置2、所述压力传感器3均连接的控制系统5;

所述并联式多级调压阀装置2包括多个并联的自力式调压阀201,和与每个所述自力式调压阀201连接的截断阀202。

以下说明本实用新型实施例的工作原理:

在将天然气通过压缩天然气管束车输送进入封闭管道时,将压缩天然气管束车上的管线与本实用新型实施例提供的压力调节系统中的输入端口1进行连接,将封闭管道与输出端口4进行连接。压缩天然气管束车中的天然气进入压力调节系统,通过与输出端口4连接的压力传感器3采集输出端口4处的压力值,控制系统5根据该压力值选择并联式多级调压阀装置2中的预设压力值相对应的自力式调压阀201进行压力调节,并将与其余并联的自力式调压阀201连接的截断阀202设置为截断状态,实现随时根据输出端口4处的压力值的变化而选择预设压力值不同的自力式调压阀201进行压力调节。即在天然气输入端口1和输出端口4中设置并联的多条压力调节路径,通过压力传感器3采集的输出端口4的压力为基础,随着输出端口4的压力的变化而使天然气进入不同的自力式调压阀201,即进入不同的压力调节路径,实现在输入侧和输出侧压力均在变化的情况下,保持稳定地输送天然气。

本领域技术人员可以理解的是,通过压缩天然气管束车向封闭管道中稳定地通入天然气是为了保证达到试验所需要的管道内压力,为开展特定的管道性能试验(例如爆破实验)提供基础条件。同时,也为了能够控制操作过程中气体流量和压力,避免导致静电聚集和节流冰堵,保证操作安全。其中爆破实验以天然气作为介质,记录作为爆破实验介质的天然气在通入封闭管道的过程中,管道在天然气压力不断稳定增加,断裂时的临界压力值。本实用新型实施例能够实现在输入侧和输出侧压力均在变化的情况下,保持稳定地输送天然气,这为管道爆破实验的有效进行提供了保障,使爆破实验中的数据更加精确和稳定。

需要说明的是,上文所述的每个自力式调压阀201可以设置预设压力值,通过该预设压力值的设置来实现压力的调节,将压力值调节至该预设压力值附近。将多个自力式调压阀201并联,可以设置多个预设压力值,从而选择与输出端口4压力值相对应的自力式调压阀201进行压力调节,此处的与输出端口4压力值相对应的自力式调压阀201,是指多个自力式调压阀201的预设压力值间隔预设的距离进行设置后,可以划分出多个预设压力值区间,判断实际采集到的输出端口4压力值所在的区间,即可选择天然气将进入的自力式调压阀201。例如将多个自力式调压阀201的预设压力值设置为从低压2Mpa开始,间隔预设的距离(例如2Mpa)设置其余多个自力式调压阀201的预设压力值,可以看出划分出多个预设压力值区间分别为0-2Mpa(包括2Mpa)、2-4Mpa(不包括2Mpa,但包括4Mpa)、4-6Mpa(不包括4Mpa,但包括6Mpa)等,当压力传感器3采集的输出端口4的压力为小于或等于2Mpa时,则通过预设压力值设置为2Mpa的自力式调压阀201所在的管道通路进行调压,将经过该自力式调压阀201的天然气压力控制在2Mpa附近,将与其余自力式调压阀201连接的截断阀202设置为截断状态。另外控制系统5可以为现有技术中任何一种可行的控制系统,例如电脑终端以及设置于该电脑终端中的控制软件。

具体地,所述并联式多级调压阀装置2包括并联的N根管线,其中N-1根管线上包括自力式调压阀201和截断阀202,剩余1根管线上包括截断阀202,其中N为≥2的整数。N-1根管线上设置自力式调压阀201是在封闭管道中压力较低,而压缩天然气管束车中压力较大时的情况,此时需要通过自力式调压阀201减小通入压力,避免压缩天然气管束车瞬间通入的压力过大。而剩余1根管线上不包括自力式调压阀201,是当压缩天然气管束车已经向封闭管道中通入大量的天然气,压缩天然气管束车中的压力已经降低,而封闭管道中压力较大,此时可不再减小通入压力,为了保持通入压力的稳定,可直接通过该剩余1根管线通入天然气。

通常情况下,压缩天然气管束车中储存的天然气压力为20Mpa,所述N为5,其中4根管线中的自力式调压阀201的预设压力值可以分别设置为4Mpa、8Mpa、12Mpa、16Mpa,剩余1根管线为当输出端口4压力值为大于16Mpa时,使天然气仅通过该剩余1根管线直接通入封闭管道。

在上文所述的实施例中,所述截断阀202包括位于所述N根管线两端的第一自动截断阀202a和第二自动截断阀202b,以及与所述第一自动截断阀202a连接的手动截断阀202c,所述第一自动截断阀202a和所述手动截断阀202c靠近所述输出端口4,所述N-1根管线上的所述自力式调压阀201位于所述第一自动截断阀202a和所述第二自动截断阀202b之间。通过在并联式多级调压阀装置2中的每根并联的管线的端部均设置第一自动截断阀202a和第二自动截断阀202b,实现通过控制系统5控制天然气的流动通道(流动管线)的切换。根据选择与输出端口4压力值相对应的自力式调压阀201进行调压,则将与该自力式调压阀201连接的第一自动截断阀202a和第二自动截断阀202b均设置为可流通状态,而将与其余自力式调压阀201连接的第一自动截断阀202a和第二自动截断阀202b均设置为截断状态,使天然气只能通过N根管线中的1根进入输出端口4。手动截断阀202c是在紧急情况或者出现错误的情况下,可以通过操作人员手动控制的关闭阀门。

所述压力调节系统还包括连接于所述并联式多级调压阀装置2与所述输出端口4之间的流量调节阀6,以及与所述流量调节阀6连接的输出端口截断阀7。天气然在经过并联式多级调压阀装置2进行了初步调压之后,可能会出现压力、流量的小范围波动,为例进一步地更加精确地使输入封闭管道的天然气的压力和流量稳定,在并联式多级调压阀装置2之后再设置流量调节阀6进行二次调节压力、流量。即并联式多级调压阀装置2为一级调压,流量调节阀6为二级调压,使天然气在经过一级、二级调压之后更为稳定地通入封闭管道。

另外,所述压力调节系统还包括连接于所述并联式多级调压阀装置2与所述输出端口4之间的温度传感器8,以及连接于所述并联式多级调压阀装置2与所述输入端口1之间的电加热器9。采用电加热器9是为了避免输出端口4出温度过低引起冰冻或者管材脆裂,因此温度传感器8的设定值可以为2℃,通过控制系统调节电加热器9的功率,保证输出端口4出温度为2℃以上。并且上述的流量调节阀6的另一个作用是调节输出端口4的流量,避免由于流量过大造成电加热器9的所需功率超过其加热负荷。

所述压力调节系统还包括位于所述输入端口1和所述电加热器9之间的过滤器10。使进入压力调节系统的天然气不包含影响后续爆破实验的杂质。

所述压力调节系统还包括位于所述输入端口1与所述过滤器10之间的输入端口截断阀11,以及位于所述电加热器9和所述并联式多级调压阀装置2之间的输入截断阀12。使得压力调节系统的过滤器10、加热器9等组件的运行出现问题时,可随时断开与压力调节系统中其余管线的连接。

所述压力调节系统还包括多个放空管13和多个排污管14,所述放空管13和所述排污管14与所述并联式多级调压阀装置2连接,所述放空管13和所述排污管14与所述输入端口1连接。在天然气停止输入封闭管道时,需要断开压力调节系统与封闭管道、压缩天然气管束车的连接,并通过放空管13排空压力调节系统中留存的天然气。

上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本公开的可选实施例,在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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