CN110499196A - 一种整橇增压站集气装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种整橇增压站集气装置，包括进气分离器、增压装置、油气分离器、气水分离器及计量阀组，且相互之间通过管道连接方式一体化布置在工作站上；进气分离器的进气端与集气装置的进气口相连通，进气分离器的出气端通过增压装置与油气分离器相连通，油气分离器与气水分离器相连通，气水分离器与计量阀组相连通，计量阀组与集气装置的出气口相连通；本发明的有益效果为：通过将进站分离、气体增压、输出计量一体化橇块设计，通过一体化橇块设计的集气装置能取代一个增压站从而实现增压效果；具有占地面积小、投资成本低、安装方便灵活的优点。
Description
技术领域
本发明属于煤层气采集设备技术领域，尤其涉及一种整橇增压站集气装置。
背景技术
我国煤层气资源储量丰富，巨大市场还待挖掘，煤层气的开采利用受国家政策大力支持，通过煤层气的开采大大减少了矿井瓦斯灾害以及环境的污染，煤层气的开发利用具有一举多得的功效：洁净能源，商业化能产生巨大的经济效益，为国家战略资源。煤层气的开采一般有两种方式：一是地面钻井开采；二是井下瓦斯抽放系统抽出，地面钻井开采的煤层气和抽放瓦斯都是可以利用的，通过地面开采和抽放后可以大大减少风排瓦斯的数量，降低了煤矿对通风的要求，改善了矿工的安全生产条件。
特别是地面钻井开采由于井口压力较低，无法直接利用，需通过增压输送或增压就地应用，前端增压设备对于煤层气的利用非常重要，属于煤层气开采利用核心设备。
前端增压由各井场煤层气汇总到集气站集中增压输送，集气站设备主要含进站分离装置、增压装置、出站计量装置及辅助生产设备，且各装置之间均为独立布置，占地面积较大，施工繁琐，搬迁不够灵活机动。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种集进站分离、增压、计量为一体的整橇增压站集气装置。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，这种整橇增压站集气装置包括进气分离器、增压装置、油气分离器、气水分离器及计量阀组，且相互之间通过管道连接方式一体化布置在工作站上；所述进气分离器的进气端与集气装置的进气口相连通，所述进气分离器的出气端通过所述增压装置与所述油气分离器相连通，所述油气分离器与所述气水分离器相连通，所述气水分离器与所述计量阀组相连通，所述计量阀组与所述集气装置的出气口相连通。
作为优选，所述油气分离器与所述气水分离器之间安装有用于冷却气体的第一冷却器。
作为优选，所述油气分离器与所述增压装置之间安装有用于冷却润滑油的第二冷却器。
作为优选，所述增压装置上安装有防爆变频电机。
作为优选，所述增压装置为双螺杆压缩机。
作为优选，所述计量阀组包括依次连接在管道上的压力表、温度计、压力变送器、热电偶。
作为优选，所述计量阀组所在的管道上连有两个呈并联布置的压力阀，且所述压力阀位于所述气水分离器与所述计量阀组之间。
作为优选，所述进气分离器和油气分离器内设有环向布置的滤网，且所述滤网内的滤材采用折叠式结构。
作为优选，所述集气装置的进气口、出气口设于所述工作站上。
本发明的有益效果为：通过将进站分离、气体增压、输出计量一体化橇块设计，通过一体化橇块设计的集气装置能取代一个增压站从而实现增压效果；具有占地面积小、投资成本低、安装方便灵活的优点；并采用双螺杆压缩机及配合进气分离器、油气分离器、气水分离器的使用，可保证用户处所得为洁净的煤层气，具有操作简单、维护方便、安全可靠的优点。
附图说明
图1是本发明的集气装置布置结构示意图。
图2是本发明的集气装置工作流程示意图。
图3是本发明的进气分离器和油气分离器内的滤网结构示意图。
附图中的标号分别为： 1、进气分离器； 2、增压装置； 3、油气分离器； 4、气水分离器； 5、计量阀组； 6、工作站； 7、进气口； 8、出气口； 9、第一冷却器； 10、第二冷却器； 11、防爆变频电机； 12、压力阀； 13、滤网； 51、压力表； 52、温度计；53、压力变送器； 54、热电偶。
具体实施方式
下面将结合附图1对本发明做详细的介绍：本发明包括进气分离器1、增压装置2、油气分离器3、气水分离器4及计量阀组5，且相互之间通过管道连接方式一体化布置在工作站6上，该工作站6可为移动支架或固定架；进气分离器1的进气端与集气装置的进气口7相连通，该进气口7用来通入煤层气，且煤层气通过进气分离器1进行除水、除杂质；进气分离器1的出气端通过增压装置2与油气分离器3相连通，通过增压装置2使进入到油气分离器3内的煤层气压力增高，便于分离；油气分离器3与气水分离器4相连通，通过油气分离器、气水分离器4保证从煤层气分离出来的天然气的清洁；气水分离器4与计量阀组5相连通，计量阀组5与集气装置的出气口8相连通，通过计量阀组5能控制天然气的排放计量；集气装置的进气口7、出气口8设于工作站6上，使得整个集气装置为一体化设计。
通过上述的所布置的一体化集气装置，如附图2所示，其工作原理为：从用户低压系统来的煤层气经过进气分离器1，去除大颗粒固体杂质和液体水，保证入口气体的洁净度，过滤后的气体进行通过增压装置2的增压、及油气分离器3、气水分离器4的净化；然后经过计量阀组5，进行计量，最终排入到用户的高压系统。
油气分离器3与气水分离器4之间安装有用于冷却气体的第一冷却器9，可以将通入气水分离器4内的水与天然气进行冷却，这样使得气水分离器4的分离效率更高；该气水分离器4内部为高容重除沫器，将冷却后析出的大部分冷凝水和天然气分离，保证天然气的清洁。
油气分离器3与增压装置2之间安装有用于冷却润滑油的第二冷却器10，该第二冷却器10为空冷器，结合空冷器受环境温度影响较大的特点，第二冷却器10风机配置变频控制，准确控制润滑油温度，避免系统低温出水，恶化润滑、损坏压缩机，同时保障风机连续运行，避免反复启停。
结合现场产量及工况，增压装置2上安装有防爆变频电机11，该防爆变频电机11采用磁链闭环矢量控制技术，结合压缩机实际转矩匹配功耗，节能效果好；控制精度高，转速控制精度在0.2％以内；响应速度快，变频调节的响应速度为200ms；加速时电流环响应快，低频运行时转矩响应可达750rad/s。
增压装置2为双螺杆压缩机，将每一级螺杆的压缩比和压差降低，减少内泄露量，提高效率，降低功耗，达到节能的效果。
计量阀组5包括依次连接在管道上的压力表51、温度计52、压力变送器53、热电偶54；计量阀组5所在的管道上连有两个呈并联布置的压力阀12，即为一用一备的结构设计，能方便检修、维护、可在线切换、在不停机情况下进行维护，且压力阀12位于气水分离器4与计量阀组5之间。
如附图3所示，进气分离器1和油气分离器3内设有环向布置的滤网13，且滤网13内的滤材采用折叠式结构。
进气分离器1结合煤层气的工艺特点，气体中携带有煤灰杂质及液态水滴，部分还含有管道焊渣，污泥等；设计有水气分离和精密固体杂质分离作用的进气过滤器，原理上采用了旋风分离，重力沉降分离，精密过滤分离，该过滤分离的滤材采用折叠式结构，提高滤材表面过滤面积，降低阻力、提高过滤效率，延长使用寿命，在保证进气压力最小损失的前提下，起到除水、除杂质和稳压的作用，以保证增压装置的长期正常运行。
油气分离器3采用高精度专用复合微米级滤材，精度小于10um，油气分离效果佳，可有效降低30％的实际油耗。该滤材采用折叠式结构，提高滤材表面过滤面积，降低阻力、提高过滤效率，延长使用寿命。油气饱和时，压降0.19bar，有效降低阻力，实现节能。同时配置有辅助高效旋风系统，保证40％-100％的工况，预分离效果高于99.7％，大大降低了油分芯的工作负荷。
上述中的工作站6内的进气分离器1、增压装置2、油气分离器3、气水分离器4、计量阀组5、第一冷却器9、第二冷却器10、防爆变频电机11、进气口7及出气口8，其最佳排布方式为：进气分离器1、增压装置2、防爆变频电机11依次排布并位于工作站6的同一侧，且该侧同时布置有进气口7、出气口8；第二冷却器10、油气分离器3、第一冷却器9、气水分离器4依次排布并位于工作站6的另一侧，两者之间呈相对分布，且计量阀组5位于两者的一侧边；这样的结构排布，使得整个集气装置结构更为紧凑，而且该排布方式更能提升整个集气装置的运行效率。
本发明不局限于上述实施方式，不论在其形状或材料构成上作任何变化，凡是采用本发明所提供的结构设计，都是本发明的一种变形，均应认为在本发明保护范围之内。
Claims (9)
1.一种整橇增压站集气装置，其特征在于：包括进气分离器(1)、增压装置(2)、油气分离器(3)、气水分离器(4)及计量阀组(5)，且相互之间通过管道连接方式一体化布置在工作站(6)上；所述进气分离器(1)的进气端与集气装置的进气口(7)相连通，所述进气分离器(1)的出气端通过所述增压装置(2)与所述油气分离器(3)相连通，所述油气分离器(3)与所述气水分离器(4)相连通，所述气水分离器(4)与所述计量阀组(5)相连通，所述计量阀组(5)与所述集气装置的出气口(8)相连通。
2.根据权利要求1所述的整橇增压站集气装置，其特征在于：所述油气分离器(3)与所述气水分离器(4)之间安装有用于冷却气体的第一冷却器(9)。
3.根据权利要求1所述的整橇增压站集气装置，其特征在于：所述油气分离器(3)与所述增压装置(2)之间安装有用于冷却润滑油的第二冷却器(10)。
4.根据权利要求1所述的整橇增压站集气装置，其特征在于：所述增压装置(2)上安装有防爆变频电机(11)。
5.根据权利要求1所述的整橇增压站集气装置，其特征在于：所述增压装置(2)为双螺杆压缩机。
6.根据权利要求1所述的整橇增压站集气装置，其特征在于：所述计量阀组(5)包括依次连接在管道上的压力表(51)、温度计(52)、压力变送器(53)、热电偶(54)。
7.根据权利要求1所述的整橇增压站集气装置，其特征在于：所述计量阀组(5)所在的管道上连有两个呈并联布置的压力阀(12)，且所述压力阀(12)位于所述气水分离器(4)与所述计量阀组(5)之间。
8.根据权利要求1所述的整橇增压站集气装置，其特征在于：所述进气分离器(1)和油气分离器(3)内设有环向布置的滤网(13)，且所述滤网(13)内的滤材采用折叠式结构。
9.根据权利要求1所述的整橇增压站集气装置，其特征在于：所述集气装置的进气口(7)、出气口(8)设于所述工作站(6)上。
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