CN205245832U - 一种天然气压缩机换热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种天然气压缩机换热装置，包括空冷器，水泵、空冷器、天然气换热器、管道、环境温度传感器、控制系统。空冷器通过管道与水泵相连，水泵通过管道与换热器相连，换热器与空冷器用管道相连。空冷器由风机、风机罩和换热管组成。在换热器的进水管路上安装了进水温度传感器，换热器的回水管路上安装了回水温度传感器。上述天然气压缩机换热装置中，控制系统根据环境温度和水温进行对风机的运行状态进行自动控制，节约能效，降低天然气压缩机换热装置的运行成本。

Description

一种天然气压缩机换热装置

技术领域

本实用新型涉及天然气压缩机换热装置技术领域，特别涉及一种根据换热介质及环境温度自动控制的天然气压缩机换热装置。

背景技术

当前的压缩机是将天然气进行做功压缩，经过冷却压缩的气体后，再进入到压缩机的下一级进行再次压缩，经过多级压缩的天然气压力就会提高到20MPa。在天然气压缩中，必须要保证天然气的温度不能超过150℃，否则会引起压缩机故障，造成事故，引起经济损失。为了保证压缩机每级的温度不超过温度上限，必须强制给天然气进行降温处理。天然气降温通常采用水冷式换热器进行换热。换热用的水通过水泵在空冷器和天然气换热器之间进行循环，循环水把天然气换热器内天然气的热量进行置换，将循环水的温度升高，循环水通过空冷器时，两台大型轴流风机将冷空气与热的循环水进行强制冷却，使水温下降。冷却完毕的循环水再次给天然气进行换热，循环使用。在天然气压缩机运行中，循环水泵和空冷器轴流风机是一直运行的，不能根据我国南北地区自然环境温度的差异进行自动调节，所以使用一种根据换热介质温度不同和环境温度不同进行自动控制的天然气压缩机换热装置进行换热节能，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

此外，传统的空冷器通常采用与空气接触的冷空气面积仅仅是管子外壁的外表面面积，换热面积很小，换热效果很不理想，因此，解决如何加大空冷器的换热面积也成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

在传统的控制方式，是没有环境温度检测的，而是利用回水温度单独控制，当温度高于40度，就启动风机，当温度低于30度就停止风机，这样控制方式就不能根据气候变化，尤其是在我国北方寒冷地方利用环境温度的优势进行换热节能。

为了节能，本实用新型的目的是提供一种可根据气候变化，尤其是在我国北方寒冷地方利用环境温度的优势，根据换热介质及环境温度自动控制的天然气压缩机换热装置，利用环境温度的优势进行换热节能。这样当环境温度传感器测得环境温度低到环境温度阈值以下时，就可以利用环境空气温度给水进行冷却，这样就可以不启动风机强制冷却，达到节能效果。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种天然气压缩机换热装置，包括空冷器，水泵、空冷器、天然气换热器、管道、环境温度传感器、控制系统。空冷器通过管道与水泵相连，水泵通过管道与换热器相连，换热器与空冷器用管道相连。空冷器由风机、风机罩和换热管组成。在换热器的进水管路上安装了进水温度传感器，换热器的回水管路上安装了回水温度传感器。上述天然气压缩机换热装置中，控制系统根据环境温度和水温进行对风机的运行状态进行自动控制，节约能效，降低天然气压缩机换热装置的运行成本。

通过上述描述可知，本实用新型提供的天然气压缩机换热装置，节约能效，降低天然气压缩机换热装置的运行成本。

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，下面将对本实用新型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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的天然气压缩机换热装置结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的换热翅片管和传统换热管的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的控制系统示意图；

图4为传统的控制方式示意图；

图5为本实用新型实施例提供的根据换热介质及环境温度自动控制的天然气压缩机换热装置传统的控制方式示意图；

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种可根据气候变化，尤其是在我国北方寒冷地方利用环境温度的优势，根据换热介质及环境温度自动控制的天然气压缩机换热装置，利用环境温度的优势进行换热节能一种可根据气候变化，尤其是在我国北方寒冷地方利用环境温度的优势，根据换热介质及环境温度自动控制的天然气压缩机换热装置，利用环境温度的优势进行换热节能。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

本实用新型提供了一种天然气压缩机换热装置，该天然气压缩机换热装置采用翅片管水冷方式进行换热，从而增大换热面积，提高换热效率。此外，空冷器采用一体式设计，水路采用高进低出，双层换热，充分利用冷空气，提高换热效率。

一种天然气压缩机换热装置是由风机101，102与风机罩103，翅片换热管104组成空冷器，空冷器通过管道与水泵相连。水泵105通过管道与换热器106，107相连。这样就组成了一种天然气压缩机换热装置。其中换热翅片管，为金属管道，通常是铜管或铝管。

换热管是采用双层设计，水路采用高进低出，即采用上层管进水，下层管出水结构，这样的设计是更加充分的利用了冷空气，加速水温的降低。当冷空气从底层上升时，先经过底下一层的换热翅片管，翅片管里的水温已经是经过上面一层翅片管进行了换热，低于进口的水温，经过冷空气的换热，温度会降的更低。当冷空气与底下一层换热管进行换热后，温度会上升，但会低于进口的水温，正好来降低上边一层翅片管中的水温。这样的结构形式形成了空气和热水对流的形式，比传统的换热管更加实用。

该装置中，压缩机出来的热的天然气进入到106，107换热器内的列管，循环水通过水泵105循环进入到换热器106，107中，将天然气的热量带入到水中，循环水通过水泵的管路进入到空冷器104翅片铜管，101，102的风机将空气从翅片铜管底部吸入，上部排出，将水中的温度降低。

该天然气压缩机换热装置，还包括了控制系统110，在换热器106、107的进水管路上安装了进水温度传感器108，换热器106、107的回水管路上安装了回水温度传感器109。风机101、102，水泵105，进水温度传感器108，回水温度传感器109与控制系统110，510通过导线相连，其特征在于，所述进水温度传感器108，回水温度传感器109分别将测得的进水管道温度值、回水管道温度值传送到控制系统110，所述控制系统110根据水温的不同情况对风机的运行情况进行控制：当测得的回水温度大于等于设定的最高回水温度阈值时，启动所有风机；当测得的回水温度小于设定的最高回水温度阈值但大于次高回水温度阈值时，只启动一个风机。

在本实施例中，最高回水温度阈值设置为40度，次高回水温度阈值设置为20度。

在传统的控制方式，是没有环境温度检测的，而是利用回水温度单独控制，当温度高于40度，就启动风机，当温度低于30度就停止风机，这样控制方式就不能根据气候变化，尤其是在我国北方寒冷地方利用环境温度的优势进行换热节能。

为了节能，本实用新型还提供了一种可根据气候变化，尤其是在我国北方寒冷地方利用环境温度的优势，根据换热介质及环境温度自动控制的天然气压缩机换热装置。该装置中，压缩机出来的热的天然气进入到506，507换热器内的列管，循环水通过水泵505循环进入到换热器506，507中，将天然气的热量带入到水中，循环水通过水泵的管路进入到空冷器504翅片铜管，501，502的风机将空气从翅片铜管底部吸入，上部排出，将水中的温度降低。换热器506，507的进水管路和回水管路上分别安装了进水温度传感器508，回水传感器509。通过温度传感器测得温度传输给510控制系统。所述控制系统510根据水温和环境温度的不同情况对风机的运行情况进行控制：当测得的回水温度大于等于设定的最高回水温度阈值时，启动所有风机；当测得的回水温度小于设定的最高回水温度阈值但大于次高回水温度阈值时，只启动一个风机；当测得环境温度小于等于最低的环境温度阈值时，关停风机，停止风机的强制冷却功能。这样当环境温度传感器测得环境温度低到环境温度阈值以下时，就可以利用环境空气温度给水进行冷却，这样就可以不启动风机强制冷却，达到节能效果。

在本实施例中最低的环境温度阈值可设为0度。

在本发明中，提供了一种根据换热介质及环境温度自动控制的天然气压缩机换热装置的控制系统。进水温度传感器108，回水温度传感器109，环境温度传感器111的温度测量值通过模拟量转换模块送给控制系统，然后控制系统根据这些温度测量值对风机的关停状态进行开关控制。

在控制系统由控制器，触摸屏、控制输出模块、模拟量采集模块组成，控制器与触摸屏相连，方便人员进行数据查询和数据更改。控制器再与控制输出模块相连，根据控制器的命令分别控制风机501，风机502，水泵505的启动。控制器可以使PLC控制器、微处理器系统或其他处理器系统。

Claims (10)

1.一种天然气压缩机换热装置，包括控制系统(110，510)、空冷器、水泵(105，505)、天然气换热器(106、107，506、507)和管道，空冷器通过管道与水泵(105，505)相连，水泵(105，505)通过管道与换热器(106、107，506、507)相连，换热器(106、107，506、507)与空冷器用管道相连，所述空冷器由风机(101、102，501、502)、风机罩(103，503)和换热管组成，在换热器(106、107，506、507)的进水管路上安装了进水温度传感器(108，508)，换热器(106、107，506、507)的回水管路上安装了回水温度传感器(109，509)，风机(101、102，501、502)，水泵(105，505)，进水温度传感器(108，508)，回水温度传感器(109，509)与控制系统(110，510)通过导线相连，其特征在于，所述进水温度传感器(108，508)，回水温度传感器(109，509)分别将测得的进水管道温度值、回水管道温度值传送到控制系统(110，510)，所述控制系统(110，510)根据水温的不同情况对风机的运行情况进行控制。

2.根据权利要求1所述的天然气压缩机换热装置，其特征在于，当测得的回水温度大于等于设定的最高回水温度阈值时，控制系统启动所有风机；当测得的回水温度小于设定的最高回水温度阈值但大于次高回水温度阈值时，控制系统只启动一个风机。

3.根据权利要求2所述的天然气压缩机换热装置，其特征在于还包括环境温度传感器(511)，该环境温度传感器通过导线与控制系统(510)相连，环境温度传感器(511)将测得的环境温度值传送到控制系统(510)，当测得环境温度小于等于最低的环境温度阈值时，关停风机，停止风机的强制冷却功能。

4.根据权利要求2所述的天然气压缩机换热装置，其特征在于，最高回水温度阈值为40度，次高回水温度阈值为20度。

5.根据权利要求3所述的天然气压缩机换热装置，其特征在于，最低的环境温度阈值为0度。

6.根据权利要求1至5任一项所述的天然气压缩机换热装置，其特征在于，所述控制系统(110，510)，由控制器，触摸屏、控制输出模块、模拟量采集模块组成，控制器与触摸屏相连，方便人员进行数据查询和数据更改，控制器再与控制输出模块相连，根据控制器的命令分别控制风机(101、501)，风机(102、502)，水泵(105、505)的启动。

7.根据权利要求6所述的天然气压缩机换热装置，其特征在于所述控制器为PLC控制器或微处理器系统。

8.根据权利要求1所述的天然气压缩机换热装置，其特征在于所述换热管为换热翅片管(104，504)。

9.根据权利要求8所述的天然气压缩机换热装置，其特征在于，所述换热翅片管采用双层换热结构。

10.根据权利要求9所述的天然气压缩机换热装置，其特征在于，所述双层换热结构的水路采用高进低出，进水口(202，502)在高，出水口(203，503)在低。