CN111047959A

CN111047959A - 多气源混气实验模拟装置

Info

Publication number: CN111047959A
Application number: CN201911290714.XA
Authority: CN
Inventors: 张微; 董成江; 程国梁; 玉建军; 魏璠; 赵嘉琪
Original assignee: Tianjin Taida Binhai Cleaning Energy Group Co ltd; Tianjin Chengjian University
Current assignee: Tianjin Taida Binhai Cleaning Energy Group Co ltd; Tianjin Chengjian University
Priority date: 2019-12-16
Filing date: 2019-12-16
Publication date: 2020-04-21

Abstract

本发明公开了一种多气源混气实验装置，包括：管网、实验平台监测系统、气相色谱仪，其特征是：还包括带有若干气源的介质钢瓶，所述各介质钢瓶与管网的各节点连接，且在介质钢瓶与管网的各节点之间设有阀门、调压器、压力表、流量计、减压阀、流量计、压力传感器、流量传感器，所述压力传感器、流量传感器分别连接实验平台监测系统；所述管网形成的各节点处设有放散口。本发明有益效果是：实验验证多气源环状管网气源混气规律及气源供气范围，为城市燃气管网多方位一体化供气格局下的多气源供气方案提供参考依据及理论支持，可针对负荷位置及负荷量对多气源混气规律的影响从实验模拟仿真方面可以进行研究。

Description

多气源混气实验模拟装置

技术领域

本发明属于天然气管道运输技术领域，重点在于管道混气运输技术领域，具体为一种多气源混气实验模拟装置。

背景技术

我国天然气消费量不断增加，单一气源难以满足未来市场对气量的长期需求。各个城市已出现由天然气、煤层气、页岩气等多个气源的供应格局。而天然气由于来源、产地及气质不同存在一定差异，气源气质成分对电厂和特殊燃烧类用户具有重大影响，特别是电厂发电机组对氢含量指标有特殊要求，不同工况下各个气源在管道内的分布状况直接影响电厂类终端用户使用安全。因此通过对多气源燃气管网混气规律的研究，对解决燃气品质要求较高的用户需求具有重要的现实意义。

发明内容

针对现有多气源混气燃气品质的问题，本发明的目的是提供一种多气源混气模拟装置，以解决在实际运行中测量混气组分的困难。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种多气源混气实验装置，包括：管网、实验平台监测系统、气相色谱仪，还包括带有若干气源的介质钢瓶，所述各介质钢瓶与管网的各节点连接，且在介质钢瓶与管网的各节点之间设有阀门、调压器、压力表、流量计、减压阀、流量计、压力传感器、流量传感器，所述压力传感器、流量传感器分别连接实验平台监测系统；所述管网形成的各节点处设有放散口。

所述管网为由若干长管、短管、弯头管件形成的九环管网。

所述九环管网为九宫格管网，所述长管以“蛇”形铺设连接组成“3×3”9个环的立体管网，每个环由4根长管组成，每根长管通过10根短管经法兰和弯头水平连接。

所述管件为U-PVC材料。

所述钢瓶通过U-PVC管件连接至管网节点处，减压阀安装在钢瓶的出口处。

所述实验平台监测系统设有无纸记录仪，所述无纸记录仪连接压力传感器和流量传感器。

所述阀门为球阀，所述流量计为转子流量计。

所述放散阀口通过四通阀安装于所需测试的管段节点处。

本发明有益效果为：针对城市多气源混输及气质组分难以获取的现状，设计多气源九环输配管网采集节点气体分析管网内气质成分，同时记录两气源压力、流量数据。实验验证多气源环状管网气源混气规律及气源供气范围，为城市燃气管网多方位一体化供气格局下的多气源供气方案提供参考依据及理论支持，可针对负荷位置及负荷量对多气源混气规律的影响从实验模拟仿真方面可以进行研究。

附图说明

图1是本发明多气源混气模拟装置结构平面图；

图2是九环管网连接示意图；

图3是无纸记录仪线路连接图。

图中

1、九环管网 2、管网节点 3、钢瓶

4、球阀 5、调压器 6、压力表

7、流量计 8、减压阀 9、转子流量计

10、压力传感器 11、流量传感器 12、无纸记录仪

13、U-PVC管 14、法兰 15、弯头

16、四通

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的多气源混气模拟装置进行具体说明。

如图1至3所示，本发明的多气源混气模拟装置，包括：九环管网1、钢瓶3、球阀4、调压器5、压力表6、流量计7、减压阀8、转子流量计9、压力传感器10、流量传感器11、无纸记录仪12和气相色谱仪。其中九环管网选用24根U-PVC长管13以“蛇”形铺设连接组成“3×3”9个环的立体管网1。每个环由4根长管组成，每根长管通过10根短管依靠法兰14、弯头15水平粘合连接组成，每根短管直径、长度相等，长度为2m，公称直径40mm，管壁厚3mm，管段间通过法兰14连接，节点处均留放散口，连接方式如图2。其中钢瓶3通过U-PVC管件12连接至管网节点处，钢瓶容量40L，螺纹出口PX-32，钢瓶3出口安装减压阀8，与节点的连接管路上依次安装球阀4、调压器5、压力表6、流量表7、球阀4，球阀4规格为DN32，调压器5型号RTZ-40/0.8G，其为次高压-中压调压器，进口压力0.8MPa,出口压力0.2-0.4MPa。流量传感器9、压力传感器10安装于管网实验测点位置，并连接至无纸记录仪11，流量传感器9选用LWQ-40C型气体涡轮流量计，压力传感器10选用GL-131-X型压力传感器，无纸记录仪11选用横河GP10型无纸记录仪，其线路连接如图3。转子流量计9连接于管道节点附近，模拟实验负荷点，转子流量计选用LZB-25型玻璃转子流量计。

九环管网为一九宫格管网，节点处安装放散口，以便于收集节点气体用于检测，九宫格管网各节点处安放流量传感器和压力传感器，通过传输电缆将压力传感器、流量传感器接至无纸记录仪中，记录、储存管网运行中流体的压力、流量数据。钢瓶为气体容器，钢瓶出口处安装减压阀，放置混合实验所需气体，可根据需要连接到九宫格管网任意节点处，在钢瓶与节点连接的管段上，依次安装球阀、调压器、温度计、流量计、球阀。转子流量计可根据设计需要安装于节点处，以达到负荷的作用。

本发明多气源混气模拟装置是这样实现的：

选定钢瓶3接入管网的节点位置以及转子流量计9在管网上的负荷位置，连接管网内各设备仪器，接通电源，待仪表显示数值后准备开始实验。关闭两气源端接入管网处的球阀4，依次打开气源储气钢瓶3瓶阀，扭转减压阀8，调节出口压力至所需范围，经过调压器5后，出口压力调稳定至所需值，等待管网内压力稳定，此时压力表6显示读数为调压器5出口静态压力；微开启流量计阀门开度，打开一端入管网的气源点球阀4，对实验模拟管网进行充气，微调整此端调压器5指挥杆，精确调压器5出口压力为所需值，压力供气稳定后。关闭此端气源点供气阀门，同时开启另一气源端供气球阀4，调整另一端调压器5出口压力，保持为所需值，重复上述步骤对两气源端进行动态调平；动态调平后，同时开启管网两气源点球阀4，对实验模拟管网进行充气，打开实验系统操作平台，运行无纸记录仪11，点击MENU键开始记录，对管网系统进行数据收集、分析等，实时监测管网气源点流量等参数；调节转子流量计9开度至实验负荷量，等待管网内压力稳定作为正常运行工况，此时管网内压力为调压器5出口动态压力；依次打开实验方案中各节点放散阀口，用取气袋进行取气，取气袋充满其容积80％后挤压排除，重复两次减少实验操作误差，排除袋内杂气后重新取气作为节点气质分析样气；将取气袋内样气送至气相色谱仪进行气质成分分析；实验结束后，退出实验平台监测系统，关闭调压器5阀门以及气源点球阀4，打开放散阀将管网内气体排空，实验结束。

Claims

1.一种多气源混气实验装置，包括：管网、实验平台监测系统、气相色谱仪，其特征是：还包括带有若干气源的介质钢瓶，所述各介质钢瓶与管网的各节点连接，且在介质钢瓶与管网的各节点之间设有阀门、调压器、压力表、流量计、减压阀、流量计、压力传感器、流量传感器，所述压力传感器、流量传感器分别连接实验平台监测系统；所述管网形成的各节点处设有放散口。

2.根据权利要求1所述的一种多气源混气实验装置，其特征是：所述管网为由若干长管、短管、弯头管件形成的九环管网。

3.根据权利要求2所述的一种多气源混气实验装置，其特征是：所述九环管网为九宫格管网，所述长管以“蛇”形铺设连接组成“3×3”9个环的立体管网，每个环由4根长管组成，每根长管通过10根短管经法兰和弯头水平连接。

4.根据权利要求2所述的一种多气源混气实验装置，其特征是：所述管件为U-PVC材料。

5.根据权利要求1所述的一种多气源混气实验装置，其特征是：所述钢瓶通过U-PVC管件连接至管网节点处，减压阀安装在钢瓶的出口处。

6.根据权利要求1所述的一种多气源混气实验装置，其特征是：所述实验平台监测系统设有无纸记录仪，所述无纸记录仪连接压力传感器和流量传感器。

7.根据权利要求1所述的一种多气源混气实验装置，其特征是：所述阀门为球阀，所述流量计为转子流量计。

8.根据权利要求1所述的一种多气源混气实验装置，其特征是：所述放散阀口通过四通阀安装于所需测试的管段节点处。