CN204550491U - 车用天然气脱水设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种车用天然气脱水设备，由第一吸附装置或第二吸附装置对天然气内水分进行清除，由管路切换装置可分别将第一干燥管路或第二干燥管路与再生管路连成再生回路，再生管路通过其上的加热器对天然气进行加热，高温气体进入冷却器急速降温，气体内的水气凝结成水，由液气分离器分离并排出，排出水分的气体继续进行加热解吸工作，从而对第一吸附装置或第二吸附装置进行活化再生，再次具备吸附水分能力。通过并联的第一干燥管路和第二干燥管路，并设置再生管路可交替进行第一吸附装置和第二吸附装置的干燥和再生，达到不间断生产，持续的进行天然气的脱水工作，保证天然气的脱水效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及天然气技术领域，更具体地说，涉及一种车用天然气脱水设备。
背景技术
燃气汽车又称为天然气汽车，主要分为液化石油气汽车和压缩天然气汽车两种。燃气汽车主要以天然气为燃料，它的CO排放量比汽油车减少90％以上，碳氢化合物排放减少70％以上，氮氧化合物排放减少35％以上，是较为实用的低排放汽车。
燃气汽车通过天然气加气站补充天然气，天然气加气站是指以压缩天然气(CNG，Compressed Natural Gas)形式向天然气汽车(NGV，NaturalGas Vehicle)和大型CNG子站车提供燃料的场所。天然气管线中的气体一般先经过前置净化处理，除去气体中的硫份和水份，再由压缩机组将压力由0.1-1.0Mpa压缩到25Mpa，最后通过售气机给车辆加气。
天然气含水超标，将对加气站设备造成腐蚀性破坏，当环境温度降低时，天然气中析出的游离水将结冻造成系统设备和管道发生冻堵，因此，车用天然气含水量的达标是至关重要的。天然气的脱水深度应根据当地的环境温度来确定，一般要求在最高操作压力下，压缩天然气水露点不高于-13℃，当最低温度低于-8℃时，应比最低气温低5℃。而对于一些寒冷地区，实际运行时要求常压露点达到低于-55℃。然而，现有的天然气处理工艺，天然气的脱水能力有限，使得天然气中水分含量不能达到预定的脱水要求，不能满足现有的天然气使用需要。
因此，如何保证天然气的脱水效果，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种车用天然气脱水设备，以实现保证天然气的脱水效果。
为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种车用天然气脱水设备，包括并联布置的对天然气进行干燥处理的第一干燥管路和第二干燥管路，所述第一干燥管路上设置吸附天然气内水分的第一吸附装置，所述第二干燥管路上设置吸附天然气内水分的第二吸附装置；
所述第一吸附装置和所述第二吸附装置的干燥入口之间和干燥出口之间分别连通有第一解吸管路和第二解吸管路，所述第一解吸管路和所述第二解吸管路之间设置顺序安装有对天然气进行冷却的冷却装置、对天然气进行气液分离的液气分离装置和对天然气进行加热的加热器的再生管路；
所述再生管路和所述第一解吸管路与第二解吸管路之间设置连通所述第一干燥管路或第二干燥管路的管路切换装置；
设置于所述第一吸附装置的干燥出口的第一水分感应器和设置于第二吸附装置的干燥出口的第二水分感应器；
与所述第一水分感应器、第二水分感应器以及所述管路切换装置相连接的控制装置。
优选地，在上述车用天然气脱水设备中，所述液气分离器和所述加热器之间还设置有对天然气加压鼓动的再生压缩机。
优选地，在上述车用天然气脱水设备中，所述液气分离器上还连接有对析出的水分排出的排出管路，所述排出管路的端部设置控制其开闭的排污阀。
优选地，在上述车用天然气脱水设备中，所述管路切换装置包括设置于所述第一干燥管路和所述第二干燥管路的并联输入端和输出端控制管路内天然气流向的第一换向阀，以及设置于所述再生管路与所述第一解吸管路和第二解吸管路连接端的第二换向阀。
优选地，在上述车用天然气脱水设备中，所述第一换向阀和所述第二换向阀均为三通球阀。
优选地，在上述车用天然气脱水设备中，所述第一干燥管路和所述第二干燥管路的输入端的进气管路上设置有对天然气进行过滤的前置过滤器。
优选地，在上述车用天然气脱水设备中，所述第一干燥管路和所述第二干燥管路的输出端的出气管路上设置对天然气进行过滤的后置过滤器。
优选地，在上述车用天然气脱水设备中，所述第一吸附装置和所述第二吸附装置均为内设分子筛的吸附塔。
优选地，在上述车用天然气脱水设备中，所述冷却装置的输入端与输出端的天然气温差为35-45℃。
优选地，在上述车用天然气脱水设备中，所述再生压缩机的进排气压力差小于0.2Mpa。
本实用新型提供的车用天然气脱水设备，包括并联布置的对天然气进行干燥处理的第一干燥管路和第二干燥管路，第一干燥管路上设置吸附天然气内水分的第一吸附装置，第二干燥管路上设置吸附天然气内水分的第二吸附装置。第一吸附装置和第二吸附装置的干燥入口之间和干燥出口之间分别连通有第一解吸管路和第二解吸管路，第一解吸管路和第二解吸管路之间设置顺序安装有对天然气进行冷却的冷却装置、对天然气进行气液分离的液气分离装置和对天然气进行加热的加热器的再生管路；再生管路和第一解吸管路与第二解吸管路之间设置连通第一干燥管路或第二干燥管路的管路切换装置。在对天然气进行脱水处理时，天然气可经并联的第一干燥管路或第二干燥管路通入，由第一吸附装置或第二吸附装置对天然气内水分进行清除，由于第一吸附装置或第二吸附装置在长时间使用后需要进行解吸，以去除其内部吸收的水分，设置连接于并联布置的第一干燥管路和第二干燥管路之间的第一解吸管路和第二解吸管路，第一解吸管路和第二解吸管路之间设置再生管路，由管路切换装置可分别将第一干燥管路或第二干燥管路与再生管路连成再生回路，而未与再生管路连通的干燥管路继续进行天然气的脱水工作，再生管路通过其上的加热器对天然气进行加热，加热后的气体对第一吸附装置或第二吸附装置进行加热，析出吸附的水分，高温气体进入冷却器急速降温，气体内的水气凝结成水，由液气分离器分离并排出，排出水分的气体继续进行加热解吸工作，从而对第一吸附装置或第二吸附装置进行活化再生，再次具备吸附水分能力。通过并联的第一干燥管路和第二干燥管路，并设置再生管路可交替进行第一吸附装置和第二吸附装置的干燥和再生，达到不间断生产，持续的进行天然气的脱水工作，保证天然气的脱水效果。另外，需要说明的是，由于本实用新型提供的脱水设备，还包括设置于第一吸附装置的干燥出口的第一水分感应器和设置于第二吸附装置的干燥出口的第二水分感应器、以及与所述第一水分感应器、第二水分感应器以及所述管路切换装置相连接的控制装置。当第一吸附装置或者第二吸附装置在长时间使用水分吸附饱和后，由其干燥出口排出的天然气水分较多，当排出的天然气水分超出预设值时，第一水分感应器或者第二水分感应器形成感应信号发送至控制装置，控制装置则控制管路切换装置进行相应动作，进而可实现自动控制干燥装置的解水，且具有较高的可靠度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的车用天然气脱水设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，图1为本实用新型提供的车用天然气脱水设备的结构示意图。
本实用新型提供了一种车用天然气脱水设备，包括并联布置的对天然气进行干燥处理的第一干燥管路1和第二干燥管路2，第一干燥管路1上设置吸附天然气内水分的第一吸附装置3，第二干燥管路2上设置吸附天然气内水分的第二吸附装置4。第一吸附装置3和第二吸附装置4的干燥入口之间和干燥出口之间分别连通有第一解吸管路5和第二解吸管路6，第一解吸管路5和第二解吸管路6之间设置顺序安装有对天然气进行冷却的冷却装置7、对天然气进行气液分离的液气分离装置8和对天然气进行加热的加热器10的再生管路11；再生管路11和第一解吸管路5与第二解吸管路6之间设置连通第一干燥管路1或第二干燥管路2的管路切换装置。
在对天然气进行脱水处理时，天然气可经并联的第一干燥管路1或第二干燥管路2通入，由第一吸附装置3或第二吸附装置4对天然气内水分进行清除，由于第一吸附装置3或第二吸附装置4在长时间使用后需要进行解吸，以去除其内部吸收的水分，设置连接于并联布置的第一干燥管路3和第二干燥管路4之间的第一解吸管路5和第二解吸管路6，第一解吸管路5和第二解吸管路6之间设置再生管路11，由管路切换装置可分别将第一干燥管路1或第二干燥管路2与再生管路11连成再生回路，而未与再生管路11连通的干燥管路继续进行天然气的脱水工作，再生管路11通过其上的加热器10对天然气进行加热，加热后的气体对第一吸附装置3或第二吸附装置4进行加热，析出吸附的水分，高温气体进入冷却器7急速降温，气体内的水气凝结成水，由液气分离器8分离并排出，排出水分的气体继续进行加热解吸工作，从而对第一吸附装置3或第二吸附装置4进行活化再生，再次具备吸附水分能力。通过并联的第一干燥管路1和第二干燥管路2，并设置再生管路11可交替进行第一吸附装置3和第二吸附装置4的干燥和再生，达到不间断生产，持续的进行天然气的脱水工作，保证天然气的脱水效果。
另外，需要说明的是，由于本实用新型提供的脱水设备，还包括设置于第一吸附装置的干燥出口的第一水分感应器和设置于第二吸附装置的干燥出口的第二水分感应器、以及与所述第一水分感应器、第二水分感应器以及所述管路切换装置相连接的控制装置。当第一吸附装置或者第二吸附装置在长时间使用水分吸附饱和后，由其干燥出口排出的天然气水分较多，当排出的天然气水分超出预设值时，第一水分感应器或者第二水分感应器形成感应信号发送至控制装置，控制装置则控制管路切换装置进行相应动作，进而可实现自动控制干燥装置的解水，且具有较高的可靠度。
为进一步优化上述技术方案，液气分离器8和加热器10之间还设置有对天然气加压鼓动的再生压缩机9。在液气分离器8和加热器10之间设置鼓动天然气流通的再生压缩机9，由再生压缩机9提供再生管路11内气体的流通动力，实现气体在再生管路11内的循环流通，达到持续循环的对第一吸附装置3或第二吸附装置4的活化再生效果。
具体地，第一吸附装置3和第二吸附装置4均为内设分子筛的吸附塔。再生管路11内的气体循环的进行到吸附塔内，将热量带到吸附塔对分子筛进行加热，使得吸附塔内分子筛温度升高到一定程度，析出被吸附的水分，通过再生压缩机9提供的气体流通动力，将天然气带入到冷却器7和液气分离器8，重复冷凝天然气内的水分达到去除天然气水分的目的，干燥的气体继续进入吸附塔，通过该重复的将分子筛内水分析出的过程，使得吸附塔内分子筛活化再生，再次继续吸附水分的能力。通过管路切换装置对第一吸附管路1和第二吸附管路2的切换，使得活化后的吸附塔继续进行天然气的吸附工作，另一个吸附塔进行分子筛的再生工作。
为进一步优化上述技术方案，液气分离器8上还连接有对析出的水分排出的排出管路，排出管路的端部设置控制其开闭的排污阀。天然气经冷却器后其内的水分凝结成水，通过液气分离器8将水分吸收，干燥的天然气流出进行后续的流通，液气分离器8通过其上设置的排出管路将析出后的水分排出，由排污阀控制排出管路的开闭。
为进一步优化上述技术方案，管路切换装置包括设置于第一干燥管路1和第二干燥管路2的并联输入端和输出端控制管路内天然气流向的第一换向阀，以及设置于再生管路11与第一解吸管路5和第二解吸管路6连接端的第二换向阀。具体地，第一换向阀和第二换向阀均为三通球阀。
以第二吸附装置4进行解吸，第一吸附装置3进行天然气脱水为例，天然气脱水装置在工作时，天然气由进气管路14输入到系统内部，三通球阀A1导通第一干燥管路1和进气管路14，三通球阀A2导通第一干燥管路1和出气管路15，三通球阀A3导通第二干燥管路2、第一解吸管路5和再生管路11，三通球阀A4导通再生管路11、第二解吸管路6和第二干燥管路2，在此管路联通顺序下，第一吸附装置3进行正常的天然气脱水，第二吸附装置4进行分子筛的活化再生；在需要更改第一吸附装置3和第二吸附装置4的工作顺序时，通过对三通球阀A1、三通球阀A2、三通球阀A3和三通球阀A4进行换向，则第二吸附装置4进行天然气的脱水，第一吸附装置3进行分子筛的活化再生。通过再生管路11分别与第一吸附管路1或第二吸附管路2进行导通，可以在设备持续运行过程中进行分子筛的活化再生，保证天然气脱水工作的正常进行，同时也保证了天然气的脱水效果。
为进一步优化上述技术方案，第一干燥管路1和第二干燥管路2的输入端的进气管路14上设置有对天然气进行过滤的前置过滤器12。
为进一步优化上述技术方案，第一干燥管路1和第二干燥管路2的输出端的出气管路15上设置对天然气进行过滤的后置过滤器13。
通过前置过滤器12对输入的天然气进行初级过滤，去除天然气中杂质。在天然气脱水完成后，继续由后置过滤器13对天然气进行过滤，进一步提高天然气的洁净度。
为进一步优化上述技术方案，冷却装置的输入端与输出端的天然气温差为35-45℃。天然气在对吸附塔内的分子筛进行再生时，需要将天然气加热到预定的温度要求，同时为保证加热后的天然气经冷却器7后获得较好的脱水效果，对冷却器7的降温区间进行设置，从而保证天然气中水分去除的效果。
为进一步优化上述技术方案，再生压缩机9的进排气压力差小于0.2Mpa。为保证管路内天然气流通的安全性，对再生压缩机9的进排气压力差进行控制，从而避免天然气经再生压缩机9过大的压力差影响设备使用安全性。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种车用天然气脱水设备，其特征在于，包括并联布置的对天然气进行干燥处理的第一干燥管路和第二干燥管路，所述第一干燥管路上设置吸附天然气内水分的第一吸附装置，所述第二干燥管路上设置吸附天然气内水分的第二吸附装置；
所述第一吸附装置和所述第二吸附装置的干燥入口之间和干燥出口之间分别连通有第一解吸管路和第二解吸管路，所述第一解吸管路和所述第二解吸管路之间设置顺序安装有对天然气进行冷却的冷却装置、对天然气进行气液分离的液气分离装置和对天然气进行加热的加热器的再生管路；
所述再生管路和所述第一解吸管路与第二解吸管路之间设置连通所述第一干燥管路或第二干燥管路的管路切换装置；
设置于所述第一吸附装置的干燥出口的第一水分感应器和设置于第二吸附装置的干燥出口的第二水分感应器；
与所述第一水分感应器、第二水分感应器以及所述管路切换装置相连接的控制装置。
2.根据权利要求1所述的车用天然气脱水设备，其特征在于，所述液气分离器和所述加热器之间还设置有对天然气加压鼓动的再生压缩机。
3.根据权利要求2所述的车用天然气脱水设备，其特征在于，所述液气分离器上还连接有对析出的水分排出的排出管路，所述排出管路的端部设置控制其开闭的排污阀。
4.根据权利要求3所述的车用天然气脱水设备，其特征在于，所述管路切换装置包括设置于所述第一干燥管路和所述第二干燥管路的并联输入端和输出端控制管路内天然气流向的第一换向阀，以及设置于所述再生管路与所述第一解吸管路和第二解吸管路连接端的第二换向阀。
5.根据权利要求4所述的车用天然气脱水设备，其特征在于，所述第一换向阀和所述第二换向阀均为三通球阀。
6.根据权利要求1所述的车用天然气脱水设备，其特征在于，所述第一干燥管路和所述第二干燥管路的输入端的进气管路上设置有对天然气进行过滤的前置过滤器。
7.根据权利要求5所述的车用天然气脱水设备，其特征在于，所述第一干燥管路和所述第二干燥管路的输出端的出气管路上设置对天然气进行过滤的后置过滤器。
8.根据权利要求1所述的车用天然气脱水设备，其特征在于，所述第一吸附装置和所述第二吸附装置均为内设分子筛的吸附塔。
9.根据权利要求1所述的车用天然气脱水设备，其特征在于，所述冷却装置的输入端与输出端的天然气温差为35-45℃。
10.根据权利要求2所述的车用天然气脱水设备，其特征在于，所述再生压缩机的进排气压力差小于0.2Mpa。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150812 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |