CN111120153A - 一种燃气机组天然气供应系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种燃气机组天然气供应系统，包括天然气干管(1)和连接在天然气干管(1)上的若干天然气支管(2)，天然气干管(1)上连接有干管关闭阀(5)、过滤分离器和流量计，天然气支管(2)连接有燃气机，燃气机连接有放散支管(3)，若干放散支管(3)连接于放散管(4)，其特征是，所述天然气干管(1)上设有温度采集模块，温度采集模块连接于主控单元，所述主控单元连接有加热模块，温度采集模块，对采集天然气干管(1)内部温度，并将温度信号传输到主控单元；主控单元，接收温度信号，控制加热模块启动；加热模块，包括水热管(8)和加热丝(9)，受主控单元控制，加热丝通电发热。本发明利用电热丝加热和利用废气温度进行天然气管道保温，减少电能损耗和热量散失。

Description

一种燃气机组天然气供应系统
技术领域
本发明涉及天然气技术领域，尤其是涉及一种燃气机组天然气供应系统。
背景技术
随着近年来我国天然气管道建设的迅速发展，天然气在国民生产生活中越来越重要。北方地区冬季天气寒冷，并且，在天然气分输站向各个用户供气时，需要通过调压阀调节流量，造成调压阀后面的气体温度急剧下降，水蒸气、烃类以及其它杂质凝结成天然气水合物，进而产生冰堵现象。天然气管道冰堵极易损坏生产管线上的设备设施，影响正常的输气生产工作。目前常用的解决冰堵的方式为：在天然气管道易发生冰堵的位置设置电加热设备，通过电加热设备加热。此种方式具有以下不足：需要耗费大量电能，加重成本。例如中国专利公开号为CN207005548U的一种天然气管道加热装置，包括输气管道，加热装置包括微控制器、沿输气管道长度方向螺旋缠绕在输气管道外侧的加热线圈和用于检测输气管道进气端温度的温度传感器，温度传感器与微控制器的输入端连接，加热线圈与微控制器的输出端连接。本天然气管道加热装置通过设置温度传感器来检测输气管道进气端的温度并反馈到微控制器中，微控制器根据反馈的信号进行比对，并根据比对结果通过控制加热线圈的电流大小来调整加热线圈所需加热的温度，虽然能有效的防止输送管道发生冰堵，但是需要一直提供电能，消耗大，同时没有保温装置，热量散失快。
发明内容
本发明解决了现有技术中天然气管道加热电能耗费量大且热量散失快的问题，提出一种燃气机组天然气供应系统，利用电热丝加热和利用废气温度进行天然气管道保温，减少电能损耗和热量散失。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种燃气机组天然气供应系统，包括天然气干管1和连接在天然气干管1上的若干天然气支管2，天然气干管1上连接有干管关闭阀5、过滤分离器和流量计，天然气支管2连接有燃气机，燃气机连接有放散支管3，若干放散支管3连接于放散管4，所述天然气干管1上设有温度采集模块，温度采集模块连接于主控单元，所述主控单元连接有加热模块，温度采集模块，对采集天然气干管1内部温度，并将温度信号传输到主控单元；主控单元，接收温度信号，控制加热模块启动；加热模块，包括水热管8和加热丝9，受主控单元控制，加热丝通电发热。
天然气通过天然气干管进气，经天然气支管分流流通到各燃气机，燃气机燃烧天然气产生的高温废气流入放散支管，放散支管再汇入放散管，由放散管放出高温废气，过滤分离器对天然气进行过滤，去除杂质，有利于燃气机的充分燃烧，流量计用于计量流量。天然气干管上设置有温度传感器，温度传感器测出天然气干管内部温度，发送给主控单元，主控单元根据不同地区的气候条件设定温度阈值，当测出温度低于阈值时，主控单元启动加热，控制加热丝加热，加热丝分别在天然气干管和天然气支管外表面，当测出温度高与阈值时，主控单元停止加热，做到随用随停，减少电能的损耗，天然气干管、天然气支管、放散支管和放散管的外表面上设有连通的水热管，水热管内设有水，水热管靠近放散支管和放散管的部分利用放散管和放散支管内部高温废气的热量加热水热管内的水，通过水将热量传递到天然气干管和天然气支管，实现对天然气干管和天然气支管的加热，合理利用废气，减少电能消耗，同时因为燃气机工作时废气持续产生，可以持续为水热管内的水加热，从而实现保温的作用。
作为优选，所述天然气支管2上设有调压器和稳压器，所述调压器和稳压器连接在燃气机之前，不同燃气机要求的天然气气压不同，调压器的作用是为了满足同时提供天然气给不同气压要求的燃气机，稳压器的作用是保持气压稳定，使燃气机燃烧充分。
作为优选，所述天然气支管2上设有支管关闭阀6和快速切断阀7，所述快速切断阀7连接于主控单元，受主控单元控制，支管关闭阀的作用是控制燃气机所需天然气的通断，主控单元内设有快速切断阀控制程序，当快速切断阀控制程序接收关闭信号时，主控单元控制快速切断阀切断燃气机所需天然气的供应。
作为优选，所述水热管8和加热丝9缠绕在天然气干管1、天然气支管2、放散支管3和放散管4上，所述水热管8首尾衔接，水热管和加热丝缠绕在天然气干管、天然气支管、放散支管和放散管上的作用是使加热均匀，同时增大加热面积，使热量传输更快，加热时间更短，水热管首尾衔接的作用是使加热管内的水循环。
作为优选，所述水热管8和加热丝9外侧设有隔热膜10，隔热膜的作用是进一步对天热气支管和天然气干管保温。
作为优选，所述所述水热管8和加热丝9与隔热膜10之间设有隔热填充物11，隔热填充物由保温介质和干燥剂组成，进一步对天热气支管和天然气干管保温和干燥。
作为优选，水热管8和放散管4之间固定连接有液体搅动阀12，所述液体搅动阀包括水腔和气腔，水腔内设有水腔支架17，气腔内设有气腔支架18，所述水腔支架17上设有搅动叶轮14，搅动叶轮14末端设有第一锥齿轮，所述气腔支架18上设有涡轮15，涡轮15末端设有第二锥齿轮，液体搅动阀12设有锥齿轮轴16，贯穿水腔和气腔，所述锥齿轮轴16分别与第一锥齿轮和第二锥齿轮连接。利用放散管内废气的流动，带动涡轮的转动，涡轮带动第二锥齿轮转动，第二锥齿轮带动锥齿轮轴转动，锥齿轮轴带动第一锥齿轮转动，从而带动搅动叶轮转动，搅动叶轮上设有叶片，叶片随搅动叶轮转动搅动水热管内的水流动，加快热量的传递。
作为优选，所述液体搅动阀12在水腔和气腔之间设有密封膜13。防止天然气泄漏和水热管内的水泄漏。
作为优选，所述水热管8通过螺纹连接在液体搅动阀12水腔的两端，螺纹连接处封胶，所述放散管4通过螺纹连接在液体搅动阀12气腔的两端，螺纹连接处封胶，防止天然气泄漏和水热管内的水泄漏。
本发明有以下有益效果：（1）通过加热丝和水热管双从加热，减少电能的损耗，提高加热的效率；（2）通过加热丝和水热管外包隔热膜和隔热填充物，提高保温效果，减少热量散失；（3）通过增加液体搅动阀将废气的流动产生的动能转化为搅动叶轮的动能，使搅动叶轮转动，让叶片搅动水热管内的水，使水在水热管内流动，加快热量的传递，快速提高温度，减少电能的损耗。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图
图2是本发明中加热装置分布图
图3是本发明中天然气管道剖视图
图4是本发明中液体搅动阀的机构示意图
其中： 1、天然气干管 2、天然气支管 3、放散支管 4、放散管 5、干管关闭阀 6、支管关闭阀 7、快速切断阀 8、水热管 9、加热丝 10、隔热膜 11、隔热填充物 12、液体搅动阀 13、密封膜 14、搅动叶轮 15、涡轮 16、锥齿轮轴 17、水腔支架 18、气腔支架。
具体实施方式
实施例：
本实施例提出一种燃气机组天然气供应系统，结合图1，包括天然气干管1和连接在天然气干管1上的若干天然气支管2，天然气干管1上连接有干管关闭阀5、过滤分离器和流量计，天然气支管2连接有燃气机，燃气机连接有放散支管3，若干放散支管3连接于放散管4，天然气干管1上设有温度采集模块，温度采集模块连接于主控单元，主控单元连接有加热模块，温度采集模块，对采集天然气干管1内部温度，并将温度信号传输到主控单元；主控单元，接收温度信号，控制加热模块启动；加热模块，包括水热管8和加热丝9，受主控单元控制，加热丝通电发热。
天然气通过天然气干管进气，经天然气支管分流流通到各燃气机，燃气机燃烧天然气产生的高温废气流入放散支管，放散支管再汇入放散管，由放散管放出高温废气，过滤分离器对天然气进行过滤，去除杂质，有利于燃气机的充分燃烧，流量计用于计量流量。天然气干管上设置有温度传感器，温度传感器测出天然气干管内部温度，发送给主控单元，主控单元根据不同地区的气候条件设定温度阈值，当测出温度低于阈值时，主控单元启动加热，控制加热丝加热，加热丝分别在天然气干管和天然气支管外表面，当测出温度高与阈值时，主控单元停止加热，做到随用随停，减少电能的损耗，天然气干管、天然气支管、放散支管和放散管的外表面上设有连通的水热管，水热管内设有水，水热管靠近放散支管和放散管的部分利用放散管和放散支管内部高温废气的热量加热水热管内的水，通过水将热量传递到天然气干管和天然气支管，实现对天然气干管和天然气支管的加热，合理利用废气，减少电能消耗，同时因为燃气机工作时废气持续产生，可以持续为水热管内的水加热，从而实现保温的作用。
天然气支管2上设有调压器和稳压器，调压器和稳压器连接在燃气机之前，不同燃气机要求的天然气气压不同，调压器的作用是为了满足同时提供天然气给不同气压要求的燃气机，稳压器的作用是保持气压稳定，使燃气机燃烧充分。
天然气支管2上设有支管关闭阀6和快速切断阀7，快速切断阀7连接于主控单元，受主控单元控制，支管关闭阀的作用是控制燃气机所需天然气的通断，主控单元内设有快速切断阀控制程序，当快速切断阀控制程序接收关闭信号时，主控单元控制快速切断阀切断燃气机所需天然气的供应。
参考图2，水热管8和加热丝9缠绕在天然气干管1、天然气支管2、放散支管3和放散管4上，水热管8首尾衔接，水热管和加热丝缠绕在天然气干管、天然气支管、放散支管和放散管上的作用是使加热均匀，同时增大加热面积，使热量传输更快，加热时间更短，水热管首尾衔接的作用是使加热管内的水循环。
参考图3，水热管8和加热丝9外侧设有隔热膜10，隔热膜的作用是进一步对天热气支管和天然气干管保温。水热管8和加热丝9与隔热膜10之间设有隔热填充物11，隔热填充物由保温介质和干燥剂组成，进一步对天热气支管和天然气干管保温和干燥。
参考图4，水热管8和放散管4之间固定连接有液体搅动阀12，液体搅动阀包括水腔和气腔，水腔内设有水腔支架17，气腔内设有气腔支架18，水腔支架17上设有搅动叶轮14，搅动叶轮14末端设有第一锥齿轮，气腔支架18上设有涡轮15，涡轮15末端设有第二锥齿轮，液体搅动阀12设有锥齿轮轴16，贯穿水腔和气腔，锥齿轮轴16分别与第一锥齿轮和第二锥齿轮连接。利用放散管内废气的流动，带动涡轮的转动，涡轮带动第二锥齿轮转动，第二锥齿轮带动锥齿轮轴转动，锥齿轮轴带动第一锥齿轮转动，从而带动搅动叶轮转动，搅动叶轮上设有叶片，叶片随搅动叶轮转动搅动水热管内的水流动，加快热量的传递。液体搅动阀12在水腔和气腔之间设有密封膜13。防止天然气泄漏和水热管内的水泄漏。
水热管8通过螺纹连接在液体搅动阀12水腔的两端，螺纹连接处封胶，放散管4通过螺纹连接在液体搅动阀12气腔的两端，螺纹连接处封胶，防止天然气泄漏和水热管内的水泄漏。
本发明具有以下优势：（1）通过加热丝和水热管双从加热，减少电能的损耗，提高加热的效率；（2）通过加热丝和水热管外包隔热膜和隔热填充物，提高保温效果，减少热量散失；（3）通过增加液体搅动阀将废气的流动产生的动能转化为搅动叶轮的动能，使搅动叶轮转动，让叶片搅动水热管内的水，使水在水热管内流动，加快热量的传递，快速提高温度，减少电能的损耗。

Claims (9)

1.一种燃气机组天然气供应系统，包括天然气干管(1)和连接在天然气干管(1)上的若干天然气支管(2)，天然气干管(1)上连接有干管关闭阀(5)、过滤分离器和流量计，天然气支管(2)连接有燃气机，燃气机连接有放散支管(3)，若干放散支管(3)连接于放散管(4)，其特征是，所述天然气干管(1)上设有温度采集模块，温度采集模块连接于主控单元，所述主控单元连接有加热模块，
温度采集模块，对采集天然气干管(1)内部温度，并将温度信号传输到主控单元；
主控单元，接收温度信号，控制加热模块启动；
加热模块，包括水热管(8)和加热丝(9)，受主控单元控制，加热丝通电发热。
2.根据权利要求1所述的一种燃气机组天然气供应系统，其特征是，所述天然气支管(2)上设有调压器和稳压器，所述调压器和稳压器连接在燃气机之前。
3.根据权利要求1或2所述的一种燃气机组天然气供应系统，其特征是，所述天然气支管(2)上设有支管关闭阀(6)和快速切断阀(7)，所述快速切断阀(7)连接于主控单元，受主控单元控制。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种燃气机组天然气供应系统，其特征是，所述水热管(8)和加热丝(9)缠绕在天然气干管(1)、天然气支管(2)、放散支管(3)和放散管(4)上，所述水热管(8)首尾衔接。
5.根据权利要求4所述的一种燃气机组天然气供应系统，其特征是，所述水热管(8)和加热丝(9)外侧设有隔热膜（10）。
6.根据权利要求5所述的一种燃气机组天然气供应系统，其特征是，所述所述水热管(8)和加热丝(9)与隔热膜（10）之间设有隔热填充物（11）。
7.根据权利要求4或5或6所述的一种燃气机组天然气供应系统，其特征是，水热管(8)和放散管(4)之间固定连接有液体搅动阀（12），所述液体搅动阀包括水腔和气腔，水腔内设有水腔支架（17），气腔内设有气腔支架（18），所述水腔支架（17）上设有搅动叶轮（14），搅动叶轮（14）末端设有第一锥齿轮，所述气腔支架（18）上设有涡轮（15），涡轮（15）末端设有第二锥齿轮，液体搅动阀（12）设有锥齿轮轴（16），贯穿水腔和气腔，所述锥齿轮轴（16）分别与第一锥齿轮和第二锥齿轮连接。
8.根据权利要求7所述的一种燃气机组天然气供应系统，其特征是，所述液体搅动阀（12）在水腔和气腔之间设有密封膜（13）。
9.根据权利要求7或8所述的一种燃气机组天然气供应系统，其特征是，所述水热管(8)通过螺纹连接在液体搅动阀（12）水腔的两端，螺纹连接处封胶，所述放散管(4)通过螺纹连接在液体搅动阀（12）气腔的两端，螺纹连接处封胶。
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