CN104711060A - 一种多级过滤型天然气压缩机 - Google Patents
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Abstract
本发明提出的一种多级过滤型天然气压缩机，包括：第一过滤装置、气缸、第二过滤装置、清洗液储箱、第一三通阀、储气装置和控制模块；第一过滤装置包括第一抽吸泵、第一输入管、第一输出管、第一壳体、第一滤芯、第一球形喷头、第一风机和第一三通阀；第二过滤装置包括第二抽吸泵、第二输入管、第二输出管、第二壳体、第二滤芯、第二球形喷头、第二风机和第二三通阀。本发明中，第一过滤装置对压缩前的气体进行过滤，以便气体提纯，第二过滤装置对压缩后的气体进行过滤，如此，可进一步提纯压缩气体。
Description
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种多级过滤型天然气压缩机。
背景技术
不管是城镇燃气还是机动车用燃气，由于种种原因，天然气内部总带有很多微米级杂质，主要是天燃气母站的脱硫、脱水、除尘不彻底和装载天然气的罐体腐蚀，杂质的存在影响到天然气消耗设备的平稳运行，所以往往在给用户提供气源的最后一站都装有天然气过滤器。而为了天然气运输的方便，用户获得的天然气都需要压缩。
目前多在压缩前对天然气进行过滤处理，不能确保压缩天然气的纯度，且过滤装置结构复杂，清洗困难。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种多级过滤型天然气压缩机。
本发明提出的一种多级过滤型天然气压缩机，包括：第一过滤装置、气缸、第二过滤装置、清洗液储箱、主三通阀、储气装置和控制模块；
第一过滤装置包括第一抽吸泵、第一输入管、第一输出管、第一壳体、第一滤芯、第一球形喷头、第一风机和第一三通阀；
第一滤芯安装在第一壳体内的空腔中，第一输入管穿过第一壳体与第一滤芯连通，第一输出管与第一壳体内的空腔连通，第一输入管和第一输出管上分别安装有第一截断阀和第二截断阀，第一壳体底部安装有第一排污阀；第一球形喷头安装在第一滤芯内部，第一三通阀安装在第一壳体外部，第一球形喷头与第一三通阀的输出端连通，第一三通阀的第一输入端通过第一抽吸泵连接清洗液储箱用于向第一球形喷头输送清洗液，第一三通阀的第二输入端设置有第一风机用于向第一球形喷头送风；
第一过滤装置具有过滤工作状态、冲洗工作状态和风干工作状态，过滤工作状态下，第一截断阀和第二截断阀开启，第一排污阀、第一三通阀、第一风机和第一抽吸泵关闭；冲洗工作状态下，第一截断阀和第二截断阀关闭，第一排污阀开启，第一三通阀的输出端连通第一输入端，第一抽吸泵开启，第一风机关闭，第一球形喷头喷洒清洗液清洗第一壳体内部；风干工作状态下，第一截断阀和第二截断阀关闭，第一排污阀开启，第一三通阀的输出端连通第二输入端，第一抽吸泵关闭，第一风机开启，第一球形喷头送风对第一壳体内部进行风干；
第二过滤装置包括第二抽吸泵、第二输入管、第二输出管、第二壳体、第二滤芯、第二球形喷头、第二风机和第二三通阀；
第二滤芯安装在第二壳体内的空腔中，第二输入管穿过第二壳体与第二滤芯连通，第二输出管与第二壳体内的空腔连通，第二输入管和第二输出管上分别安装有第三截断阀和第四截断阀，第二壳体底部安装有第二排污阀；第二球形喷头安装在第二滤芯内部，第二三通阀安装在第二壳体外部，第二球形喷头与第二三通阀的输出端连通，第二三通阀的第二输入端通过第二抽吸泵连接清洗液储箱用于向第二球形喷头输送清洗液，第二三通阀的第二输入端设置有第二风机用于向第二球形喷头送风；
第二过滤装置具有过滤工作状态、冲洗工作状态和风干工作状态，过滤工作状态下，第三截断阀和第四截断阀开启，第二排污阀、第二三通阀、第二风机和第二抽吸泵关闭；冲洗工作状态下，第三截断阀和第四截断阀关闭，第二排污阀开启，第二三通阀的输出端连通第二输入端，第二抽吸泵开启，第二风机关闭，第二球形喷头喷洒清洗液清洗第二壳体内部；风干工作状态下，第三截断阀和第四截断阀关闭，第二排污阀开启，第二三通阀的输出端连通第二输入端，第二抽吸泵关闭，第二风机开启，第二球形喷头送风对第二壳体内部进行风干；
气缸上设置有输入口、输出口和回流口，气缸内部设置有活塞，输入口、输出口和回流口位于活塞同一侧，输出口处设置有气压传感器；第一输出管连通输入口，主三通阀的输入端连通输出口，主三通阀的第一输出端连通回流口，主三通阀的第二输出端连通第二输入管，第二输出管连通储气装置；
待压缩气体从第一输入管输入，经第一滤芯过滤后从第一输出管输出，并从输入口进入气缸被活塞压缩，压缩后的气体经过主三通阀回流到气缸或者输入第二输入管，第二输入管输入的压缩气体经第二滤芯过滤后从第二输出管输送至储气装置；
控制模块分别与气压传感器、主三通阀、第一抽吸泵、第一风机、第一三通阀、第一截断阀、第二截断阀、第一排污阀、第二抽吸泵、第二风机、第二三通阀、第三截断阀、第四截断阀和第二排污阀连接，其根据气压传感器检测值控制主三通阀工作，并根据预设参数控制第一抽吸泵、第一风机、第一三通阀、第一截断阀、第二截断阀、第一排污阀、第二抽吸泵、第二风机、第二三通阀、第三截断阀、第四截断阀和第二排污阀工作。
优选地，控制模块内预设有气压上限值和气压下限值，且气压下限值小于气压上限值，当气压传感器的检测值达到气压上限值，主三通阀的输入端连通第二输出端；当气压传感器的检测值小于气压下限值，主三通阀的输入端连通第一输出端。
优选地，控制模块内的预设参数包括工作时长、清洗时长和风干时长；当所述多级过滤型天然气压缩机压缩气体达到工作时长，第一过滤装置和第二过滤装置从过滤工作状态切换到冲洗工作状态并持续清洗时长，然后切换到风干工作状态并持续风干时长后，再次恢复过滤工作状态。
优选地，第二输出管与储气装置之间设置有吸附装置。
优选地，吸附装置由多层活性炭吸附层或活性树脂吸附层组成。
本发明中，第一过滤装置对压缩前的气体进行过滤，以便气体提纯，气体经压缩后，其密度增大，杂质的密度也增大，第二过滤装置对压缩后的气体进行过滤，如此，可进一步提纯压缩气体。
本发明中，第一过滤装置和第二过滤装置可进行清洗和风干，配合第一抽吸泵和第二抽吸泵，第一球形喷头和第二球形喷头喷洒清洗液清洗对第一壳体和第二壳体内部尤其是第一滤芯和第二滤芯进行清洗，可避免第一滤芯和第二滤芯上残留的杂质影响气体过滤效果；配合吸风机，第一球形喷头和第二球形喷头喷风对第一壳体和第二壳体内部进行风干，避免第一壳体和第二壳体内残留的清洗液对过滤工作状态下经过第一过滤装置和第二过滤装置的气体造成影响。
本发明采用自动控制的方式，便于节约人力成本，提高工作效率，尤其是对第一三通阀的自动控制，实现气体循环压缩，即节约了气体压缩所占用的设备，节约空间，又可保证气体压缩效果。
附图说明
图1为本发明提出的一种多级过滤型天然气压缩机结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明提出的一种多级过滤型天然气压缩机，包括：第一过滤装置1、气缸2、第二过滤装置3、清洗液储箱4、第一三通阀5、储气装置6和控制模块。
第一过滤装置1包括第一抽吸泵10、第一输入管11、第一输出管12、第一壳体13、第一滤芯14、第一球形喷头15、第一风机16和第一三通阀17。
第一滤芯14安装在第一壳体13内的空腔中，第一输入管11穿过第一壳体13与第一滤芯14连通，第一输出管12与第一壳体13内的空腔连通，第一输入管11和第一输出管12上分别安装有第一截断阀18A和第二截断阀18B，第一壳体13底部安装有第一排污阀19。第一球形喷头15安装在第一滤芯14内部，第一三通阀17安装在第一壳体13外部，第一球形喷头15与第一三通阀17的输出端连通，第一三通阀17的第一输入端通过第一抽吸泵10连接清洗液储箱4用于向第一球形喷头15输送清洗液，第一三通阀17的第二输入端设置有第一风机16用于向第一球形喷头15送风。
第一过滤装置1具有过滤工作状态、冲洗工作状态和风干工作状态。
过滤工作状态下，第一截断阀18A和第二截断阀18B开启，第一排污阀19、第一三通阀17、第一风机16和第一抽吸泵10关闭。此时，气体从第一输入管11输入第一滤芯14，纯气体透过第一滤芯14由第一输出管12输出，气体中夹带的杂质则被第一滤芯14截留。
冲洗工作状态下，第一截断阀18A和第二截断阀18B关闭，第一排污阀19开启，第一三通阀17的输出端连通第一输入端，第一抽吸泵10开启，第一风机16关闭。此时，第一抽吸泵10抽取清洗液送入第一球形喷头15，第一球形喷头15喷洒清洗液清洗对第一壳体13内部尤其是第一滤芯14进行清洗，避免第一滤芯14上残留的杂质影响气体过滤效果。冲洗后的清洗液从第一排污阀19排出。
风干工作状态下，第一截断阀18A和第二截断阀18B关闭，第一排污阀19开启，第一三通阀17的输出端连通第二输入端，第一抽吸泵10关闭，第一风机16开启向第一球形喷头15送风，第一球形喷头15喷风对第一壳体13内部进行风干，避免第一壳体13内残留的清洗液对过滤工作状态下经过过滤装置的气体造成影响。
第二过滤装置3包括第二抽吸泵30、第二输入管31、第二输出管32、第二壳体33、第二滤芯34、第二球形喷头35、第二风机36和第二三通阀37。
第二滤芯34安装在第二壳体33内的空腔中，第二输入管31穿过第二壳体33与第二滤芯34连通，第二输出管32与第二壳体33内的空腔连通，第二输入管31和第二输出管32上分别安装有第三截断阀38A和第四截断阀38B，第二壳体33底部安装有第二排污阀39。第二球形喷头35安装在第二滤芯34内部，第二三通阀37安装在第二壳体33外部，第二球形喷头35与第二三通阀37的输出端连通，第二三通阀37的第二输入端通过第二抽吸泵30连接清洗液储箱4用于向第二球形喷头35输送清洗液，第二三通阀37的第二输入端设置有第二风机36用于向第二球形喷头35送风。
第二过滤装置3具有过滤工作状态、冲洗工作状态和风干工作状态。
过滤工作状态下，第三截断阀38A和第四截断阀38B开启，第二排污阀39、第二三通阀37、第二风机36和第二抽吸泵30关闭。此时，气体从第二输入管33输入第二滤芯34，纯气体透过第二滤芯34由第二输出管32输出，气体中夹带的杂质则被第二滤芯34截留。
冲洗工作状态下，第三截断阀38A和第四截断阀38B关闭，第二排污阀39开启，第二三通阀37的输出端连通第二输入端，第二抽吸泵30开启，第二风机36关闭。此时，第二抽吸泵30抽取清洗液送入第二球形喷头35，第二球形喷头35喷洒清洗液清洗对第二壳体33内部尤其是第二滤芯34进行清洗，避免第二滤芯34上残留的杂质影响气体过滤效果。冲洗后的清洗液从第二排污阀39排出。
风干工作状态下，第三截断阀38A和第四截断阀38B关闭，第二排污阀39开启，第二三通阀37的输出端连通第二输入端，第二抽吸泵30关闭，第二风机36开启向第二球形喷头35送风，第二球形喷头35喷风对第二壳体33内部进行风干，避免第二壳体33内残留的清洗液对过滤工作状态下经过过滤装置的气体造成影响。
气缸2上设置有输入口21、输出口22和回流口23，气缸2内部设置有活塞，输入口21、输出口22和回流口23位于活塞同一侧，输出口22处设置有气压传感器7用于检测气压。
第一输出管12连通输入口21以将经过过滤的待压缩气体输入气缸2，第一三通阀5的输入端连通输出口22，第一三通阀5的第一输出端连通回流口23，第一三通阀5的第二输出端连通第二输入管31，第二输出管32连通储气装置6。
控制模块分别与气压传感器7、主三通阀5、第一抽吸泵10、第一风机16、第一三通阀17、第一截断阀18A、第二截断阀18B、第一排污阀19、第二抽吸泵30、第二风机36、第二三通阀37、第三截断阀38A、第四截断阀38B和第二排污阀39连接。
控制模块内预设有气压上限值和气压下限值，且气压下限值小于气压上限值，其根据气压传感器7检测值与气压上限值和气压下限值的比较结果控制第一三通阀5工作。
第一过滤装置1和第二过滤装置3处于过滤工作状态时，待压缩气体从第一输入管11输入，经第一过滤装置1的第一滤芯14过滤后从第一输出管12输出，并从输入口21进入气缸2被活塞压缩。气压传感器实时检测输出口22处的气压值，当气压传感器7的检测值小于气压下限值，第一三通阀5的输入端连通第一输出端，压缩后的气体经过第一三通阀5回流到气缸2进行循环压缩；当气压传感器7的检测值达到气压上限值，第一三通阀5的输入端连通第二输出端，压缩后的气体经过第一三通阀5输入第二输入管21。第二输入管31输入的压缩气体经第二滤芯34过滤后从第二输出管32输送至储气装置6。
控制模块根据预设参数控制第一抽吸泵10、第一风机16、第一三通阀17、第一截断阀18A、第二截断阀18B、第一排污阀19、第二抽吸泵30、第二风机36、第二三通阀37、第三截断阀38A、第四截断阀38B和第二排污阀39工作，预设参数包括工作时长、清洗时长和风干时长。当该多级过滤型天然气压缩机压缩气体达到工作时长，第一过滤装置1和第二过滤装置3从过滤工作状态切换到冲洗工作状态并持续清洗时长，然后切换到风干工作状态并持续风干时长后，再次恢复过滤工作状态。
本实施方式中，第二输出管32与储气装置6之间设置有吸附装置8，以对进入存储阶段前的压缩气体再进行一次杂质吸附，从而提高存储压缩气体的纯度。具体实施时，吸附装置8可由多层活性炭吸附层或活性树脂吸附层组成。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种多级过滤型天然气压缩机，其特征在于，包括：第一过滤装置(1)、气缸(2)、第二过滤装置(3)、清洗液储箱(4)、主三通阀(5)、储气装置(6)和控制模块；
第一过滤装置(1)包括第一抽吸泵(10)、第一输入管(11)、第一输出管(12)、第一壳体(13)、第一滤芯(14)、第一球形喷头(15)、第一风机(16)和第一三通阀(17)；
第一滤芯(14)安装在第一壳体(13)内的空腔中，第一输入管(11)穿过第一壳体(13)与第一滤芯(14)连通，第一输出管(12)与第一壳体(13)内的空腔连通，第一输入管(11)和第一输出管(12)上分别安装有第一截断阀(18A)和第二截断阀(18B)，第一壳体(13)底部安装有第一排污阀(19)；第一球形喷头(15)安装在第一滤芯(14)内部，第一三通阀(17)安装在第一壳体(13)外部，第一球形喷头(15)与第一三通阀(17)的输出端连通，第一三通阀(17)的第一输入端通过第一抽吸泵(10)连接清洗液储箱(4)用于向第一球形喷头(15)输送清洗液，第一三通阀(17)的第二输入端设置有第一风机(16)用于向第一球形喷头(15)送风；
第一过滤装置(1)具有过滤工作状态、冲洗工作状态和风干工作状态，过滤工作状态下，第一截断阀(18A)和第二截断阀(18B)开启，第一排污阀(19)、第一三通阀(17)、第一风机(16)和第一抽吸泵(10)关闭；冲洗工作状态下，第一截断阀(18A)和第二截断阀(18B)关闭，第一排污阀(19)开启，第一三通阀(17)的输出端连通第一输入端，第一抽吸泵(10)开启，第一风机(16)关闭，第一球形喷头(15)喷洒清洗液清洗第一壳体(13)内部；风干工作状态下，第一截断阀(18A)和第二截断阀(18B)关闭，第一排污阀(19)开启，第一三通阀(17)的输出端连通第二输入端，第一抽吸泵(10)关闭，第一风机(16)开启，第一球形喷头(15)送风对第一壳体(13)内部进行风干；
第二过滤装置(3)包括第二抽吸泵(30)、第二输入管(31)、第二输出管(32)、第二壳体(33)、第二滤芯(34)、第二球形喷头(35)、第二风机(36)和第二三通阀(37)；
第二滤芯(34)安装在第二壳体(33)内的空腔中，第二输入管(31)穿过第二壳体(33)与第二滤芯(34)连通，第二输出管(32)与第二壳体(33)内的空腔连通，第二输入管(31)和第二输出管(32)上分别安装有第三截断阀(38A)和第四截断阀(38B)，第二壳体(33)底部安装有第二排污阀(39)；第二球形喷头(35)安装在第二滤芯(34)内部，第二三通阀(37)安装在第二壳体(33)外部，第二球形喷头(35)与第二三通阀(37)的输出端连通，第二三通阀(37)的第二输入端通过第二抽吸泵(30)连接清洗液储箱(4)用于向第二球形喷头(35)输送清洗液，第二三通阀(37)的第二输入端设置有第二风机(36)用于向第二球形喷头(35)送风；
第二过滤装置(3)具有过滤工作状态、冲洗工作状态和风干工作状态，过滤工作状态下，第三截断阀(38A)和第四截断阀(38B)开启，第二排污阀(39)、第二三通阀(37)、第二风机(36)和第二抽吸泵(30)关闭；冲洗工作状态下，第三截断阀(38A)和第四截断阀(38B)关闭，第二排污阀(39)开启，第二三通阀(37)的输出端连通第二输入端，第二抽吸泵(30)开启，第二风机(36)关闭，第二球形喷头(35)喷洒清洗液清洗第二壳体(33)内部；风干工作状态下，第三截断阀(38A)和第四截断阀(38B)关闭，第二排污阀(39)开启，第二三通阀(37)的输出端连通第二输入端，第二抽吸泵(30)关闭，第二风机(36)开启，第二球形喷头(35)送风对第二壳体(33)内部进行风干；
气缸(2)上设置有输入口(21)、输出口(22)和回流口(23)，气缸(2)内部设置有活塞，输入口(21)、输出口(22)和回流口(23)位于活塞同一侧，输出口(22)处设置有气压传感器(7)；第一输出管(12)连通输入口(21)，主三通阀(5)的输入端连通输出口(22)，主三通阀(5)的第一输出端连通回流口(23)，主三通阀(5)的第二输出端连通第二输入管(31)，第二输出管(32)连通储气装置(6)；
待压缩气体从第一输入管(11)输入，经第一滤芯(14)过滤后从第一输出管(12)输出，并从输入口(21)进入气缸(2)被活塞压缩，压缩后的气体经过主三通阀(5)回流到气缸(2)或者输入第二输入管(31)，第二输入管(31)输入的压缩气体经第二滤芯(34)过滤后从第二输出管(32)输送至储气装置(6)；
控制模块分别与气压传感器(7)、主三通阀(5)、第一抽吸泵(10)、第一风机(16)、第一三通阀(17)、第一截断阀(18A)、第二截断阀(18B)、第一排污阀(19)、第二抽吸泵(30)、第二风机(36)、第二三通阀(37)、第三截断阀(38A)、第四截断阀(38B)和第二排污阀(39)连接，其根据气压传感器(7)检测值控制主三通阀(5)工作，并根据预设参数控制第一抽吸泵(10)、第一风机(16)、第一三通阀(17)、第一截断阀(18A)、第二截断阀(18B)、第一排污阀(19)、第二抽吸泵(30)、第二风机(36)、第二三通阀(37)、第三截断阀(38A)、第四截断阀(38B)和第二排污阀(39)工作。
2.如权利要求1所述的多级过滤型天然气压缩机，其特征在于，控制模块内预设有气压上限值和气压下限值，且气压下限值小于气压上限值，当气压传感器(7)的检测值达到气压上限值，主三通阀(5)的输入端连通第二输出端；当气压传感器(7)的检测值小于气压下限值，主三通阀(5)的输入端连通第一输出端。
3.如权利要求1所述的多级过滤型天然气压缩机，其特征在于，控制模块内的预设参数包括工作时长、清洗时长和风干时长；当所述多级过滤型天然气压缩机压缩气体达到工作时长，第一过滤装置(1)和第二过滤装置(3)从过滤工作状态切换到冲洗工作状态并持续清洗时长，然后切换到风干工作状态并持续风干时长后，再次恢复过滤工作状态。
4.如权利要求1至3任一项所述的多级过滤型天然气压缩机，其特征在于，第二输出管(32)与储气装置(6)之间设置有吸附装置(8)。
5.如权利要求4所述的多级过滤型天然气压缩机，其特征在于，吸附装置(8)由多层活性炭吸附层或活性树脂吸附层组成。
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