CN101747948A - 一种膨胀除湿燃气处理流程 - Google Patents

Abstract

一种膨胀除湿燃气处理流程是涉及一种主要用于瓦斯、沼气等含饱和水蒸气的低热值可燃气体膨胀除湿燃气处理流程。本发明就是提供一种膨胀除湿燃气处理流程，在燃气处理时采用膨胀除湿器，以解决现有的系统复杂、故障率高的缺点。本发明包括增压风机或气体压缩机、气体冷却换热器、膨胀除湿器、气水分离器，其结构要点在增压风机或气体压缩机后依次串接气体冷却换热器、膨胀除湿器、气水分离器。

Description

一种膨胀除湿燃气处理流程

技术领域：

本发明是涉及一种主要用于瓦斯、沼气等含饱和水蒸气的低热值可燃气体膨胀除湿燃气处理流程。

背景技术：

在现有的瓦斯、沼气等燃气处理流程中，一般采用常压冷却降温除湿；然后再增压增温、提高燃气温度的方法，降低燃气相对湿度，以满足后端设备用气要求或者燃气输送的要求；其设备的排布方式为：燃气先进入除湿换热器，利用制冷机制冷降温，燃气冷凝出水，再进入气水分离器，分离冷凝水；再进入增压风机或气体压缩机，增压后输送到后端设备；缺点是处理流程能耗高，冷却降温除湿的制冷机冷源耗能高，需要设置专门的制冷机以及冷却循环管路、循环泵、膨胀罐等设备；还有冬季防冻问题和日常维护问题，系统复杂、故障率增高，流程实现比较复杂。

目前，还有的处理流程采用增压后冷却降温除湿的方法，其设备的排布方式为：燃气进入增压风机或气体压缩机，增压后先进入回热换热器，先与除湿分离后的冷燃气换热(提高除湿分离后的冷燃气的温度，降相对湿度)，再进入气体冷却换热器；利用环境冷源给燃气降温后，再进入除湿换热器，利用制冷机制冷降温，燃气冷凝出水；再进入气水分离器，分离冷凝水，再输送到后端设备，缺点是冷燃气与增压后高温燃气换热，冷量利用不好，降温的高温燃气与环境冷源换热，换热效率降低，总体能耗较高；冷却降温除湿的制冷机冷源耗能高，需要设置专门的制冷机以及冷却循环管路、循环泵、膨胀罐等等设备；还有冬季防冻问题和日常维护问题，系统复杂、故障率增高，流程实现比较复杂。

除采用制冷机冷源冷却降温除湿外，也有采用液体吸收或固体吸附的方法来实现除湿；液体吸收及固体吸附方法的设备占地庞大，造价高，突出的问题是可靠性和可控程度低；原因是吸收和吸附过程不易控制，再者是燃气的洁净度差，污染吸收剂或吸附剂，很容易使吸收剂或吸附剂失效；现有技术以制冷机冷源冷却降温除湿为主。

发明内容：

本发明的目的是提供一种膨胀除湿燃气处理流程，在燃气处理时采用膨胀除湿器，以解决现有的系统复杂、故障率高的缺点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：本发明包括增压风机或气体压缩机、气体冷却换热器、膨胀除湿器、气水分离器，其结构要点在增压风机或气体压缩机后依次串接气体冷却换热器、膨胀除湿器、气水分离器。

本发明的有益效果：

本发明利用膨胀除湿器替代制冷系统和换热器，膨胀除湿器采用减压阀或者节流膨胀阀其结构简单，无运转部件，无电气部件；因此，故障率极低，实现容易；膨胀除湿器采用膨胀机，可以回收一部分机械能，对于节能非常有利；同时膨胀机的运转部件少，故障率很低，实现容易。

附图说明：

图1是本发明的流程图；

图2是本发明的增加精密过滤器和气体冷却换热器采用三通道换热器的流程图；

图3是本发明的增加回热换热器的流程图；

图4是本发明的另一种实施例的流程图；

图5是本发明的增加管道支路的流程图；

图6是气体冷却换热器的结构示意图；

图7是采用减压阀的膨胀除湿器的结构示意图；

图8是采用节流膨胀阀的膨胀除湿器的结构示意图；

图9是采用膨胀机的膨胀除湿器的结构示意图。

1是燃气来气管路，2是增压风机或气体压缩机，3是精密过滤器，4是气体冷却换热器，41是气体冷却换热器的环境冷源，5是回热换热器，6是膨胀除湿器，7是气水分离器，8是流程内连接管道，81是处理流程管道，82是回热换热器5出来进气体冷却换热器4的连接管道，83是管道支路，9是切换阀门，42是冷源部分的热管冷凝端，43是气体冷却换热器的第三通道，44是换热器的热管蒸发端，61是减压阀，62是节流膨胀阀，63是膨胀机。

具体实施方式：

本发明包括增压风机或气体压缩机、气体冷却换热器、膨胀除湿器、气水分离器，在增压风机或气体压缩机后依次串接气体冷却换热器、膨胀除湿器、气水分离器。

膨胀除湿器的减压方式采用减压阀或者节流膨胀阀，或者采用膨胀机。

气水分离器可以是旋风分离器、消雾器、旋风分离器加消雾器或者凝水过滤器；尽可能的除去液态水。

在增压风机或气体压缩机和气体冷却换热器之间还串接有精密过滤器；用于过滤固体杂质，保护后端的换热器，减小结垢。

气体冷却换热器为三通道换热器，从气水分离器出口串接进入气体冷却换热器第三通道。

气体冷却换热器和膨胀除湿器之间还串接有回热换热器，从气水分离器出口串接进入回热换热器的冷侧进口。

从气水分离器出口串接进入回热换热器的冷侧进口的回热换热器的冷侧出口，再串接进入气体冷却换热器第三通道。

气体冷却换热器的冷源可以是空气源或水源或地源或复合冷源；目的是获得尽可能低的廉价冷源，减少高位能源消耗。

在从回热换热器的冷侧出口串接进入气体冷却换热器第三通道前设置的管道支路，管道支路与气体冷却换热器并联，并设置有切换阀门。

气体冷却换热器是分离式热管换热器，冷源换热部分可以与气体冷却换热部分分离；膨胀除湿器可以采用分离式热管换热器，减小占地面积，简化冷循环环节，降低噪音，增加可靠性。

从燃气来气管路1来的燃气经增压风机或气体压缩机2后进入气体冷却换热器4后经环境冷源41换热冷却，冷凝出液态水，液态水顺气体冷却换热器4下部设置的排水管排出；燃气再到膨胀除湿器6，经膨胀除湿器6降低燃气压力而使燃气降温，从而使燃气含有的水蒸气冷凝析出，液态水的状态是雾状的小液滴；然后燃气再到气水分离器7，分离燃气中的小液滴，分离后的水经气水分离器7下部设置的排水管排出；这时含很少液态水的燃气是低温度的。

低温的燃气再到回热换热器5的冷侧进口，用于给进膨胀除湿器6前的燃气降温，回收冷量。

如进一步降低相对湿度，可以再进入气体冷却换热器4，进一步提高温度。

膨胀除湿器6的减压方式采用减压阀61或者节流膨胀阀62，气体流量和压降足够的时候，采用膨胀机63，回收一部分机械功。

从回热换热器5出来的温度升高的燃气，通过管道82再接进入气体冷却换热器4第三通道，进一步给经过气体冷却换热器4的燃气降温，进一步回收冷量。

Claims (10)

1.一种膨胀除湿燃气处理流程，包括增压风机或气体压缩机、气体冷却换热器、膨胀除湿器、气水分离器，其特征在于在增压风机或气体压缩机后依次串接气体冷却换热器、膨胀除湿器、气水分离器。

2.根据权利要求1所述的一种膨胀除湿燃气处理流程，其特征在于膨胀除湿器的减压方式采用减压阀或者节流膨胀阀，或者采用膨胀机。

3.根据权利要求1所述的一种膨胀除湿燃气处理流程，其特征在于气水分离器是旋风分离器、消雾器、旋风分离器加消雾器或者凝水过滤器。

4.根据权利要求1所述的一种膨胀除湿燃气处理流程，其特征在于在增压风机或气体压缩机和气体冷却换热器之间还串接有精密过滤器。

5.根据权利要求1所述的一种膨胀除湿燃气处理流程，其特征在于气体冷却换热器为三通道换热器，从气水分离器出口串接进入气体冷却换热器第三通道。

6.根据权利要求1所述的一种膨胀除湿燃气处理流程，其特征在于气体冷却换热器和膨胀除湿器之间还串接有回热换热器，从气水分离器出口串接进入回热换热器的冷侧进口。

7.根据权利要求6所述的一种膨胀除湿燃气处理流程，其特征在于从气水分离器出口串接进入回热换热器的冷侧进口的回热换热器的冷侧出口，再串接进入气体冷却换热器第三通道。

8.根据权利要求1所述的一种膨胀除湿燃气处理流程，其特征在于气体冷却换热器的冷源是空气源或水源或地源或复合冷源。

9.根据权利要求7所述的一种膨胀除湿燃气处理流程，其特征在于在从回热换热器的冷侧出口串接进入气体冷却换热器第三通道前设置的管道支路，管道支路与气体冷却换热器并联，并设置有切换阀门。

10.根据权利要求1所述的一种膨胀除湿燃气处理流程，其特征在于气体冷却换热器是分离式热管换热器，冷源换热部分可以与气体冷却换热部分分离；膨胀除湿器采用分离式热管换热器。

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