CN101649958B - 二甲醚瓶组站管网供气方法 - Google Patents

Abstract

本发明的二甲醚瓶组站管网供气方法它们是由汽化装置、调压装置、供气管道结构等几部分组成；通过液化二甲醚钢瓶1，作为气源，通过二甲醚钢瓶上的角阀进入经调压器进行一级调压，再经燃气用高压金属软管2，进入汽化器(51)，气、液混相结构的二甲醚在汽化器里的盘管里经过恒温70±5℃的水浴加热条件下，全部汽化，经过二级调压器，将气体压力调至稳定的燃器具等使用点的安全使用压力3000Pa～5000Pa，在管网软连接上都采用耐二甲醚熔胀的高压金属软管；二甲醚作为一种清洁、环保的一种清洁能源，在我国作为多煤、缺油、少气的情况下，作为柴油、液化气的替代能源，符合我国的能源发展方向，对于我国经济发展、环境保护和生态平衡等都具有重要意义。

Description

二甲醚瓶组站管网供气方法

技术领域

本发明主要涉及燃气供应技术领域，具体涉及二甲醚作为民用燃料在市场上的瓶组供气管网的供气方法。

背景技术

二甲醚作为一种新型燃气，作为柴油、液化气的替代能源；在我国作为多煤、缺油、少气的情况下，我国大多数汽油、柴油、液化气都依靠进口，受国际市场供给的波动影响很大，使得我国很多地方在国际市场供给出现大幅波动时可燃液化气的供应有短缺情况出现，而预先存储又有成本高，运输半径的限制。而煤气和天然气的管网又有其局限性，所以在我国煤资源如此丰富的条件下，二甲醚这个煤化工产品，如果可以作为柴油、液化气的替代产品，就有很大发展空间，二甲醚最初的用途大部分作为化工中间产品或与石油液化气掺烧，其市场份额都受到严重限制，其主要消费领域是作溶剂和气雾剂的推动剂，其它方面的消耗并不多。但是，随着二甲醚可以作为一种清洁、环保的新型燃气开发成功，城市各类燃气用户对二甲醚然气的需求越来越大，各地燃气公司在大力发展二甲醚的市场的同时，要保证安全和稳定供气，就必须考虑建设二甲醚气化站。在这样的条件下，二甲醚瓶组管网具有投资省、占地面积小、建设周期短、操作简单、运行安全可靠等特点，可迅速地向城镇居民小区、工业用户、大型商业用户等供气，是一种不错的选择。

二甲醚(DME)是一种无色气体，具有惰性、无腐蚀、无致癌性。使用时，燃烧性能好、热效率高、燃烧过程无残渣、无黑烟、CO、NO排量低、不污染环境的优点，是一种理想的清洁燃料。常压下在100mL水中可溶解3700mL二甲醚，加入少量的助剂后就可与水以任意比例互溶。二甲醚在常温常压下的沸点低于-24.9℃，因此它在常温常压下易气化，钢瓶易结霜，而且比空气重，对橡胶有熔胀性。在同等温度条件下，二甲醚的饱和蒸气压低于液化石油气，其存储、运输、使用等均比液化石油气安全。二甲醚在空气中的爆炸下限比液化石油气高一倍，因此，在使用过程中，二甲醚作为燃料比液化石油气安全。虽然二甲醚的热值比液化石油气低，但由于二甲醚自身含氧，在燃烧过程中所需空气量远低于液化石油气，从而使得二甲醚的预混气热值和理论燃烧温度都高于液化石油气。

开发二甲醚燃气作为柴油、液化气的替代能源，是我国抑制高油价对能源供给影响的重要措施之一，因此纯烧市场的推广，更具有重要意义。二甲醚作燃气使用，在我国也是起步不不久，根据二甲醚的物理化学特性，设计出一套既经济又安全环保的二甲醚纯烧气化瓶组管网系统也就十分迫切。

发明内容

本发明的目的是，经过研究结果证明，由于二甲醚比空气重，对橡胶有熔胀性，在饱和条件下对温度的变化比较敏感，在温度下降的条件下部分气态会变成液态，采用一般燃气用的管网设计来二甲醚燃气是不适当的，要求研究出了一种结构简明、耐用、安全、经济实惠的管网供气装置和方法，现在已经成功研究出作为团体、大型餐饮业的二甲醚管网和供气方法。

本发明的二甲醚瓶组站管网供气方法是通过的以下结构来实现的，它们是由汽化装置、调压装置、供气管道结构等几部分组成；

具体流程如下：

首先，燃气通过液化二甲醚钢瓶1，作为气源，设两个组，一用一备，通过二甲醚钢瓶上的角阀进入经调压器即中压阀进行一级调压，再经燃气用高压金属软管2，经过燃气专用球阀(3、20)，进入采用无缝钢管焊接制成的瓶组管道4，经法兰过滤器(11、15)、法兰切止阀(12、14)、自动切换阀13、法兰球阀18、法兰过滤器25汽化器进口切止阀24等进入汽化器51，由于进入该前端管网的二甲醚燃气是气、液混相结构，为了保证后端以100％的气态提供给燃气具，进入汽化器的燃气在汽化器里的盘管里经过恒温70±5℃的水浴加热条件下，将气、液混相的燃气升温加热，全部汽化为气相的二甲醚燃气。再经过汽化器出口切止阀31进入二级调压器30，经过二级调压器，将气体压力调至稳定的燃器具等使用点的安全使用压力3000Pa～5000Pa，最后经带报警装置的紧急切断阀29、管道总阀28进入各用户端的各种燃气具。然后，在一组瓶组燃气消耗完之后，压力会降低，通过自动切换阀可自动切换至下一组，保证后端供气的连续性。

上述的二甲醚瓶组站管网供气方法，瓶组站管网出现故障排出方法如下：

①如果在运行过程中如果出现某一组钢瓶中丝扣球阀出现泄漏，可关闭钢瓶上的角阀和同一组的其它丝扣球阀，同时启动下一组瓶组进行供气，等更换好丝扣球阀后可切换至该组，将该组燃气用完后再运行下一组供气。

②如果自动切换阀出现故障，可采取手动的方式，通过关闭切止阀(12或14)打开切止阀(10或19)，对后端燃气具进行供气。

③如果瓶组供气站发生泄漏，防爆探头将会自动启动防爆装置，打开引风机，带报警装置的紧急切断阀(29)会自动切断后端燃气具的供气，等消除泄漏后再从新对后端进行供气。

④如果瓶组管道燃气压力超过设计使用压力，即管道安全阀6的静定压力，安全阀会自动打开，燃气经放散管7从放散口49排放至空气中，从而降低管道内的燃气压力，保证瓶组内管道及设备不会在超压状态下运行，从而保证设备和瓶组站的使用安全。

上述的二甲醚瓶组站管网供气方法，其中二甲醚燃气在汽化器里的汽化过程如下：

开启汽化器的控制箱内总开关，控制箱电源指示灯亮；将开关打到“开”位置，加热指示灯亮，汽化器开始工作；当加热15-20分钟，观察温度表升到40℃时，依次打开瓶组使用钢瓶角阀、丝扣球阀3和法兰过滤器24、汽化器进口阀25、汽化炉出口阀31，汽化炉开始正常工作供气；燃气经过汽化器进口阀进入汽化器，经过汽化器里的盘管42，盘管在65±5℃的水浴加热条件下，将盘管里的二甲醚燃气的气、液混相进行加热，将液态的二甲醚全部加热汽化为气态，最后经二甲醚出气口47、汽化器出口阀门31进入二级调压器进气管道，最后经二级调压器进入后端供气管道。

本发明的突出效果、效益：按上述方法的二甲醚瓶组供气管网，由于二甲醚在常温常压下易汽化，钢瓶易结霜，而且比空气重，对橡胶有熔胀性等特点。首先在管网软连接上都采用耐二甲醚熔胀的高压金属软管；法兰连接采用耐二甲醚腐蚀的聚四氟乙烯垫；由于易汽化，在管网设计中采用汽化器进行强制汽化；而二甲醚作为一种清洁、环保的一种清洁能源，在我国作为多煤、缺油、少气的情况下，作为柴油、液化气的替代能源，发展我国的自身能源优势，为二甲醚作为民用燃料在市场上的推广和运用，符合我国的能源发展方向，对于我国经济发展、环境保护和生态平衡等都具有重要意义。

附图说明

图1为本发明的二甲醚管网及设备方框示意图；

图2为本发明的二甲醚管网专用汽化器主视示意图；

图3为本发明的二甲醚管网专用汽化器俯视示意图；

图4为本发明的二甲醚管网专用汽化器侧视示意图；

图5为本发明的二甲醚管网专用汽化器主剖视示意图；

图6为本发明的二甲醚管网专用汽化器俯剖视示意图；

图7为本发明的二甲醚管网专用汽化器侧剖视示意图。

在图1～7中设备及配件的标记为：1.二甲醚钢瓶，2.金属软管，3.丝扣球阀，4.瓶组汇集管，5.放散管球阀，6.管道安全阀，7.放散管，8.中压压力表，9.压力表前丝扣球阀，10.切止阀，11.法兰过滤器，12.切止阀，13.自动切换阀，14.切止阀、15、法兰过滤器，16.压力表前丝扣球阀，17.中压压力表，18.切止阀，19.切止阀，20.丝扣球阀，21.瓶组汇集管，22.管道安全阀，23.放散管球阀，24.汽化器进气口切止阀，25.汽化器进气口法兰过滤器，26.低压压力表，27.丝扣球阀，28.管道总阀，29.带报警装置的紧急切断阀，30.调压器，31.汽化器出气口切止阀，32.进气法兰，33.进水接头，34.液位观察管，35.温度表，36.压力表，37.出气法兰，38.电源接线盒，39.汽化器外壳，40.O型管，41.汽化器内壳，42.盘管，43.加热头，44.温度控制头，45.二甲醚进气口，46.加水口，47.二甲醚出气口，48.出水口，49.二甲醚放散口，50.燃气总出口，51.汽化器。

具体实施方式

结合图1～7进一步说明本发明的技术问题方案：

在二甲醚作为一种新型燃气，虽然和液化气、柴油有其相似之处，但由于其作为一种新型民用燃气，其理化特性的不同，在供气过程中就必须根据二甲醚的特性进行设计，设计出适合二甲醚的专用管网，具体方案如下：

首先、二甲醚燃气采用二甲醚专用钢瓶充装；

第二、燃气经钢瓶至管网的连接采用高压金属软管；

第三、二甲醚专用强制汽化器的水浴加热条件是70±5℃；

第四、二甲醚燃气管网在法兰连接处采用耐二甲醚熔胀的聚四氟乙烯垫；

经过本管网设计，在使用二甲醚过程中对管网安全隐患和管理操作方便；并保证供气点的供气稳定。

实施例：

由于二甲醚作为一种新型民用燃气，采用一般燃气的管网不能安全顺畅供气，按图1～7制造好的二甲醚管网，是一个采用无缝焊接、螺纹连接、法兰连接等设计而成的二甲醚燃气管网；由于二甲醚的汽化速度比液化气快(易结霜)、比空气重、并且对橡胶有熔胀性等特点，按本发明实施，通过二甲醚专用汽化器能更好地防止二甲醚结霜，运行过程中保证燃气气压的稳定，能更好地保证后端的供气量和安全性。

如果按以往的别的燃气的管网进行设计，由于二甲醚对一般橡胶有熔胀性，并且汽化速度比液化气快，就不能保证管网的安全性。而按本发明设计的二甲醚专用集成管网，具有投资省、占地面积小、建设周期短、操作简单、运行安全可靠等特点，可迅速地向城镇居民小区、工业用户、大型商业用户等供气；这对二甲醚作为城镇燃气，作为一种环保的清洁能源，具有重大的意义。

Claims (3)

1.二甲醚瓶组站管网供气方法，其特征是二甲醚瓶组站管网包括汽化装置、调压装置、供气管道结构；具体流程如下：

首先，燃气通过液化二甲醚钢瓶(1)作为气源，设两个组，一用一备，燃气通过液化二甲醚钢瓶上的角阀进入调压器即中压阀进行一级调压，再经燃气用高压金属软管(2)，经过丝扣球阀(3、20)，进入采用无缝钢管焊接制成的瓶组管道(4、21)，经法兰过滤器(11、15)、法兰切止阀(12、14)、自动切换阀(13)、法兰球阀(18)、汽化器进口法兰过滤器(25)、汽化器进口切止阀(24)进入汽化器(51)，由于进入前端管网的二甲醚燃气是气、液混相结构，为了保证后端以100％的气态提供给燃器具，进入汽化器的燃气在汽化器里的盘管里，经过恒温70±5℃的水浴加热，将气、液混相的燃气升温加热，全部汽化为气相的二甲醚燃气；再经过汽化器出口切止阀(31)进入二级调压器(30)，经过二级调压器，将气体压力调至稳定的燃器具使用点的安全使用压力3000Pa～5000Pa，最后经带报警装置的紧急切断阀(29)、管道总阀(28)进入各用户端的各种燃器具；然后，在一组瓶组燃气消耗完之后，压力会降低，通过自动切换阀能够自动切换至下一组，保证后端供气的连续性。

2.根据权利要求1所述的二甲醚瓶组站管网供气方法，其特征是出现部分问题的故障排除方法如下：

①如果在运行过程中出现某一组钢瓶中丝扣球阀出现泄漏，关闭钢瓶上的角阀和同一组的其它丝扣球阀，同时启动下一组瓶组进行供气，在更换好丝扣球阀后切换至该组，将该组燃气用完后再运行下一组供气；

②如果自动切换阀出现故障，采取手动的方式，通过关闭法兰切止阀(12或14)打开切止阀A(10或19)，对后端燃器具进行供气；

③如果瓶组供气站发生泄漏，防爆探头将会自动启动防爆装置，打开引风机，带报警装置的紧急切断阀(29)会自动切断后端燃器具的供气，在消除泄漏后再重新对后端进行供气；

④如果瓶组管道燃气压力超过设计使用压力即管道安全阀(6)的静定压力，管道安全阀会自动打开，燃气经放散管(7)从放散口(49)排放至空气中，从而降低管道内的燃气压力，保证瓶组管道及设备不会在超压状态下运行，从而保证设备和瓶组站的使用安全。

3.根据权利要求1所述的二甲醚瓶组站管网供气方法，其特征是它的二甲醚燃气在汽化器里的汽化过程如下：

开启汽化器的控制箱内总开关，控制箱电源指示灯亮；将开关打到“开”位置，加热指示灯亮，汽化器开始工作；当加热15～20分钟，观察温度表升到40℃时，依次打开钢瓶角阀、丝扣球阀(3)和汽化器进口法兰过滤器(25)、汽化器进口切止阀(24)、汽化器出口切止阀(31)，汽化器开始正常工作供气；燃气经过汽化器进口切止阀进入汽化器，经过汽化器里的盘管(42)，盘管在65～70℃的水浴加热条件下，将盘管里的二甲醚燃气的气、液混相进行加热，将液态的二甲醚全部加热汽化为气态，最后经二甲醚出气口(47)、汽化器出口切止阀(31)进入二级调压器进气管道，最后经二级调压器进入后端供气管道。

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