CN106523911A - 一种天然气输送管路系统及天然气输送方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及天然气输送领域，公开了一种天然气输送管路系统及天然气输送方法，沿天然气流通方向，它包括依次通过管道连通的汽化系统、调压装置和磁化系统；所述汽化系统包括三个汽化器，所述汽化器通过管道以并联和串联的方式进行连接；所述磁化系统包括两个磁化器，所述磁化器通过管道以并联和串联的方式进行连接；所述汽化系统、调压装置和磁化系统都连接受控于自动控制系统。通过汽化系统能解决天然气汽化效率低的问题，通过磁化系统能够解决天然气燃烧效率低的问题。

Description

一种天然气输送管路系统及天然气输送方法

技术领域

本发明涉及一种天然气输送管路系统及天然气输送方法。

背景技术

天然气一般都是以液态的形式在深冷状态下保存的，液态天然气存储方便，便于运输，但是，在天然气燃烧过程中，天然气是以气态形式供给的，因此天然气必须经过汽化后才能使液态天然气变成气态。现在的天然气输送管路中，一般都是在管道上接入一个汽化器对天然气进行汽化。但是在供气量大，输送速率快时，一个汽化器是没办法对天然气进行完全汽化的，深冷天然气会使下游管道出现结霜的现象。天然气经过汽化后，其温度仍然很低，不利于天然气的燃烧。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种天然气输送管路系统及天然气输送方法，通过汽化系统能解决天然气汽化效率低的问题，通过磁化系统能够解决天然气燃烧效率低的问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明公开了一种天然气输送管路系统，沿天然气流通方向，它包括依次通过管道连通的的汽化系统、调压装置和磁化系统；所述汽化系统包括三个汽化器，所述汽化器通过管道以并联和串联的方式进行连接；所述磁化系统包括两个磁化器，所述磁化器通过管道以并联和串联的方式进行连接；所述汽化系统、调压装置和磁化系统都连接受控于自动控制系统。

由于上述结构，天然气需求量大时，汽化器可以采用并联的方式对天然气进行汽化，多个汽化器同时工作，保证了汽化效率，当天然气流速过快时，汽化器以串联的方式对天然气进行汽化，多级汽化，保证天然气汽化完全，不会在下游管道上产生结冰的现象。磁化系统中的磁化器能够将天然气分子磁化后进行分散，以提高其与空气的接触面积，提高燃烧效率，节约能源。天然气需求量大时，磁化器以并联的方式工作，天然气流速过快时，磁化器以串联的方式工作。

进一步的，所述汽化系统包括电磁阀A、电磁阀B、电磁阀C、电磁阀D、电磁阀E、电磁阀F、电磁阀G、电磁阀H和汽化器，所述汽化器分为汽化器A、汽化器B和汽化器C；其中汽化器A、汽化器B和汽化器C通过管道并联；所述汽化器A的上游端设置有电磁阀A，下游端设置有电磁阀D；所述汽化器B的上游端设置有电磁阀B,下游端设置有电磁阀E；所述汽化器C的上游端设置有电磁阀C,下游端设置有电磁阀F;所述汽化器A、电磁阀G、汽化器B、电磁阀H（8）和汽化器C依次通过管道串联；所述电磁阀G的上游端通过管道连接在汽化器A和电磁阀D之间，所述电磁阀G的下游端通过管道连接在汽化器B和电磁阀B之间；所述电磁阀H的上游端通过管道连接在汽化器B和电磁阀E之间，所述电磁阀H的下游端通过管道连接在汽化器C和电磁阀C之间。

进一步的，所述磁化系统包括电磁阀I、电磁阀J、电磁阀K、电磁阀L和磁化器，所述磁化器分为磁化器A和磁化器B；所述磁化器A和磁化器B通过管道并联；其中磁化器A的上游端设置有电磁阀I，下游端设置有电磁阀J，磁化器B的上游端设置有电磁阀K，下游端设置有电磁阀L。所述电磁阀M的上游端通过管道连接在磁化器A和电磁阀J之间，所述电磁阀M的下游端通过管道连接在磁化器B和电磁阀K之间。

进一步的，所述汽化器包括圆形外壳，所述圆形外壳包括汽化器进气口和汽化器出气口，所述圆形外壳内从汽化器进气口至汽化器出气口之间依次设置有分气腔、汽化腔和汇气腔；所述汽化腔内设置有若干输气管，所述输气管上缠绕有电热丝；所述输气管前端与分气腔连通；所述输气管后端与汇气腔连通；所述汽化器进气口与分气腔连通，汽化器出气口与汇气腔连通。

由于上述结构，分气腔能够将天燃气分散后送入多个输气管道中，多个输气管道上的电热丝分别对每个输气管道进行加热，进而对天然气进行汽化。天然气分散后通过多个管道进行汽化，能够提高汽化效率。汇气腔能够将汽化后的天然气汇聚在一起后输送到下游端。

进一步的，所述输气管包括与一中心输气管和若干围绕中心输气管呈环形阵列排布的外侧输气管；所述输气管间相互平行；所述中心输气管的中心轴线与圆形外壳的中心轴线重合。

进一步的，所述磁化器包括方形外壳，所述方形外壳包括磁化器进气口和磁化器出气口，所述方形外壳内从磁化器进气口至磁化器出气口之间依次设置有分气室、磁化室和汇气室；所述磁化室内设置有若干磁化通道，所述磁化通道内设置有永磁体；所述磁化通道前端与分气室连通；所述磁化通道后端与汇气室连通；所述磁化器进气口与分气室连通，磁化器出气口与汇气室连通。

由于上述结构，天然气经分气室分散后进入多个磁化通道，多个磁化通道能够提高天然气的磁化效率。

进一步的，所述磁化室内从上至下被相互平行的若干隔板分隔成若干磁化通道；所述每个磁化通道的顶部和底部分别设置有磁极相反的永磁体。

进一步的，所述自动控制系统包括主控器，所述主控器上连接有汽化器控制模块、电磁阀控制模块、调压装置控制模块；所述汽化器控制模块上述所有汽化器相连、电池阀控制模块与上述所有电磁阀相连、调压装置控制模块与调压装置相连；

所述主控器上还连接有第一检查压力传感器和第二压力检测传感器；其中第一压力检测传感器安装在电磁阀A、电磁阀B和电磁阀C的上游端；第二压力检测传感器安装在电磁阀D、电磁阀E和电磁阀F的下游端和调压装置的上游端。

本发明还公开了一种天然气输送管路系统的天然气输送方法，所述天然气输送方法的控制步骤如下：

步骤1：第一压力检测传感器检测检测其所在管道处的天然气压力值P1；

步骤2：判断压力值P1与主控器内存储的压力值P11之间的关系，若P1〈P11，则主控器控制电磁阀控制控制模块使电磁阀控制模块控制电磁阀A至电磁阀F打开，使汽化器A、汽化器B、汽化器C之间形成并联关系；若P1≥P11，则主控器控制电磁阀控制控制模块使电磁阀控制模块控制电磁阀A、电磁阀G、电磁阀H、电磁阀F打开，控制电磁阀B、电池阀C、电磁阀D、电磁阀E关闭，使电使汽化器A、汽化器B、汽化器C之间形成串联关系；

步骤3：第二压力检测传感器检测检测其所在管道处的天然气压力值P2；

步骤4：若压力值P2小雨主控器内存储的当前管路处最小压力值P21时，主控器控制调压装置控制模块控制调压装置对当前管道处的天然气进行增压，增压后的压力值为P31；若压力值P2大于主控器内存储的当前管路处最大压力值P22时，主控器控制调压装置控制模块控制调压装置对当前管道处的天然气进行降压，降压后的压力值为P32；其中P21、P22、P31、P32满足如下关系：P21〈P31〈P32〈P22；

步骤5：经调压装置调压后，若调压装置下游端的压力值为P31，则主控器控制电磁阀控制控制模块使电磁阀控制模块控制电磁阀I（10）、电磁阀J（11），电磁阀K（13）和电磁阀L（12）打开；使磁化器A和磁化器B并联工作；若调压装置下游端的压力值为P32，则主控器控制电磁阀控制控制模块使电磁阀控制模块控制电磁阀I（10）、电磁阀M（27）、电磁阀L（12）打开，电磁阀J（11）、电磁阀K（13）关闭，使磁化器A和磁化器B串连工作。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明能够的汽化器和磁化器工作时并联能够保障需气量大时的天然气汽化和磁化；串联能够保障天然气流速过快时对天然气完全汽化和磁化，避免因汽化不完全导致下游管道结霜和燃烧效率低。汽化器并联和磁化器并联，也为检修带来了方便，一个汽化器或磁化器检修时，其他的汽化器和磁化次还能继续工作，保证了天然气的输送。本发明的天然气输送管路系统能够保障天然气的运输效率且，还能调高天然气的燃烧效率，有利于节省能源。同时，本发明的汽化器和磁化器工作效率也较高。

附图说明

图1是本发明的天然气管路输送系统结构；

图2是本发明的汽化器内部结构主视图；

图3是本发明的汽化器内部结构左视图；

图4是本发明的磁化器内部结构主视图；

图5是本发明的磁化器内部结构左视图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种天然气输送管路系统，沿天然气流通方向，它包括依次通过管道连通的的汽化系统、调压装置5和磁化系统；所述汽化系统包括三个汽化器，所述汽化器通过管道以并联和串联的方式进行连接；所述磁化系统包括两个磁化器，所述磁化器通过管道以并联和串联的方式进行连接；所述汽化系统、调压装置5和磁化系统都连接受控于自动控制系统。

所述汽化系统包括电磁阀A1、电磁阀B9、电磁阀C7、电磁阀D2、电磁阀E4、电磁阀F6、电磁阀G3、电磁阀H8和汽化器，所述汽化器分为汽化器A、汽化器B和汽化器C；其中汽化器A、汽化器B和汽化器C通过管道并联；所述汽化器A的上游端设置有电磁阀A1，下游端设置有电磁阀D2；所述汽化器B的上游端设置有电磁阀B9,下游端设置有电磁阀E4；所述汽化器C的上游端设置有电磁阀C7,下游端设置有电磁阀F6;所述汽化器A、电磁阀G3、汽化器B、电磁阀H8和汽化器C依次通过管道串联；所述电磁阀G3的上游端通过管道连接在汽化器A和电磁阀D2之间，所述电磁阀G3的下游端通过管道连接在汽化器B和电磁阀B9之间；所述电磁阀H8的上游端通过管道连接在汽化器B和电磁阀E4之间，所述电磁阀H8的下游端通过管道连接在汽化器C和电磁阀C7之间。

所述磁化系统包括电磁阀I10、电磁阀J11、电磁阀K13、电磁阀L12、电磁阀M27和磁化器，所述磁化器分为磁化器A和磁化器B；所述磁化器A和磁化器B通过管道并联；其中磁化器A的上游端设置有电磁阀I10，下游端设置有电磁阀J11，磁化器B的上游端设置有电磁阀K13，下游端设置有电磁阀L12；所述电磁阀M27的上游端通过管道连接在磁化器A和电磁阀J11之间，所述电磁阀M27的下游端通过管道连接在磁化器B和电磁阀K11之间。

所述汽化器包括圆形外壳17，所述圆形外壳17包括汽化器进气口12和汽化器出气口19，所述圆形外壳17内从汽化器进气口12至汽化器出气口19之间依次设置有分气腔14、汽化腔和汇气腔18；所述汽化腔14内设置有若干输气管16，所述输气管16上缠绕有电热丝15；所述输气管16前端与分气腔14连通；所述输气管16后端与汇气腔18连通；所述汽化器进气口12与分气腔14连通，汽化器出气口19与汇气腔18连通。

所述输气管16包括与一中心输气管和若干围绕中心输气管呈环形阵列排布的外侧输气管；所述输气管16间相互平行；所述中心输气管的中心轴线与圆形外壳17的中心轴线重合。

所述磁化器包括方形外壳14，所述方形外壳14包括磁化器进气口20和磁化器出气口26，所述方形外壳14内从磁化器进气口20至磁化器出气口26之间依次设置有分气室21、磁化室和汇气室24；所述磁化室内设置有若干磁化通道22，所述磁化通道22内设置有永磁体23；所述磁化通道22前端与分气室21连通；所述磁化通道22后端与汇气室24连通；所述磁化器进气口20与分气室21连通，磁化器出气口26与汇气室24连通。

所述磁化室内从上至下被相互平行的若干隔板分隔成若干磁化通道22；所述每个磁化通道22的顶部和底部分别设置有磁极相反的永磁体23。

所述自动控制系统包括主控器，所述主控器上连接有汽化器控制模块、电磁阀控制模块、调压装置控制模块；所述汽化器控制模块上述所有汽化器相连、电池阀控制模块与上述所有电磁阀相连、调压装置控制模块与调压装置5相连；

所述汽化器控制模块由于控制汽化器的启停，所述电磁阀控制模块用于控制所有电磁阀的开闭，所述调压装置控制模块用于控制调压装置进行调压。

所述主控器上还连接有第一检查压力传感器和第二压力检测传感器；其中第一压力检测传感器安装在电磁阀A1、电磁阀B9和电磁阀C7的上游端；第二压力检测传感器安装在电磁阀D2、电磁阀E4和电磁阀F6的下游端和调压装置5的上游端。

因为流速与压力成正比，这里压力传感器来间接检测天然气的流速。

一种天然气输送管路系统的天然气输送方法，所述天然气输送方法的控制步骤如下：

步骤1：第一压力检测传感器检测检测其所在管道处的天然气压力值P1；

步骤2：判断压力值P1与主控器内存储的压力值P11之间的关系，若P1〈P11，则主控器控制电磁阀控制控制模块使电磁阀控制模块控制电磁阀A1至电磁阀F6打开，使汽化器A、汽化器B、汽化器C之间形成并联关系；若P1≥P11，则主控器控制电磁阀控制控制模块使电磁阀控制模块控制电磁阀A1、电磁阀G3、电磁阀H8、电磁阀F6打开，控制电磁阀B9、电池阀C、电磁阀D2、电磁阀E4关闭，使电使汽化器A、汽化器B、汽化器C之间形成串联关系；

步骤3：第二压力检测传感器检测检测其所在管道处的天然气压力值P2；

步骤4：若压力值P2小雨主控器内存储的当前管路处最小压力值P21时，主控器控制调压装置控制模块控制调压装置对当前管道处的天然气进行增压，增压后的压力值为P31；若压力值P2大于主控器内存储的当前管路处最大压力值P22时，主控器控制调压装置控制模块控制调压装置对当前管道处的天然气进行降压，降压后的压力值为P32；其中P21、P22、P31、P32满足如下关系：P21〈P31〈P32〈P22；

步骤5：经调压装置调压后，若调压装置下游端的压力值为P31，则主控器控制电磁阀控制控制模块使电磁阀控制模块控制电磁阀I10、电磁阀J11，电磁阀K13和电磁阀L12打开；使磁化器A和磁化器B并联工作；若调压装置下游端的压力值为P32，则主控器控制电磁阀控制控制模块使电磁阀控制模块控制电磁阀I10、电磁阀M27、电磁阀L12打开，电磁阀J11、电磁阀K13关闭，使磁化器A和磁化器B串连工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种天然气输送管路系统，其特征在于：沿天然气流通方向，它包括依次通过管道连通的的汽化系统、调压装置（5）和磁化系统；所述汽化系统包括三个汽化器，所述汽化器通过管道以并联和串联的方式进行连接；所述磁化系统包括两个磁化器，所述磁化器通过管道以并联和串联的方式进行连接；所述汽化系统、调压装置（5）和磁化系统都连接受控于自动控制系统。

2.根据权利要求1所述的一种天然气输送管路系统，其特征在于：所述汽化系统包括电磁阀A（1）、电磁阀B（9）、电磁阀C（7）、电磁阀D（2）、电磁阀E（4）、电磁阀F（6）、电磁阀G（3）、电磁阀H（8）和汽化器，所述汽化器分为汽化器A、汽化器B和汽化器C；其中汽化器A、汽化器B和汽化器C通过管道并联；所述汽化器A的上游端设置有电磁阀A（1），下游端设置有电磁阀D（2）；所述汽化器B的上游端设置有电磁阀B（9）,下游端设置有电磁阀E（4）；所述汽化器C的上游端设置有电磁阀C（7）,下游端设置有电磁阀F（6）;所述汽化器A、电磁阀G（3）、汽化器B、电磁阀H（8）和汽化器C依次通过管道串联；所述电磁阀G（3）的上游端通过管道连接在汽化器A和电磁阀D（2）之间，所述电磁阀G（3）的下游端通过管道连接在汽化器B和电磁阀B（9）之间；所述电磁阀H（8）的上游端通过管道连接在汽化器B和电磁阀E（4）之间，所述电磁阀H（8）的下游端通过管道连接在汽化器C和电磁阀C（7）之间。

3.根据权利要求2所述的一种天然气输送管路系统，其特征在于：所述磁化系统包括电磁阀I（10）、电磁阀J（11）、电磁阀K（13）、电磁阀L（12）、电磁阀M（27）和磁化器，所述磁化器分为磁化器A和磁化器B；所述磁化器A和磁化器B通过管道并联；其中磁化器A的上游端设置有电磁阀I（10），下游端设置有电磁阀J（11），磁化器B的上游端设置有电磁阀K（13），下游端设置有电磁阀L（12）；所述电磁阀M（27）的上游端通过管道连接在磁化器A和电磁阀J（11）之间，所述电磁阀M（27）的下游端通过管道连接在磁化器B和电磁阀K（11）之间。

4.根据权利要求3所述的一种天然气输送管路系统，其特征在于：所述汽化器包括圆形外壳(17)，所述圆形外壳(17)包括汽化器进气口（12）和汽化器出气口（19），所述圆形外壳（17）内从汽化器进气口（12）至汽化器出气口（19）之间依次设置有分气腔（14）、汽化腔和汇气腔（18）；所述汽化腔（14）内设置有若干输气管（16），所述输气管（16）上缠绕有电热丝（15）；所述输气管（16）前端与分气腔（14）连通；所述输气管（16）后端与汇气腔（18）连通；所述汽化器进气口（12）与分气腔（14）连通，汽化器出气口（19）与汇气腔（18）连通。

5.根据权利要求4所述的一种天然气输送管路系统，其特征在于：所述输气管（16）包括与一中心输气管和若干围绕中心输气管呈环形阵列排布的外侧输气管；所述输气管（16）间相互平行；所述中心输气管的中心轴线与圆形外壳（17）的中心轴线重合。

6.根据权利要求5所述的一种天然气输送管路系统，其特征在于：所述磁化器包括方形外壳（14），所述方形外壳（14）包括磁化器进气口（20）和磁化器出气口（26），所述方形外壳（14）内从磁化器进气口（20）至磁化器出气口（26）之间依次设置有分气室（21）、磁化室和汇气室（24）；所述磁化室内设置有若干磁化通道（22），所述磁化通道（22）内设置有永磁体（23）；所述磁化通道（22）前端与分气室（21）连通；所述磁化通道（22）后端与汇气室（24）连通；所述磁化器进气口（20）与分气室（21）连通，磁化器出气口（26）与汇气室（24）连通。

7.根据权利要求6所述的一种天然气输送管路系统，其特征在于：所述磁化室内从上至下被相互平行的若干隔板分隔成若干磁化通道（22）；所述每个磁化通道（22）的顶部和底部分别设置有磁极相反的永磁体（23）。

8.根据权利要求7所述的一种天然气输送管路系统，其特征在于：所述自动控制系统包括主控器，所述主控器上连接有汽化器控制模块、电磁阀控制模块、调压装置控制模块；所述汽化器控制模块上述所有汽化器相连、电池阀控制模块与上述所有电磁阀相连、调压装置控制模块与调压装置（5）相连；

所述主控器上还连接有第一检查压力传感器和第二压力检测传感器；其中第一压力检测传感器安装在电磁阀A（1）、电磁阀B（9）和电磁阀C（7）的上游端；第二压力检测传感器安装在电磁阀D（2）、电磁阀E（4）和电磁阀F（6）的下游端和调压装置（5）的上游端。

9.一种天然气输送管路系统的天然气输送方法，其特征在于：所述天然气输送方法的控制步骤如下：

步骤1：第一压力检测传感器检测检测其所在管道处的天然气压力值P1；

步骤2：判断压力值P1与主控器内存储的压力值P11之间的关系，若P1〈P11，则主控器控制电磁阀控制控制模块使电磁阀控制模块控制电磁阀A（1）至电磁阀F（6）打开，使汽化器A、汽化器B、汽化器C之间形成并联关系；若P1≥P11，则主控器控制电磁阀控制控制模块使电磁阀控制模块控制电磁阀A（1）、电磁阀G（3）、电磁阀H（8）、电磁阀F（6）打开，控制电磁阀B（9）、电池阀C、电磁阀D（2）、电磁阀E（4）关闭，使电使汽化器A、汽化器B、汽化器C之间形成串联关系；

步骤3：第二压力检测传感器检测检测其所在管道处的天然气压力值P2；

步骤4：若压力值P2小雨主控器内存储的当前管路处最小压力值P21时，主控器控制调压装置控制模块控制调压装置对当前管道处的天然气进行增压，增压后的压力值为P31；若压力值P2大于主控器内存储的当前管路处最大压力值P22时，主控器控制调压装置控制模块控制调压装置对当前管道处的天然气进行降压，降压后的压力值为P32；其中P21、P22、P31、P32满足如下关系：P21〈P31〈P32〈P22；

步骤5：经调压装置调压后，若调压装置下游端的压力值为P31，则主控器控制电磁阀控制控制模块使电磁阀控制模块控制电磁阀I（10）、电磁阀J（11），电磁阀K（13）和电磁阀L（12）打开；使磁化器A和磁化器B并联工作；若调压装置下游端的压力值为P32，则主控器控制电磁阀控制控制模块使电磁阀控制模块控制电磁阀I（10）、电磁阀M（27）、电磁阀L（12）打开，电磁阀J（11）、电磁阀K（13）关闭，使磁化器A和磁化器B串连工作。