CN208718739U - 气体输送管道压力能发电与制冰装置 - Google Patents

Abstract

气体输送管道压力能发电与制冰装置,包括气体输送管道、截止阀、调压阀、降压管路、螺杆膨胀机、冷量换热器、变速箱、放冷管路、螺杆压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器、制冷循环管路、制冰系统、吸冷管路、发电机、电动机、电瓶、控制器、线束，气体输送管道的进气口与高压气体管道相连接，截止阀、调压阀依次串接在气体输送管道上，降压管路的进气口与截止阀之前的气体输送管道相连通，降压管路的出气口与调压阀之后的气体输送管道相连通，螺杆膨胀机、冷量换热器依次串接在降压管路上，螺杆压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器依次串接在制冷循环管路上，冷量换热器与冷凝器之间通过放冷管路相连接，制冰系统与蒸发器之间通过吸冷管路相连接。本实用新型设计合理，结构简单，可以对工艺气体输配过程中的压力能进行有效回收。

Description

气体输送管道压力能发电与制冰装置

技术领域

本实用新型涉及的是一种高压天然气、高压氮气等各种工艺气体的输配系统技术领域的压力能利用装置，特征是一种管道压力能制冰装置。

背景技术

随着我国能源需求量的日益增长及国家对节能减排的愈加重视，我国天然气消费量逐年快速增长，促使国家加快了天然气管网的建设。长距离、大口径、高压力、网络化已成为当前天然气输气管道发展的总趋势。

高压输气干线所输送的高压天然气高达10MPa左右，蕴含着巨大的压力能。由于下游用户的终端用气压力较低，一般在0.4MPa以下，各城市天然气接收门站、调压站等场站都需要依据下游用户的供气压力要求的不同进行合理适当的降压。目前，一般的调压方法是采用调压器进行节流膨胀调压，节流过程中压力损失巨大，使得大量的压力能被浪费。且在能量损失之余，由于管线压力的降低，导致天然气温度骤降造成管道冻堵，影响正常运输。

高压天然气、高压氮气等各种工艺气体的输配过程中存在减压阀造成的节流损失，原有的减压系统不能有效利用压力能和节流后的冷量，现有利用压差发电的装置也仅利用压力能，对节流后的冷量利用较少，甚至从外部热源获取热量用来复温，以保证管道运输对温度的要求。

发明内容

本实用新型针对上述现有技术的不足，提供了一种气体输送管道压力能发电与制冰装置，可以对气体输配过程中的压力能进行有效回收。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的，本实用新型包括气体输送管道、截止阀、调压阀、降压管路、螺杆膨胀机、冷量换热器、变速箱、放冷管路、螺杆压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器、制冷循环管路、制冰系统、吸冷管路、发电机、电动机、电瓶、控制器、线束，气体输送管道的进气口与高压气体管道相连接，截止阀、调压阀依次串接在气体输送管道上，降压管路的进气口与截止阀之前的气体输送管道相连通，降压管路的出气口与调压阀之后的气体输送管道相连通，螺杆膨胀机、冷量换热器依次串接在降压管路上，螺杆压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器依次串接在制冷循环管路上，冷量换热器与冷凝器之间通过放冷管路相连接，制冰系统与蒸发器之间通过吸冷管路相连接，螺杆膨胀机通过变速箱与发电机相连接，电动机通过连接轴与螺杆压缩机相连接，发电机通过线束与电瓶相连接，电动机通过线束与控制器相连接，电瓶与控制器之间通过线束相连接。

进一步地，在本实用新型中，气体输送管道输送的为天然气或氮气。

更进一步地，在本实用新型中，截止阀、调压阀、节流阀均为电控式。

更进一步地，在本实用新型中，降压管路、放冷管路、制冷循环管路、吸冷管路上均包裹保温装置。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果为：本实用新型设计合理，结构简单；螺杆膨胀机替代原有的减压装置，利用变速箱将螺杆膨胀机与发电机直接联接，可以减小常规膨胀发电造成的机械损失；高压气体膨胀后的冷量回收作为制冷系统冷凝器散热用，可以省去冷凝器的散热风机。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

其中：1、气体输送管道，2、截止阀，3、调压阀，4、降压管路，5、螺杆膨胀机， 6、冷量换热器，7、变速箱，8、放冷管路，9、螺杆压缩机，10、冷凝器，11、节流阀， 12、蒸发器，13、制冷循环管路，14、制冰系统，15、吸冷管路，16、发电机，17、电动机，18、电瓶，19、控制器，20、线束。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例以本实用新型技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

具体实施例图1所示，本实用新型包括气体输送管道1、截止阀2、调压阀3、降压管路4、螺杆膨胀机5、冷量换热器6、变速箱7、放冷管路8、螺杆压缩机9、冷凝器 10、节流阀11、蒸发器12、制冷循环管路13、制冰系统14、吸冷管路15、发电机16、电动机17、电瓶18、控制器19、线束20，气体输送管道1的进气口与高压气体管道相连接，截止阀2、调压阀3依次串接在气体输送管道1上，降压管路4的进气口与截止阀2之前的气体输送管道1相连通，降压管路4的出气口与调压阀3之后的气体输送管道1相连通，螺杆膨胀机5、冷量换热器6依次串接在降压管路4上，螺杆压缩机9、冷凝器10、节流阀11、蒸发器12依次串接在制冷循环管路13上，冷量换热器6与冷凝器10之间通过放冷管路8相连接，制冰系统14与蒸发器12之间通过吸冷管路15相连接，螺杆膨胀机5通过变速箱7与发电机16相连接，电动机17通过连接轴与螺杆压缩机9相连接，发电机16通过线束20与电瓶18相连接，电动机17通过线束20与控制器19相连接，电瓶18与控制器19之间通过线束20相连接；气体输送管道1输送的为天然气，截止阀2、调压阀3、节流阀11均为电控式，降压管路4、放冷管路8、制冷循环管路13、吸冷管路15上均包裹保温装置。

在本实用新型的实施过程中，截止阀2关闭或开度调小后，高压天然气流经螺杆膨胀机5并带动它旋转，高压天然气流经螺杆膨胀机5后变为低压天然气，并且温度也变低；低压天然气的冷能通过冷量换热器6传递到冷凝器10，而后冷能再依次传递到蒸发器12和制冰系统14；同时螺杆膨胀机5带动发电机16旋转，发电机16发出的电不但可以存储在电瓶18内，还可以并供电动机17带动螺杆压缩机9使用。螺杆压缩机9的旋转，可以而保证制冰系统14对高压天然气的压力能进行循环利用。控制器19可以根据制冰需求，通过电动机17对螺杆压缩机9的旋转速度进行控制。

Claims (4)

1.一种气体输送管道压力能发电与制冰装置，包括气体输送管道(1)，气体输送管道(1)的进气口与高压气体管道相连接，其特征在于，还包括截止阀(2)、调压阀(3)、降压管路(4)、螺杆膨胀机(5)、冷量换热器(6)、变速箱(7)、放冷管路(8)、螺杆压缩机(9)、冷凝器(10)、节流阀(11)、蒸发器(12)、制冷循环管路(13)、制冰系统(14)、吸冷管路(15)、发电机(16)、电动机(17)、电瓶(18)、控制器(19)、线束(20)，截止阀(2)、调压阀(3)依次串接在气体输送管道(1)上，降压管路(4)的进气口与截止阀(2)之前的气体输送管道(1)相连通，降压管路(4)的出气口与调压阀(3)之后的气体输送管道(1)相连通，螺杆膨胀机(5)、冷量换热器(6)依次串接在降压管路(4)上，螺杆压缩机(9)、冷凝器(10)、节流阀(11)、蒸发器(12)依次串接在制冷循环管路(13)上，冷量换热器(6)与冷凝器(10)之间通过放冷管路(8)相连接，制冰系统(14)与蒸发器(12)之间通过吸冷管路(15)相连接，螺杆膨胀机(5)通过变速箱(7)与发电机(16)相连接，电动机(17)通过连接轴与螺杆压缩机(9)相连接，发电机(16)通过线束(20)与电瓶(18)相连接，电动机(17)通过线束(20)与控制器(19)相连接，电瓶(18)与控制器(19)之间通过线束(20)相连接。

2.根据权利要求1所述的气体输送管道压力能发电与制冰装置，其特征在于所述气体输送管道(1)输送的为天然气或氮气。

3.根据权利要求2所述的气体输送管道压力能发电与制冰装置，其特征在于所述截止阀(2)、调压阀(3)、节流阀(11)均为电控式。

4.根据权利要求3所述的气体输送管道压力能发电与制冰装置，其特征在于所述降压管路(4)、放冷管路(8)、制冷循环管路(13)、吸冷管路(15)上均包裹保温装置。