專利名稱：一種具有冷量輸出功能的天然氣調(diào)壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種壓縮天然氣調(diào)壓供氣裝置，特別是一種具有冷量輸出功能的天然氣調(diào)壓裝置。
背景技術(shù)：
天然氣的開采和集輸過程，均需采用天然氣調(diào)壓裝置對高壓天然氣進行降壓處理。通常，高壓氣體進入調(diào)壓器進行節(jié)流降壓，由于產(chǎn)生焦耳-湯姆遜效應(yīng)，出口為低溫低壓氣體，當(dāng)進氣壓力與出口壓力存在很大的壓差，整個過程會產(chǎn)生很大的溫降，易造成冰凍堵塞管道，從而影響天然氣集輸?shù)恼＿M行并造成相應(yīng)的安全隱患，為了避免調(diào)壓過程中 產(chǎn)生過大的溫降，需要對調(diào)壓前的壓縮氣進行加熱。渦流管是一種能量分離裝置，渦流管工作時，壓縮氣體通過一個或多個噴嘴時發(fā)生膨脹，壓縮氣體噴射進渦流管的渦流室后，氣流以高達每分鐘一百萬轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)著流向渦流管的熱氣端出口，一部分氣流通過控制閥流出，剩余的氣體被阻擋后，在原氣流內(nèi)圈以同樣的轉(zhuǎn)速反向旋轉(zhuǎn)，并流向渦流管的冷氣端。在此過程中，兩股氣流發(fā)生熱交換，內(nèi)環(huán)氣流變得很冷，從渦流管的冷氣端流出，外環(huán)氣流則變得很熱，從渦流管的熱氣端流出。通過改變熱端的控制閥，可以調(diào)節(jié)冷熱氣體的比例，從而實現(xiàn)不同的冷熱分離溫度。渦流管本身無可移動零部件，渦流管的降壓作用是隨上下游的壓力情況而波動，其自身并不能平滑調(diào)壓，僅僅是一個降壓器，天然氣集輸過程，為保證管道運行安全，需要相對穩(wěn)定的壓力輸出，因此僅僅依靠渦流管來調(diào)壓難以達到要求。中國專利文獻CN201547596U公開一種利用渦流管進行減壓加熱的壓縮天然氣供氣裝置，由壓縮天然氣進口、高壓球閥、自動切斷閥、減壓加熱裝置、球閥和壓縮天然氣出口組成，通過管道串聯(lián)并設(shè)置壓力傳感器、安全閥和壓力表，所述減壓加熱裝置由串聯(lián)安裝的換熱器和渦流管構(gòu)成，壓縮天然氣經(jīng)渦流管減壓后一部分熱氣通過管道經(jīng)調(diào)節(jié)閥回流到換熱器間接預(yù)熱減壓前的壓縮天然氣，然后與渦流管減壓后的另一部分氣流混合通過管道通到燃?xì)獬隹?。此技術(shù)方案合理的利用了渦流管減壓過程中產(chǎn)生的熱量對減壓前的壓縮天然氣進行預(yù)熱，但不適于向外界輸出冷量，仍然造成了減壓過程中冷量的浪費。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提出一種站臺門控系統(tǒng)及方法，能夠使得系統(tǒng)具有較高的安全性、穩(wěn)定性及可靠性。為達此目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案—種具有冷量輸出功能的天然氣調(diào)壓裝置，包括入口換熱器、渦流管和調(diào)節(jié)閥，所述入口換熱器與所述渦流管串聯(lián)安裝，高壓天然氣經(jīng)渦流管減壓后的熱氣經(jīng)調(diào)節(jié)閥后，一部分熱氣通過管道回流到入口換熱器間接預(yù)熱減壓前的高壓天然氣，換熱后與另一部分熱氣匯流至出口匯管；高壓天然氣經(jīng)渦流管減壓后的冷氣進入冷源換熱器，與換熱介質(zhì)進行冷量交換后進入出口匯管，吸收冷能后的低溫介質(zhì)用于對外提供冷量。[0008]進一步的，所述入口換熱器與所述渦流管之間串接有主路控制閥，所述出口匯管上設(shè)置有壓力檢測裝置。進一步的，所述壓力檢測裝置與所述主路控制閥通過信號線電聯(lián)接并實現(xiàn)聯(lián)動；優(yōu)選的，所述壓力檢測裝置為壓力變送器。可將檢測到的壓力信號傳送至主路控制閥，并由主路控制閥的執(zhí)行機構(gòu)自動調(diào)節(jié)閥門開度，從而控制進氣量，保證出口匯管處的壓力平穩(wěn)。本實用新型所述的天然氣調(diào)壓裝置， 不用外界提供熱源即可實現(xiàn)對入口高壓天然氣進行預(yù)熱，并通過出口處壓力檢測裝置與主路控制閥的聯(lián)動，實現(xiàn)出口壓力的穩(wěn)定，可靠程度高，同時還可有效提供冷量輸出，能夠節(jié)約大量能源。
以下結(jié)合附圖
并通過具體實施方式
來進一步說明本實用新型的技術(shù)方案。圖I是本實用新型所述天然氣調(diào)壓裝置的流程結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I、入口換熱器；101、高壓天然氣入口 ；102、高壓天然氣出口 ；103、熱氣出口 ；104、熱氣入口 ；2、主路控制閥；3、渦流管；301、渦流管入口 ；302、渦流管熱氣端；303、渦流管冷氣端；4、調(diào)節(jié)閥；5、冷源換熱器；501、減壓天然氣入口 ；502、減壓天然氣出口 ；503、換熱介質(zhì)出口 ；504、換熱介質(zhì)入口 ；6、壓力變送器；601、出口匯管。
具體實施方式
如圖I所示，給出了本實用新型所述具有冷量輸出功能的天然氣調(diào)壓裝置的流程結(jié)構(gòu)示意圖，該天然氣調(diào)壓裝置包括入口換熱器I、主路控制閥2、渦流管、控制閥4、冷源換熱器5和安裝在出口匯管601上的壓力變送器6。入口換熱器I與渦流管3串聯(lián)安裝，高壓天然氣經(jīng)渦流管3減壓后的熱氣經(jīng)渦流管3熱端的調(diào)節(jié)閥4后，一部分熱氣通過管道回流到入口換熱器間接預(yù)熱減壓前的高壓天然氣，換熱后與另一部分熱氣匯流至出口匯管；高壓天然氣經(jīng)渦流管3減壓后的冷氣進入冷源換熱器5，與換熱介質(zhì)進行冷量交換后進入出口匯管，吸收冷能后的低溫介質(zhì)用于對外提供冷量。該天然氣調(diào)壓裝置的調(diào)壓工藝流程為高壓天然氣由高壓天然氣入口 101進入入口換熱器I加熱，并自高壓天然氣出口 102流出，經(jīng)主路控制閥2調(diào)節(jié)后自渦流管入口 301進入渦流管3內(nèi)降壓，并在渦流管3內(nèi)分離為熱、冷兩股氣流，熱氣經(jīng)渦流管熱氣端302經(jīng)控制閥4后分為二路，一路進入入口換熱器I的熱氣入口 104，與高壓天然氣換熱后自熱氣出口 103進入出口匯管601 ;另一路直接到出口匯管601，現(xiàn)場應(yīng)用時，可根據(jù)實際的工況和設(shè)計參數(shù)，選擇合適的分流管徑，并配合相應(yīng)的閥門控制，合理分配進入入口換熱器I的熱氣流量，滿足高壓天然氣的預(yù)熱要求。冷氣經(jīng)渦流管冷氣端303流出，自減壓天然氣入口 501進入冷源換熱器5，與換熱介質(zhì)進行冷量交換后，自減壓天然氣出口 502進入出口匯管601 ;換熱介質(zhì)自換熱介質(zhì)入口504流入，在冷源換熱器5中吸收冷能后從換熱介質(zhì)出口 503流出，用于對外提供冷能，能夠節(jié)約大量能源。渦流管冷氣端303的冷氣輸出溫度及流量大小可通過調(diào)節(jié)渦流管熱氣端302的控制閥4控制，渦流管熱氣端302的出氣比例越高，則渦流管冷氣端303氣流輸出的溫度就越低，流量也相應(yīng)減少。入口換熱器I與渦流管3之間串接有主路控制閥2，所述出口匯管601上設(shè)置有壓力變送器6作為壓力檢測裝置，主路控制閥2通過信號線與壓力變送器6電聯(lián)接并實現(xiàn)聯(lián)動，可將檢測到的壓力信號傳送至主路控制閥2，并由主路控制閥2的執(zhí)行機構(gòu)自動調(diào)節(jié)閥門開度，從而控制進氣量，保證出口匯管601處的壓力平穩(wěn)。使得該天然氣調(diào)壓裝置不用外界提供熱源即可實現(xiàn)對入口高壓天然氣進行預(yù)熱，并通過出口處壓力檢測裝置與主路控制閥的聯(lián)動，實現(xiàn)出口壓力的穩(wěn)定，具 有更高的可靠程度。
權(quán)利要求1.一種具有冷量輸出功能的天然氣調(diào)壓裝置，包括入口換熱器(I)、渦流管(3)和調(diào)節(jié)閥(4 )，其特征在于，所述入口換熱器(I)與所述渦流管(3 )串聯(lián)安裝，高壓天然氣經(jīng)渦流管(3)減壓后的熱氣經(jīng)調(diào)節(jié)閥(4)后，一部分熱氣通過管道回流到入口換熱器(I)間接預(yù)熱減壓前的高壓天然氣，換熱后與另一部分熱氣匯流至出口匯管(601);高壓天然氣經(jīng)渦流管(3)減壓后的冷氣進入冷源換熱器(5)，與換熱介質(zhì)進行冷量交換后進入出口匯管(601)，吸收冷能后的低溫介質(zhì)用于對外提供冷量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的天然氣調(diào)壓裝置，其特征在于，所述入口換熱器(I)與所述渦流管(3)之間串接有主路控制閥，所述出口匯管(601)上設(shè)置有壓力檢測裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天然氣調(diào)壓裝置，其特征在于，所述壓力檢測裝置與所述主路控制閥通過信號線電聯(lián)接并實現(xiàn)聯(lián)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求2至3之一所述的一種天然氣調(diào)壓裝置，其特征在于，所述壓力檢測裝置為壓力變送器。
專利摘要一種具有冷量輸出功能的天然氣調(diào)壓裝置，包括入口換熱器、渦流管和調(diào)節(jié)閥，所述入口換熱器與所述渦流管串聯(lián)安裝，高壓天然氣經(jīng)渦流管減壓后的熱氣經(jīng)調(diào)節(jié)閥后，一部分熱氣通過管道回流到入口換熱器間接預(yù)熱減壓前的高壓天然氣，換熱后與另一部分熱氣匯流至出口匯管；高壓天然氣經(jīng)渦流管減壓后的冷氣進入冷源換熱器，與換熱介質(zhì)進行冷量交換后進入出口匯管，吸收冷能后的低溫介質(zhì)用于對外提供冷量。在冷熱流匯管總出口上設(shè)置壓力變送器，其壓力信號反饋傳送到主路控制閥，主路控制閥調(diào)節(jié)閥門開度保證下游匯管壓力的平穩(wěn)，熱端調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)冷熱流流量比及溫度，保證能量合理利用，具有結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)壓平穩(wěn)，壓力能利用合理，裝置運行安全可靠的特點。
文檔編號F17D1/04GK202791341SQ20122047428
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者劉勇, 楊洪娟, 陶文靖 申請人:必拓電子商務(wù)有限公司天津機械制造分公司