CN111997698B - 天然气调压门站压力能回收综合利用系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种天然气调压门站压力能回收综合利用系统，其包括天然气预处理器、天然气调压阀组以及天然气膨胀机，天然气预处理器的进口设有上游天然气管道，天然气调压阀组的出口设有下游管道，天然气预处理器的出口与天然气调压阀组的进口通过连接管路连接，天然气膨胀机和连接管路之间通过送气管连接，天然气膨胀机和下游管道之间通过输送管路连接，还包括设置在送气管和输送管路上的换热器以及热能组件，换热器上设有输出管；热能组件包括水泵以及热水罐，热水罐的进水口设有输送管，热水罐的出水口与水泵的进水口之间通过进水管连接，水泵的出水口与换热器之间通过出水管连接。本申请具有减少使用燃料，有利于节能减排的效果。

Description

天然气调压门站压力能回收综合利用系统

技术领域

本申请涉及管道天然气压力能回收的领域，尤其是涉及一种天然气调压门站压力能回收综合利用系统。

背景技术

天然气主要由甲烷和少量乙烷、丙烷、氮和丁烷组成，是一种优质燃料和化工原料。天然气管线输送中，为了保证天然气输送的可靠性和安全性，我国天然气管道设计压力一般为：国家级天然气干线设计压力为6.3MPa，省级天然气干线设计压力为4MPa，下游城市级管网设计压力为0.4Mpa以下，因此天然气从国家管线到城市管网需梯级逐级降压输送。

天然气的调压方式多采用调压阀组等焓节流方式进行调压输送，同时由于焦耳汤姆逊效应，经调压阀组降压后的天然气温度将降低，导致出站温度低于标准要求(>5℃)的供气温度。尤其在环境温度较低的季节，节流后的温度甚至达-20℃，释放了大量冷能，在阀门中产生霜冻堵塞管道，对下游城市管网存在较大安全隐患。

目前解决方案最多的是通过燃烧锅炉热水换热器提前对高压气体加热，发明人认为存在消耗较多的燃料的缺陷。

发明内容

为了改善减少消耗较多燃气或者电能的问题，本申请提供一种天然气调压门站压力能回收综合利用系统。

本申请提供的一种天然气调压门站压力能回收综合利用系统采用如下的技术方案：

一种天然气调压门站压力能回收综合利用系统，包括天然气预处理器、天然气调压阀组以及天然气膨胀机，所述天然气预处理器的进口设有上游天然气管道，所述天然气调压阀组的出口设有下游管道，所述天然气预处理器的出口与天然气调压阀组的进口通过连接管路连接，所述天然气膨胀机和连接管路之间通过送气管连接，所述天然气膨胀机和下游管道之间通过输送管路连接，还包括设置在送气管和输送管路上的且用于加热天然气的换热器以及用于向换热器提供热水的热能组件，所述换热器上设有用于向企业冷却生产线输送降温后的水的输出管；

所述热能组件包括水泵以及供企业内部生产线中冷却工艺产生的热水注入的热水罐，所述热水罐的进水口设有用于输送企业内部生产线中冷却工艺产生的热水的输送管，所述热水罐的出水口与水泵的进水口之间通过进水管连接，所述水泵的出水口与换热器之间通过出水管连接。

通过采用上述技术方案，首先将天然气预处理器、天然气调压阀组、天然气膨胀机、热水罐以及换热器均设置在工业园区，将企业中冷却工艺生产线上的热水通过输送管存储在热水罐中；

上游高压天然气沿着上游天然气管道输送给天然气预处理器进行处理，一部分天然气沿着连接管路进入天然气调压阀组，天然气调压阀组对天然气进行调压并沿着下游管路输出，一部分天然气沿着送气管送入换热器中，天然气膨胀机对天然气进行处理发电并输出，将天然气的压力能转化为电能，继续输送，再次利用换热器对天然气进行补热，最后输送至下游管道中，以此可以提高天然气的温度，减少产生霜冻堵塞管道的可能性；

在换热器进行换热时，水泵将热水罐中的热水沿着进水管和出水管输入换热器中，换热器中热水的热量传导给天然气，天然气温度上升，换热器中的水降低温度，水再沿着输出管输回企业生产线中需要冷水进行冷却的生产线，以此可以代替燃烧锅炉为天然气进行换热的方式，减少使用燃料，有利于节能减排，而且也提高天然气冷能的利用率，同时满足企业内部工艺冷水使用需求。

优选的，所述换热器包括罐体，所述罐体的顶壁与出水管连接，所述罐体的底壁与输出管连接，所述罐体内设有输送天然气且呈S型的换热管，所述换热管的进气一端靠近罐体靠近自身顶壁的一侧、出气一端靠近罐体靠近自身底壁的一侧。

通过采用上述技术方案，热水沿着出水管进入罐体中，将罐体注满，当天然气沿着送气管送入换热管中，天然气的冷能通过换热管传导给热水，热水的热能传导给天然气，以此可以加热天然气，提高天然气的温度，减少产生霜冻堵塞管道的可能性；同时也可以降低热水的温度，将水输回企业中需要冷水冷却的生产线上，有利于提高天然气冷能的利用率。

优选的，所述换热管的外侧壁上设有用于清理换热管外侧壁的清理环刷，所述清理环刷上设有包裹换热管的环管，所述环管上分别设有存药箱和药泵，所述存药箱与药泵之间设有输药管，所述药泵和环管之间设有送药管，所述环管的内侧壁上设有若干个喷头，所述罐体的外侧壁上设有用于驱动清理环刷沿着天然气输送方向移动的动力组件。

通过采用上述技术方案，当长期使用换热器进行换热后，换热管外侧壁上容易积累污垢，导致降低热传导的效率；所以当需要清理换热管时，将换热器中的水排空，利用药泵将存药箱中的药液沿着输药管和送药管送入环管中，喷头将药液喷在换热管的外侧壁上，同时动力组件推动清理环刷和环管沿着换热管移动，从而可以对换热管进行喷药和洗刷，再将水冲入换热器中，将清理的杂质排出换热器，以此可以适应清理换热器，有利于代替工人手动清理的工作方式，减轻工人工作负担，提高工作效率。

优选的，所述罐体的内侧壁上且沿换热管的轴向设有螺旋滑槽；

所述动力组件包括移动设置在热水罐上的移动架、设置在移动架上的动力电机、设置在动力电机的电机轴上的转动轴、设置在转动轴上的滚动轮以及设置在罐体外侧壁上且用滚动轮滚动的螺旋滑轨，所述罐体外侧壁上且位于螺旋滑轨的下方设有螺旋滑道，所述移动架上设有在螺旋滑道上滑移的第一电磁铁，所述螺旋滑槽内滑移设有与第一电磁铁吸附的滑块，所述滑块与清理环刷通过伸缩杆连接。

通过采用上述技术方案，利用动力电机驱动转动轴转动，从而带动滚动轮在螺旋滑轨上滚动，进而带动第一电磁铁沿着螺旋滑道上滑移，继而带动滑块在螺旋滑槽内滑移，以此可以方便快捷的带动清理环刷对换热管进行清理。

优选的，所述滑块与伸缩杆之间、清理环刷与伸缩杆之间均通过铰接杆转动连接，所述铰接杆沿天然气的输送方向设置；

所述罐体的外侧壁上设有滑动架，所述滑动架上设有与滑块吸附的第二电磁铁，所述滑动架上设有驱动电机，所述驱动电机的电机轴上设有动力杆，所述动力杆上设有滚轮，所述罐体的外侧壁上且位于螺旋滑轨的下方设有供滚轮滚动的滑移轨道，所述滑移轨道靠近罐体顶壁的一侧设有延伸轨道，所述罐体外侧壁上且位于滑移轨道的下方设有供第二电磁铁滑移的滑动槽，所述滑动槽靠近罐体顶壁的一侧设有供第二电磁铁滑移的滑行槽；

所述罐体的内侧壁上且位于螺旋滑槽的下方设有滑移槽，所述螺旋滑槽且靠近罐体底壁的一侧设有供滑块落下的竖槽，所述竖槽靠近天然气输出换热器的一侧设置，所述竖槽与滑移槽连通设置，所述竖槽靠近螺旋滑槽的一侧设有控制第一电磁铁得失电的第一行程开关，所述滑移槽远离竖槽的一侧设有供滑块滑入的螺旋顶槽，所述螺旋顶槽位于螺旋滑槽的上方，所述螺旋顶槽远离滑移槽的一侧设有立槽，所述立槽靠近螺旋顶槽的一侧设有用于控制第二电磁铁得失电的第二行程开关，所述立槽靠近天然气输入罐体的一侧，所述立槽远离螺旋顶槽的一侧与螺旋滑槽连通设置，所述滑移槽和螺旋顶槽的槽底壁上均设有弧形凸条，所述弧形凸条与滑块接触。

通过采用上述技术方案，由于滑块沿着螺旋滑槽滑移时，由于滑块受到自身的重力和水流给与的推力，从而可以顺利向下移动，当需要滑块进行复位时，滑块会受到自身的重力和水流的阻力，所以当滑块移动至竖槽处，与第一行程开关接触，断开第一电磁铁的电路，同时导通第二电磁铁，第一电磁铁失电，第二电磁铁得电，第一电磁铁继而松开滑块，滑块从而沿着竖槽进入滑移槽中，第二电磁铁吸附滑块，同时利用铰接杆，从而改变滑块与清理环刷之间的角度，同时将伸缩杆伸长，方便滑块滑入滑移槽中；

驱动电机再驱动动力杆转动，进而带动滚轮沿着滑移轨道滚动，滑块从而可以沿着滑移槽滑移，利用弧形凸条与滑块接触，从而可以将减少滑块与滑移槽之间的接触面积，减少滑块与滑移槽之间的摩擦力，减少滑块滑移的阻力，从而方便第二电磁铁带动滑块沿着滑移槽滑入螺旋顶槽内，当滑块移动至立槽中，与第二行程开关接触，第二电磁铁从而失电，第一电磁铁得电，第二电磁铁松开滑块，滑块沿着立槽滑入螺旋滑槽中，第一电磁铁从而可以吸附滑块，以此可以将滑块复位，方便滑块再次带动清理环刷清理换热管。

优选的，所述罐体的顶壁设有开口，所述罐体的顶壁上铰接有密封开口的密封门；

所述清理环刷包括左半环、右半环以及两弧形刷，所述左半环和右半环通过连接件与环管可拆卸连接，所述左半环的端壁上转动连接有转动杆，所述右半环靠近左半环的端壁上设有供转动杆伸入的安装槽，所述安装槽的槽底壁上转动连接有连接杆，所述转动杆和连接杆之间通过连杆转动连接，所述左半环的侧壁上设有弧形槽，所述右半环的侧壁上设有弧形滑槽，所述弧形槽内滑移连接有滑入弧形滑槽的弧形锁条，所述弧形滑槽内滑移连接有滑入弧形槽的弧形条；

所述连杆的侧壁上设有插块，所述左半环的端壁上设有安装缺口，所述弧形刷的两端均设有插入安装缺口的安装条，所述安装条的侧壁上设有供插块插入的插槽。

通过采用上述技术方案，由于长期使用清理环刷后，清理环刷上的刷毛容易断裂，降低清理换热管的效果，所以先打开密封门，利用连接件将环管拆卸，再滑移弧形锁条和弧形条，将弧形锁条滑入弧形槽中，将弧形条滑入弧形滑槽中，拉开左半环和右半环，展开转动杆和连接杆，从而可以移开插块，插块脱离插槽，进而可以松开两弧形刷，从而可以将两弧形刷拆卸，再将新的两弧形刷的安装条贴合并同时插入安装缺口中，再合上左半环和右半环，同时将连杆上的插块插入插槽中，再将弧形条插入弧形槽中，弧形锁条插入弧形滑槽中，以此可以将两弧形刷安装在左半环和右半环上，有利于方便快捷的更换两弧形刷。

优选的，所述连杆上设有扭簧，所述扭簧的一端与转动杆连接、另一端与连接杆连接。

通过采用上述技术方案，当展开左半环和右半环时，展开扭簧，扭簧蓄力，当松开左半环和右半环时，扭簧复位，推动转动杆和连接杆相互靠近，再插入安装槽中，有利于限定转动杆和连接杆的转动方向，方便转动杆和连接杆插入安装槽中。

优选的，所述连接件包括设置在环管端壁上的若干个锁定杆，所述左半环和右半环的侧壁上均设有供锁定杆插入的锁定孔，所述锁定孔的孔壁上设有凹槽，所述凹槽的槽底壁上设有弹簧珠，所述锁定杆插入锁定孔的一端设有供弹簧珠的珠体插入的定位孔。

通过采用上述技术方案，在更换两弧形刷时，移动环管，将锁定杆脱离锁定孔，弹簧珠的弹簧进行压缩，从而可以将定位杆脱离定位孔，更换完毕后，将锁定杆插入锁定孔中，弹簧珠的珠体插入定位孔中，以此可以方便快捷的将环管安装在左半环和右半环上。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在换热器进行换热时，水泵将热水罐中的热水沿着进水管和出水管输入换热器中，换热器中热水的热量传导给天然气，天然气温度上升，换热器中的水降低温度，水再沿着输出管输回企业中需要冷水的冷却工艺生产线上，以此可以代替燃烧锅炉为天然气进行换热的方式，减少使用燃料，有利于节能减排，而且也提高天然气冷能的利用率，同时满足企业内部工艺冷水使用需求；

2.通过动力电机驱动转动轴转动，进而带动滚动轮在螺旋滑轨上滚动，第一电磁铁沿着螺旋滑道上滑移，继而带动滑块在螺旋滑槽内滑移，以此可以方便快捷的带动清理环刷对换热管进行清理；

3.当需要更换两弧形刷时，利用定位杆插入定位孔中，移动环管，弹簧珠的弹簧进行压缩，即可将锁定杆脱离锁定孔，当更换完毕后，将锁定杆插入锁定孔中，弹簧珠的珠体再插入定位孔中，以此可以方便快捷的将环管安装在左半环和右半环上。

附图说明

图1为体现本申请实施例中一种天然气调压门站压力能回收综合利用系统。

图2为体现实施例中热能组件的结构示意图。

图3为体现实施例中罐体的开口的结构示意图。

图4为体现图2中A-A向剖视图。

图5为体现图4中A部放大图。

图6为体现图3中B-B向剖视图。

图7为体现图3中C-C向剖视图。

图8为体现实施例中环管和清理环刷的爆炸结构示意图。

图9为体现实施例中左半环、右半环以及弧形刷的爆炸结构示意图。

附图标记说明：1、天然气预处理器；10、上游天然气管道；11、连接管路；12、阀门；2、天然气调压阀组；20、下游管道；3、天然气膨胀机30、送气管；31、输送管路；4、换热器；40、输出管；41、罐体；42、螺旋滑槽；43、滑移槽；44、竖槽；45、第一行程开关；46、螺旋顶槽；47、立槽；48、第二行程开关；49、弧形凸条；400、开口；401、密封门；402、螺旋板；403、螺旋槽；404、移动杆；405、螺旋滑板；406、移动槽；407、滑动杆；5、热能组件；50、热水罐；51、输送管；52、进水管；53、出水管；54、水泵；6、换热管；7、清理环刷；70、左半环；71、右半环；72、弧形刷；73、转动杆；74、安装槽；75、连接杆；76、连杆；77、弧形槽；78、弧形滑槽；79、弧形锁条；700、弧形条；701、插块；702、安装缺口；703、安装条；704、插槽；705、扭簧；706、把手；8、环管；80、存药箱；81、药泵；82、输药管；83、送药管；84、喷头；85、连接件；86、锁定杆；87、锁定孔；88、凹槽；89、弹簧珠；800、定位孔；9、动力组件；90、移动架；91、动力电机；92、转动轴；93、滚动轮；94、螺旋滑轨；95、螺旋滑道；96、第一电磁铁；97、滑块；98、伸缩杆；99、铰接杆；900、滑动架；901、第二电磁铁；902、驱动电机；903、动力杆；904、滚轮；905、滑移轨道；906、延伸轨道；907、滑动槽；908、滑行槽。

具体实施方式

本申请实施例公开一种天然气调压门站压力能回收综合利用系统。

参照图1，一种天然气调压门站压力能回收综合利用系统,包括分别设置在工业园区的天然气预处理器1、天然气调压阀组2以及天然气膨胀机3，天然气预处理器1的出口和天然气调压阀组2的进口之间通过连接管路11连接，天然气预处理器1的进口设有上游天然气管道10，天然气调压阀组2的出口设有下游管道20连接，天然气膨胀机3的进口和连接管路11之间通过送气管30连接、出口和下游管道20之间通过输送管路31连接，连接管路11、送气管30以及输送管路31上均设有阀门12。

参考图2，还包括设置在送气管30上和输送管路31上且用于对天然气进行的换热器4以及用于向换热器4提供热水的热能组件5，热能组件5包括水泵54以及供企业内部生产线中冷却工艺产生的热水注入的热水罐50，热水罐50设置在工业园区内，热水罐50的进水口设有用于输送企业内部生产线中冷却工艺产生的热水的输送管51，热水罐50的出水口与水泵54的进水口之间通过进水管52连接，水泵54的出水口与换热器4的进水口之间通过出水管53连接。

参考图1和图2，换热器4设置在工业园区，换热器4上设有用于向企业冷却生产线输送降温后的水的输出管40；在进行换热时，将企业生产线中冷却工艺生产线上产生的热水通过输送管51储存在热水罐50中，水泵54将热水罐50中的热水沿着进水管52和出水管53输入换热器4中，上游高压天然气沿着上游天然气管道10输送给天然气预处理器1中进行处理，一部分天然气进入天然气调压阀组2进行调压，一部分天然气进入换热器4中进行加热，再进入天然气膨胀机3对天然气进行处理发电并输出，将天然气的压力能转化为电能，天然气沿着输送管路31输出，并利用换热器4对天然气进行再次补充加热，最后输送至下游管道20中，提高了天然气的温度，有利于减少天然气温度较低导致霜冻堵塞管道的可能性。

参考图1和图2，在进行换热时，天然气进入换热器4中，热水将热能传导给天然气，天然气的温度上升，换热器4中的水温降低，换热后的水沿着输出管40回到企业需要冷水进行冷却的生产线上，以此可以代替燃烧锅炉为天然气进行热能的方式，有利于减少使用燃料，节能环保，而且也提高天然气冷能的利用率，同时满足企业内部工艺冷水使用需求。

参照图3和图4，换热器4包括罐体41，罐体41的顶壁与出水管53连接，罐体41的顶壁设有开口400，罐体41的顶壁上铰接有密封开口400的密封门401，罐体41的底壁与输出管40连接，罐体41内设有用于输送天然气换热管6，换热管6呈S型，换热管6的进气一端靠近罐体41靠近自身顶壁的一侧、出气一端靠近罐体41靠近自身底壁的一侧；当在换热时，水泵54将热水从进水管52和出水管53输入罐体41中，天然气进入换热管6中，热水对天然气进行热传导，对天然气进行加热，再将天然气输出，再将降温后的水排出，以此可以对天然气进行加热，减少下游管道20发生霜冻堵塞管道的可能性。

参照图4和图5，由于长期使换热管6对天然气进行加热时，罐体41内的水内的杂质容易沉淀在换热管6外侧壁上，导致换热管6的热传导效率降低，所以在换热管6的外侧壁上设有用于清理换热管6外侧壁的清理环刷7，清理环刷7上设有包裹换热管6的且呈空心状的环管8，环管8上分别设有存药箱80和药泵81，存药箱80与药泵81之间设有输药管82，药泵81和环管8之间设有送药管83，环管8的内侧壁上设有若干个喷头84，罐体41的外侧壁上设有用于驱动清理环刷7沿着天然气输送方向移动的动力组件9；当需要进行清理换热管6外侧壁上时，药泵81将存药箱80内的药液沿着输药管82和送药管83送入环管8中，喷头84从而可以将药液喷在换热管6的外侧壁上，动力组件9推动清理环刷7和环管8沿着换热管6移动，药液从而可以均匀喷在换热管6外侧壁上，清理环刷7再将换热管6外侧壁进行清理，以此可以方便快捷的将换热管6外侧壁上的污垢进行清理，减少降低换热效率的可能性。

参照图5和图6，罐体41的内侧壁上且沿天然气输送的方向设有螺旋滑槽42，螺旋滑槽42内设有滑块97，滑块97与清理环刷7通过伸缩杆98连接，滑块97与伸缩杆98之间、清理环刷7与伸缩杆98之间均通过铰接杆99转动连接，铰接杆99沿天然气的输送方向设置；有利于滑块97从而可以顺利带动清理环刷7进行移动。

参照图6，罐体41的内侧壁上且位于螺旋滑槽42的下方设有滑移槽43，螺旋滑槽42且靠近罐体41底壁的一侧竖直设有供滑块97落下的竖槽44，竖槽44靠近天然气输出换热器4的一侧设置，竖槽44与滑移槽43连通设置，竖槽44靠近螺旋滑槽42的一侧设有第一行程开关45。

参照图6，由于滑块97需要滑移至螺旋滑槽42中，这样可以方便再次进行清理，而滑移槽43在螺旋滑槽42的下方；所以在滑移槽43远离竖槽44的一侧设有供滑块97滑入的螺旋顶槽46，螺旋顶槽46位于螺旋滑槽42的上方，螺旋顶槽46沿天然气输送方向设置，螺旋顶槽46远离滑移槽43的一侧竖直设有立槽47，立槽47靠近螺旋顶槽46的一侧设有第二行程开关48，立槽47靠近天然气输入罐体41的一侧，立槽47远离螺旋顶槽46的一侧与螺旋滑槽42连通设置，滑移槽43和螺旋顶槽46的槽底壁上均设有弧形凸条49，弧形凸条49与滑块97接触，螺旋滑槽42、滑移槽43、竖槽44以及立槽47均为T型槽。

参照图6和图7，罐体41外侧壁上设有螺旋板402，螺旋板402远离罐体41的一侧设有螺旋槽403，动力组件9包括移动架90以及设置在移动架90上的动力电机91，移动架90上设有伸入螺旋槽403的移动杆404，连移动架90上设有用于吸附滑块97的第一电磁铁96，第一行程开关45与第一电磁铁96电连接并控制第一电磁铁96得失电，动力电机91的电机轴同轴设有转动轴92，转动轴92上设有滚动轮93，罐体41外侧被上设有供滚动轮93滚动的螺旋滑轨94，螺旋滑轨94位于螺旋板402的下方，罐体41外侧壁上且位于螺旋滑轨94下方设有供第一电磁铁96滑移的螺旋滑道95。

参照图6和图7，罐体41外侧壁上且位于螺旋板402下方设有螺旋滑板405，螺旋滑板405远离罐体41的一侧设有移动槽406，罐体41外侧壁上设有滑动架900，滑动架900上设有伸入移动槽406的滑动杆407，滑动架900上设有与滑块97吸附的第二电磁铁901，第二行程开关48与第二电磁铁901电连接且控制第二电磁铁901得失电，滑动架900上设有驱动电机902，驱动电机902的电机轴上设有动力杆903，罐体41的外侧壁上且位于螺旋滑板405的下方设有供滚轮904滚动的滑移轨道905。

参照图6和图7，滑移轨道905靠近罐体41顶壁的一侧设有延伸轨道906，延伸轨道906沿天然气的输送方向设置，螺旋滑板405靠近罐体41顶壁的一侧延伸至延伸轨道906的上方，罐体41外侧壁上且位于滑移轨道905的下方设有供第二电磁铁901滑移的滑动槽907，滑动槽907靠近罐体41顶壁的一侧设有供第二电磁铁901滑移的滑行槽908；当对换热管6进行清理时，动力电机91驱动转动轴92转动，进而带动滚动轮93在螺旋滑轨94上滑移，从而带动第一电磁铁96沿着螺旋滑槽42滑移，进而带动滑块97在螺旋滑槽42内滑移，进而拉动清理环刷7和环管8移动，从而可以方便快捷的对清理换热管6外侧壁进行清理。

参照图6和图7，由于滑块97在沿着螺旋滑槽42下移时，可以利用滑块97自身的重力以及水流的推力，滑块97从而可以顺利下移，但是滑块97上移时，滑块97会受到自身的重力、水流的阻力以及摩擦力，所以在螺旋滑槽42的下方设置滑移槽43，当滑块97移动至螺旋滑槽42靠近输出一侧时，与第一行程开关45接触，第一电磁铁96从而失电失去磁性，同时第二电磁铁901得电产生磁性，滑块97从而沿着竖槽44滑入滑移槽43中，伸缩杆98同时伸长，滑块97移动至滑移槽43中，第二电磁铁901吸附滑块97，驱动电机902驱动动力杆903转动，从而带动滚轮904在滑移轨道905上滚动，同时带动第二电磁铁901沿着滑动槽907移动，利用弧形凸条49与滑块97接触，将面接触改为线接触，从而可以减少滑块97滑移的摩擦力，第二电磁铁901从而可以稳定的带动滑块97沿着滑移槽43向上滑移。

参照图6和图7，利用驱动电机902驱动滚轮904沿着滑移轨道905滚入延伸轨道906中，从而带动带动第二电磁铁901沿着滑动槽907移动至滑行槽908中，滑块97同时沿着滑移槽43滑入螺旋顶槽46中，当第二电磁铁901带动滑块97沿着滑移槽43移动至靠近立槽47的一侧时，与第二行程开关48接触，第二电磁铁901失电失去磁性，第一电磁铁96同时得电得到磁性，滑块97从而可以沿着立槽47滑入螺旋滑槽42中，第一电磁铁96即可吸附滑块97，以此可以方便带动清理环刷7再次对换热管6进行清理。

参照图8，清理环刷7包括左半环70、右半环71以及可拆卸设置在左半环70和右半环71上的两弧形刷72，左半环70和右半环71通过连接件85与环管8可拆卸连接；连接件85包括设置在环管8端壁上的若干个锁定杆86，锁定杆86可以为四个，左半环70和右半环71的侧壁上均设有供锁定杆86插入的锁定孔87，锁定孔87的孔壁上设有凹槽88，凹槽88的槽底壁上设有弹簧珠89，锁定杆86插入锁定孔87的一端设有供弹簧珠89的珠体插入的定位孔800；当需要更换弧形刷72时，需要先移动环管8，挤压弹簧珠89，将弹簧珠89移出定位孔800，从而将锁定杆86移出锁定孔87；当需要弧形刷72更换完毕后，将锁定杆86插入锁定孔87中，挤压弹簧珠89，弹簧珠89的珠体遇到定位孔800中并插入定位孔800中，从而可以方便快捷的将锁定杆86进行锁定，进而可以将环管8固定在左半环70和右半环71上。

参照图9，左半环70的端壁上转动连接有转动杆73，右半环71靠近左半环70的端壁上设有供转动杆73安装的安装槽74，安装槽74的槽底壁上转动连接有连接杆75，转动杆73和连接杆75之间通过连杆76转动连接，连杆76的侧壁上设有插块701，左半环70的端壁上设有安装缺口702，弧形刷72的两端均设有插入安装缺口702的安装条703，安装条703的侧壁上设有供插块701插入的插槽704。

参照图9，连杆76上设有扭簧705，扭簧705的一端与转动杆73连接、另一端与连接杆75连接；限定转动杆73和连接杆75转动的方向，方便推动转动杆73和连接杆75复位进入安装槽74中，也可以增加左半环70和右半环71之间的锁紧力。

参照图9，左半环70的侧壁上设有弧形槽77，右半环71的侧壁上设有弧形滑槽78，弧形槽77内滑移连接有滑入弧形滑槽78的弧形锁条79，弧形滑槽78内滑移连接有滑入弧形槽77的弧形条700，弧形锁条79和弧形条700上均设有把手706；当需要更换弧形刷72时，移动把手706，将弧形锁条79滑入弧形槽77中，弧形条700滑入弧形滑槽78中，再拉开左半环70和右半环71，拉开连接杆75和转动杆73，扭簧705展开蓄力，从而可以带动插块701移出插槽704，从而可以将两弧形刷72松开，继而可以将弧形刷72从左半环70和右半环71之间取下，将新的弧形刷72上的两安装条703合并插入安装缺口702上，再合并左半环70和右半环71，连接杆75和转动杆73合并插入安装槽74中，同时插块701插入插槽704中，再转动弧形锁条79插入弧形滑槽78中，弧形条700插入弧形槽77中，以此可以方便快捷的将弧形刷72安装在左半环70和右半环71上。

本申请实施例一种天然气调压门站压力能回收综合利用系统的实施原理为：先将企业中冷却工艺生产线上的热水通过输送管51存储在热水罐50中，上游高压天然气沿着上游天然气管道10输送给天然气预处理器1进行处理，一部分天然气沿着连接管路11进入天然气调压阀组2，天然气调压阀组2对天然气进行调压并沿着下游管路输出，一部分天然气沿着送气管30送入换热器4中，天然气膨胀机3对天然气进行处理发电并输出，将天然气的压力能转化为电能，继续输送，再次利用换热器4对天然气进行补热，最后输送至下游管道20中，以此可以提高天然气的温度，减少产生霜冻堵塞管道的可能性；

当需要对天然气进行换热时，水泵54先将热水罐50中的热水沿着进水管52和出水管53输入换热器4中，换热器4中热水的热量传导给天然气，水再沿着输出管40输回企业生产线中需要冷水进行冷却的生产线，以此可以代替燃烧锅炉为天然气进行换热的方式，减少使用燃料，有利于节能减排，而且也提高天然气冷能的利用率，同时满足企业内部工艺冷水使用需求。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种天然气调压门站压力能回收综合利用系统，包括天然气预处理器（1）、天然气调压阀组（2）以及天然气膨胀机（3），所述天然气预处理器（1）的进口设有上游天然气管道（10），所述天然气调压阀组（2）的出口设有下游管道（20），所述天然气预处理器（1）的出口与天然气调压阀组（2）的进口通过连接管路（11）连接，所述天然气膨胀机（3）和连接管路（11）之间通过送气管（30）连接，所述天然气膨胀机（3）和下游管道（20）之间通过输送管路（31）连接，其特征在于：还包括设置在送气管（30）和输送管路（31）上的且用于加热天然气的换热器（4）以及用于向换热器（4）提供热水的热能组件（5），所述换热器（4）上设有用于向企业冷却生产线输送降温后的水的输出管（40）；

所述热能组件（5）包括水泵（54）以及供企业内部生产线中冷却工艺产生的热水注入的热水罐（50），所述热水罐（50）的进水口设有用于输送企业内部生产线中冷却工艺产生的热水的输送管（51），所述热水罐（50）的出水口与水泵的进水口之间通过进水管（52）连接，所述水泵（54）的出水口与换热器（4）之间通过出水管（53）连接；

所述换热器（4）包括罐体（41），所述罐体（41）的顶壁与出水管（53）连接，所述罐体（41）的底壁与输出管（40）连接，所述罐体（41）内设有输送天然气且呈S型的换热管（6），所述换热管（6）的进气一端靠近罐体（41）自身顶壁的一侧、出气一端靠近罐体（41）自身底壁的一侧；

所述换热管（6）的外侧壁上设有用于清理换热管（6）外侧壁的清理环刷（7），所述清理环刷（7）上设有包裹换热管（6）的环管（8），所述环管（8）上分别设有存药箱（80）和药泵（81），所述存药箱（80）与药泵（81）之间设有输药管（82），所述药泵（81）和环管（8）之间设有送药管（83），所述环管（8）的内侧壁上设有若干个喷头（84），所述罐体（41）的外侧壁上设有用于驱动清理环刷（7）沿着天然气输送方向移动的动力组件（9）；

所述罐体（41）的顶壁设有开口（400），所述罐体（41）的顶壁上铰接有密封开口（400）的密封门（401）；

所述清理环刷（7）包括左半环（70）、右半环（71）以及两弧形刷（72），所述左半环（70）和右半环（71）通过连接件（85）与环管（8）可拆卸连接，所述左半环（70）的端壁上转动连接有转动杆（73），所述右半环（71）靠近左半环（70）的端壁上设有供转动杆（73）伸入的安装槽（74），所述安装槽（74）的槽底壁上转动连接有连接杆（75），所述转动杆（73）和连接杆（75）之间通过连杆（76）转动连接，所述左半环（70）的侧壁上设有弧形槽（77），所述右半环（71）的侧壁上设有弧形滑槽（78），所述弧形槽（77）内滑移连接有滑入弧形滑槽（78）的弧形锁条（79），所述弧形滑槽（78）内滑移连接有滑入弧形槽（77）的弧形条（700）；

所述连杆（76）的侧壁上设有插块（701），所述左半环（70）的端壁上设有安装缺口（702），所述弧形刷（72）的两端均设有插入安装缺口（702）的安装条（703），所述安装条（703）的侧壁上设有供插块（701）插入的插槽（704）。

2.根据权利要求1所述的天然气调压门站压力能回收综合利用系统，其特征在于：所述罐体（41）的内侧壁上且沿换热管（6）的轴向设有螺旋滑槽（42）；

所述动力组件（9）包括移动设置在罐体（41）上的移动架（90）、设置在移动架（90）上的动力电机（91）、设置在动力电机（91）的电机轴上的转动轴（92）、设置在转动轴（92）上的滚动轮（93）以及设置在罐体（41）外侧壁上且用于滚动轮（93）滚动的螺旋滑轨（94），所述罐体（41）外侧壁上且位于螺旋滑轨（94）的下方设有螺旋滑道（95），所述移动架（90）上设有在螺旋滑道（95）上滑移的第一电磁铁（96），所述螺旋滑槽（42）内滑移设有与第一电磁铁（96）吸附的滑块（97），所述滑块（97）与清理环刷（7）通过伸缩杆（98）连接。

3.根据权利要求2所述的天然气调压门站压力能回收综合利用系统，其特征在于：所述滑块（97）与伸缩杆（98）之间、清理环刷（7）与伸缩杆（98）之间均通过铰接杆（99）转动连接，所述铰接杆（99）沿天然气的输送方向设置；

所述罐体（41）的外侧壁上设有滑动架（900），所述滑动架（900）上设有与滑块（97）吸附的第二电磁铁（901），所述滑动架（900）上设有驱动电机（902），所述驱动电机（902）的电机轴上设有动力杆（903），所述动力杆（903）上设有滚轮（904），所述罐体（41）的外侧壁上且位于螺旋滑轨（94）的下方设有供滚轮（904）滚动的滑移轨道（905），所述滑移轨道（905）靠近罐体（41）顶壁的一侧设有延伸轨道（906），所述罐体（41）外侧壁上且位于滑移轨道（905）的下方设有供第二电磁铁（901）滑移的滑动槽（907），所述滑动槽（907）靠近罐体（41）顶壁的一侧设有供第二电磁铁（901）滑移的滑行槽（908）；

所述罐体（41）的内侧壁上且位于螺旋滑槽（42）的下方设有滑移槽（43），所述螺旋滑槽（42）且靠近罐体（41）底壁的一侧设有供滑块（97）落下的竖槽（44），所述竖槽（44）靠近天然气输出换热器（4）的一侧设置，所述竖槽（44）与滑移槽（43）连通设置，所述竖槽（44）靠近螺旋滑槽（42）的一侧设有控制第一电磁铁（96）得失电的第一行程开关（45），所述滑移槽（43）远离竖槽（44）的一侧设有供滑块（97）滑入的螺旋顶槽（46），所述螺旋顶槽（46）位于螺旋滑槽（42）的上方，所述螺旋顶槽（46）远离滑移槽（43）的一侧设有立槽（47），所述立槽（47）靠近螺旋顶槽（46）的一侧设有用于控制第二电磁铁（901）得失电的第二行程开关（48），所述立槽（47）靠近天然气输入罐体（41）的一侧，所述立槽（47）远离螺旋顶槽（46）的一侧与螺旋滑槽（42）连通设置，所述滑移槽（43）和螺旋顶槽（46）的槽底壁上均设有弧形凸条（49），所述弧形凸条（49）与滑块（97）接触。

4.根据权利要求1所述的天然气调压门站压力能回收综合利用系统，其特征在于：所述连杆（76）上设有扭簧（705），所述扭簧（705）的一端与转动杆（73）连接、另一端与连接杆（75）连接。

5.根据权利要求1所述的天然气调压门站压力能回收综合利用系统，其特征在于：所述连接件（85）包括设置在环管（8）端壁上的若干个锁定杆（86），所述左半环（70）和右半环（71）的侧壁上均设有供锁定杆（86）插入的锁定孔（87），所述锁定孔（87）的孔壁上设有凹槽（88），所述凹槽（88）的槽底壁上设有弹簧珠（89），所述锁定杆（86）插入锁定孔（87）的一端设有供弹簧珠（89）的珠体插入的定位孔（800）。

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