CN209991212U - 全自动多阶压缩天然气调压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了全自动多阶压缩天然气调压装置，包括依次连接的卸车盘组、过滤器组、高压电加热器组和缓冲罐；卸车盘组由两个卸车盘并联组成；过滤器组由两个过滤器并联组成；高压电加热器组由两个高压电加热器并联组成；过滤器组和高压电加热器组之间设有流量计；高压电加热器组和缓冲罐之间设有温度计；缓冲罐上设有缓冲罐液位变送器、缓冲罐压力表、缓冲罐压力变送器、缓冲罐压力控制器、缓冲罐安全阀、压力气体排出管道和液体排出管道；压力气体排出管道包括高压出口管道、中压出口管道、低压出口管道。与现有技术相比本实用新型的有益效果是：实现全自动控制功能同时兼具手动操控方案，设备自动化程度高，可实现多阶调压功能。

Description

全自动多阶压缩天然气调压装置

技术领域

本实用新型涉及天然气压缩技术领域，特别是涉及全自动多阶压缩天然气调压装置。

背景技术

压缩天然气一般应用于城市燃料、汽车燃料、工业燃料和工业发电等相关领域，但其实它还有更广泛的用途，就是利用其高压的性质，特别是对在油气田开发过程中，通常需要利用不同的压力等级的气体做不同的应用，例如在气体压力为高压时做气举，在中压时做管道气，在低压做气体检测分离。

目前压缩天然气大多是应用于上述燃料领域和工业发电中，通过一次减压或两次减压达到所需要求；而充分利用压缩天然气时的高压性把多种功能进行综合应用的实例则很少，特别是在油气田开发过程中，把通过气举提高原油开采能力、管道气输送及气体检测分离三种功能相综合的应用。

因此为了上述目的，我们开发设计了一种全自动多阶压缩天然气调压装置，在满足不同压力等级需求的同时，具备越级调压的功能可直接将高压切换到低压，在整个过程中实现全自动控制方式并同时具备手动控制方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的问题，提供了一种全自动多阶压缩天然气调压装置，在满足不同压力等级需求的同时，具备越级调压的功能可直接将高压切换到低压，在整个过程中实现全自动控制方式并同时具备手动控制方案。

为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：全自动多阶压缩天然气调压装置，包括卸车盘组、过滤器组、高压电加热器组和缓冲罐；所述卸车盘组、过滤器组、高压电加热器组和缓冲罐依次连接；所述卸车盘组由两个卸车盘并联组成；所述过滤器组由两个过滤器并联组成；所述高压电加热器组由两个高压电加热器并联组成；所述过滤器组和高压电加热器组之间设有流量计，且流量计上设有流量控制器；所述高压电加热器组和缓冲罐之间设有温度计；所述缓冲罐上设有缓冲罐液位变送器、缓冲罐压力表、缓冲罐压力变送器、缓冲罐压力控制器和缓冲罐安全阀；所述缓冲罐分别设有压力气体排出管道和液体排出管道；所述压力气体排出管道包括高压出口管道、中压出口管道、低压出口管道。

作为优化，所述卸车盘由拉断阀、卸车盘入口手动球阀、卸车盘紧急切断阀、卸车盘压力变送器、卸车盘止回阀和卸车盘出口手动球阀依次连接组成。

作为优化，所述高压电加热器包括高压加热罐、高压电加热器温度计、高压电加热器液位计、入口压力表、高压电加热棒；所述高压加热罐分别设有一次入口、一次出口、二次入口和二次出口；所述入口压力表设于一次入口管道前部；所述一次出口和二次入口之间管路上依次连接有高压电加热器紧急切断阀、高压压力调节阀、高压压力表和高压温度变送器；所述高压温度变送器和高压电加热棒之间设有高压电加热器温度控制器；所述高压电加热器紧急切断阀和高压压力调节阀之间依次通过仪表电缆信号线与高压压力控制器和高压压力变送器相连接，且高压压力变送器的输出端与高压温度变送器输出端都与主管路相连接。

作为优化，所述高压出口管道由高压管路入口手动球阀、高压管路紧急切断阀、高压管路压力表、高压管路温度计、高压管路出口手动球阀和高压管路止回阀依次连接组成。

作为优化，所述中压出口管道由中压管路入口手动球阀、第一中压紧急切断阀、中压管路压力调节阀、中压管路压力变送器、第二中压紧急切断阀、中压管道压力表、中压管路温度计、中压管路出口手动球阀、中压管路止回阀依次连接组成；且所述中压管路压力调节阀和中压管路压力变送器管路上还设有中压管路压力控制器；所述中压管路压力变送器和第二中压紧急切断阀之间设有中压安全阀。

作为优化，所述低压出口管道8由低压管路入口手动球阀、第一低压紧急切断阀、中压电加热器、低压管路温度变送器、低压管路压力调节阀、低压管路压力变送器、第二低压压紧急切断阀、低压管路温度计、低压管道压力表、低压管路出口手动球阀和低压管路止回阀依次连接组成；所述中压电加热器包括中压电加热器温度计、中压加热罐、中压电加热器液位计和中压电加热棒；所述低压管路温度变送器与中压电加热棒之间设有低压管路温度控制器；所述低压管路压力调节阀和低压管路压力变送器管路上还设有低压管路压力控制器；所述低压管路压力变送器和第二低压压紧急切断阀之间设有低压安全阀。

作为优化，所述缓冲罐安全阀、中压安全阀和低压安全阀所在的管路汇合而成形成排空管道。

作为优化，所述中压管路压力变送器和中压安全阀之间与第一低压紧急切断阀和中压电加热器之间依次连接有紧急切断阀和止回阀。

作为优化，所述缓冲罐压力控制器分别通过仪表电缆信号线与高压管路紧急切断阀、第一中压紧急切断阀、中压压力调节阀、中压压力控制器、第二中压紧急切断阀、第一低压紧急切断阀、第二低压压紧急切断阀和紧急切断阀连接。

与现有技术相比本实用新型的有益效果是：针对不同要求实现多阶压力等级调控并可实现越级调控，整体采用全自动化控制方式同时配备手动操控装置；通过加设缓冲罐保证后路压力的稳定，且后路的压力信号都来自缓冲罐压力起到连锁保护的作用；通过优化各个管路之间的结构和连接方式在保证效果的同时，提高了整体设备的安全性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型卸车盘的局部结构示意图。

图3为本实用新型高压电加热器的局部结构示意图。

图4为本实用新型缓冲罐、压力气体排出管道、排空管道和液体排出管道的局部结构示意图。

其中卸车盘1、拉断阀1.1、卸车盘入口手动球阀1.2、卸车盘紧急切断阀1.3、卸车盘压力变送器1.4、卸车盘止回阀1.5、卸车盘出口手动球阀1.9、过滤器2、过滤器压差变送器2.1、过滤器压差控制器2.2、流量计3、流量控制器3.1、高压电加热器4、高压加热罐4.1、高压电加热器紧急切断阀4.2、高压压力调节阀4.3、高压压力控制器4.4、高压温度变送器4.5、高压压力变送器4.6、高压压力表4.7、高压电加热器温度计4.8、高压电加热器温度控制器4.9、高压电加热器液位计4.10、入口压力表4.11、高压电加热棒4.12、缓冲罐5、缓冲罐液位变送器5.1、缓冲罐压力表5.2、缓冲罐压力变送器5.3、缓冲罐压力控制器5.4、缓冲罐安全阀5.5、高压出口管道6、高压管路入口手动球阀6.1、高压管路紧急切断阀6.2、高压管路压力表6.3、高压管路温度计6.4、高压管路出口手动球阀6.5、高压管路止回阀6.6、中压出口管道7、中压管路入口手动球阀7.1、第一中压紧急切断阀7.2、中压管路压力调节阀7.3、中压管路压力控制器7.4、中压管路压力变送器7.5、中压安全阀7.6、第二中压紧急切断阀7.7、中压管道压力表7.8、中压管路温度计7.9、中压管路出口手动球阀7.10、中压管路止回阀7.11、低压出口管道8、低压入口管路手动球阀8.1、第一低压紧急切断阀8.2、中压电加热器温度计8.3、中压加热罐8.4、中压电加热器液位计8.5、中压电加热棒8.6、低压管路温度控制器8.7、低压管路温度变送器8.8、低压管路压力调节阀8.9、低压管路压力控制器8.10、低压管路压力变送器8.11、低压安全阀8.12、第二低压压紧急切断阀8.13、低压管路温度计8.14、低压管道压力表8.15、低压管路出口手动球阀8.16、低压管路止回阀8.17、排空管道9、液体排出管道10、温度计11、紧急切断阀12、止回阀13。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，结合附图详细说明如下：全自动多阶压缩天然气调压装置，包括卸车盘组、过滤器组、高压电加热器组和缓冲罐5；所述卸车盘组、过滤器组、高压电加热器组和缓冲罐5依次连接；所述卸车盘组由两个卸车盘1并联组成；为提高卸车效率，两个卸车盘在不同的卸车位置，可以一用一备，也可以同时投用。所述过滤器组由两个过滤器2并联组成；加设过滤器组是为了保护下游仪表及流量计，采用双过滤器一用一备进一步提高了输送的安全性，当压差过高时可进行切换。所述高压电加热器组由两个高压电加热器4并联组成；采用双高压电加热器4的组成设计是为了达到一用一备功能；所述过滤器组和高压电加热器组之间设有流量计3，且流量计3上设有流量控制器3.1；所述高压电加热器组和缓冲罐5之间设有温度计11；所述缓冲罐5上设有缓冲罐液位变送器5.1、缓冲罐压力表5.2、缓冲罐压力变送器5.3、缓冲罐压力控制器5.4和缓冲罐安全阀5.5；所述缓冲罐5分别设有压力气体排出管道和液体排出管道10；所述压力气体排出管道包括高压出口管道6、中压出口管道7、低压出口管道8。

所述卸车盘1由拉断阀1.1、卸车盘入口手动球阀1.2、卸车盘紧急切断阀1.3、卸车盘压力变送器1.4、卸车盘止回阀1.5和卸车盘出口手动球阀1.9依次连接组成。卸车盘上安装有手动球阀和止回阀用于切断和防止气体倒窜，并通过卸车盘紧急切断阀进一步降低在发生火灾等大的危险时所造成的损失。

所述高压电加热器4包括高压加热罐4.1、高压电加热器温度计4.8、高压电加热器液位计4.10、入口压力表4.11、高压电加热棒4.12；所述高压加热罐4.1分别设有一次入口、一次出口、二次入口和二次出口；所述入口压力表4.11设于一次入口管道前部；所述一次出口和二次入口之间管路上依次连接有高压电加热器紧急切断阀4.2、高压压力调节阀4.3、高压压力表4.7和高压温度变送器4.5；所述高压温度变送器4.5和高压电加热棒4.12之间设有高压电加热器温度控制器4.9；所述高压电加热器紧急切断阀4.2和高压压力调节阀4.3之间依次通过仪表电缆信号线与高压压力控制器4.4和高压压力变送器4.6相连接，且高压压力变送器4.6的输出端与高压温度变送器4.5输出端都与主管路相连接。

所述高压出口管道6由高压管路入口手动球阀6.1、高压管路紧急切断阀6.2、高压管路压力表6.3、高压管路温度计6.4、高压管路出口手动球阀6.5和高压管路止回阀6.6依次连接组成。

所述中压出口管道7由中压管路入口手动球阀7.1、第一中压紧急切断阀7.2、中压管路压力调节阀7.3、中压管路压力变送器7.5、第二中压紧急切断阀7.7、中压管道压力表7.8、中压管路温度计7.9、中压管路出口手动球阀7.10、中压管路止回阀7.11依次连接组成；且所述中压管路压力调节阀7.3和中压管路压力变送器7.5管路上还设有中压管路压力控制器7.4；所述中压管路压力变送器7.5和第二中压紧急切断阀7.7之间设有中压安全阀7.6。

所述低压出口管道8由低压管路入口手动球阀8.1、第一低压紧急切断阀8.2、中压电加热器、低压管路温度变送器8.8、低压管路压力调节阀8.9、低压管路压力变送器8.11、第二低压压紧急切断阀8.13、低压管路温度计8.14、低压管道压力表8.15、低压管路出口手动球阀8.16和低压管路止回阀8.17依次连接组成；所述中压电加热器包括中压电加热器温度计8.3、中压加热罐8.4、中压电加热器液位计8.5和中压电加热棒8.6；所述低压管路温度变送器8.8与中压电加热棒8.6之间设有低压管路温度控制器8.7；所述低压管路压力调节阀8.9和低压管路压力变送器8.11管路上还设有低压管路压力控制器8.10；所述低压管路压力变送器8.11和第二低压压紧急切断阀8.13之间设有低压安全阀8.12。

所述缓冲罐安全阀5.5、中压安全阀7.6和低压安全阀8.12所在的出口管路汇合而成形成排空管道9。

所述中压管路压力变送器7.5和中压安全阀7.6之间与第一低压紧急切断阀8.2和中压电加热器之间依次连接有紧急切断阀12和止回阀13。

所述缓冲罐压力控制器5.4分别通过仪表电缆信号线与高压管路紧急切断阀6.2、第一中压紧急切断阀7.2、中压压力调节阀7.3、中压压力控制器7.4、第二中压紧急切断阀7.7、第一低压紧急切断阀8.2、第二低压压紧急切断阀8.13和紧急切断阀12相连接。通过缓冲罐压力控制器对后续的设备起到连锁保护操控的作用，确保整个设备的安全。

实施例：

CNG槽车来气压力为3600psig，通过卸车盘组进行卸车，气体通过过滤器组进行过滤，实现保护下游仪表及流量计的目的提高设备的安全性。

当需要实现气举功能时，此时工作压力大于等于1450psig小于1600psig（缓冲罐安全阀5.5起跳压力为1600psig），打开高压出口管道6上高压管路紧急切断阀6.2，闭合中压出口管道7上的第一中压紧急切断阀7.2和第二中压紧急切断阀7.7、低压出口管道8上第一低压紧急切断阀8.2和第二低压压紧急切断阀8.13与紧急切断阀12；此时通过高压电加热器4的高压压力调节阀4.3将压力调节到达1450psig，并通过高压电加热器温度计4.8、高压电加热器温度控制器4.9和高压电加热棒4.12使温度不低于15℃；同时根据后路高压管路温度计6.4情况，控制其加热效果，然后通过缓冲罐5和高压出口管道6排出。

当需要进行管道气输送时需使压力为450psig，此时工作压力低于1450psig大于等于450psig，这是打开中压出口管道7上的第一中压紧急切断阀7.2和第二中压紧急切断阀7.7，闭合高压出口管道6上的高压管路紧急切断阀6.2、低压出口管道8上的第一低压紧急切断阀8.2和第二低压压紧急切断阀8.13与紧急切断阀12，此时首先通过高压电加热器4的高压压力调节阀4.3将压力调节到达1450psig，然后通过中压调节阀7.3将压力调节到450psig，以次得到管道气输送压力。

当需要进行气体压力检测时需使压力为45psig，此时工作压力低于450psig，打开低压出口管道8上的第一低压紧急切断阀8.2和第二低压压紧急切断阀8.13，闭合高压出口管道6上高压管路紧急切断阀6.2、中压出口管道7上的第一中压紧急切断阀7.2和第二中压紧急切断阀7.7与紧急切断阀12，此时首先通过高压电加热器4的高压压力调节阀4.3将压力调节到达450psig，此时不需要中压电加热器加热，通过低压管路压力调节阀8.9将压力调节到45psig即可。

当需要将气体压力从3600psig直接降到45psig时，打开第一中压紧急切断阀7.2、紧急切断阀12和低压出口管道8上第二低压压紧急切断阀8.13，闭合第二中压紧急切断阀7.7、第一低压紧急切断阀8.2和高压出口管道6上的高压管路紧急切断阀6.2，此时首先通过高压电加热器4的高压压力调节阀4.3将压力调节到达1450psig，温度不低于15℃，然后通过中压管路压力调节阀7.3将压力调节到450psig，温度18℃，然后经过中压电加热器加热到28℃，通过低压管道压力调节阀8.9将压力调节到45psig，温度6.9℃进入气体检测分离流程。

由于气体在降压过程中会导致温度降低，因此通过高压电加热器4和中压电加热器，对管道内气体进行升温，以防止管内冻结造成堵塞管道的情况发生。

上述具体实施方式仅是本实用新型的具体个案，本实用新型的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本实用新型权利要求书的全自动多阶压缩天然气调压装置且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本实用新型的专利保护范围。

Claims (9)

1.全自动多阶压缩天然气调压装置，其特征在于：包括卸车盘组、过滤器组、高压电加热器组和缓冲罐（5）；所述卸车盘组、过滤器组、高压电加热器组和缓冲罐（5）依次连接；所述卸车盘组由两个卸车盘（1）并联组成；所述过滤器组由两个过滤器（2）并联组成；所述高压电加热器组由两个高压电加热器（4）并联组成；所述过滤器组和高压电加热器组之间设有流量计（3），且流量计（3）上设有流量控制器（3.1）；所述高压电加热器组和缓冲罐（5）之间设有温度计（11）；所述缓冲罐（5）上设有缓冲罐液位变送器（5.1）、缓冲罐压力表（5.2）、缓冲罐压力变送器（5.3）、缓冲罐压力控制器（5.4）和缓冲罐安全阀（5.5）；所述缓冲罐（5）分别设有压力气体排出管道和液体排出管道（10）；所述压力气体排出管道包括高压出口管道（6）、中压出口管道（7）、低压出口管道（8）。

2.根据权利要求1所述的全自动多阶压缩天然气调压装置，其特征在于：所述卸车盘（1）由拉断阀（1.1）、卸车盘入口手动球阀（1.2）、卸车盘紧急切断阀（1.3）、卸车盘压力变送器（1.4）、卸车盘止回阀（1.5）和卸车盘出口手动球阀（1.9）依次连接组成。

3.根据权利要求1所述的全自动多阶压缩天然气调压装置，其特征在于：所述高压电加热器（4）包括高压加热罐（4.1）、高压电加热器温度计（4.8）、高压电加热器液位计（4.10）、入口压力表（4.11）、高压电加热棒（4.12）；所述高压加热罐（4.1）分别设有一次入口、一次出口、二次入口和二次出口；所述入口压力表（4.11）设于一次入口管道前部；所述一次出口和二次入口之间管路上依次连接有高压电加热器紧急切断阀（4.2）、高压压力调节阀（4.3）、高压压力表（4.7）和高压温度变送器（4.5）；所述高压温度变送器（4.5）和高压电加热棒（4.12）之间设有高压电加热器温度控制器（4.9）；所述高压电加热器紧急切断阀（4.2）和高压压力调节阀（4.3）之间依次通过仪表电缆信号线与高压压力控制器（4.4）和高压压力变送器（4.6）相连接，且高压压力变送器（4.6）的输出端与高压温度变送器（4.5）输出端都与二次入口的管路相连接。

4.根据权利要求1所述的全自动多阶压缩天然气调压装置，其特征在于：所述高压出口管道（6）由高压管路入口手动球阀（6.1）、高压管路紧急切断阀（6.2）、高压管路压力表（6.3）、高压管路温度计（6.4）、高压管路出口手动球阀（6.5）和高压管路止回阀（6.6）依次连接组成。

5.据权利要求1所述的全自动多阶压缩天然气调压装置，其特征在于：所述中压出口管道（7）由中压管路入口手动球阀（7.1）、第一中压紧急切断阀（7.2）、中压管路压力调节阀（7.3）、中压管路压力变送器（7.5）、第二中压紧急切断阀（7.7）、中压管道压力表（7.8）、中压管路温度计（7.9）、中压管路出口手动球阀（7.10）、中压管路止回阀（7.11）依次连接组成；且所述中压管路压力调节阀（7.3）和中压管路压力变送器（7.5）管路上还设有中压管路压力控制器（7.4）；所述中压管路压力变送器（7.5）和第二中压紧急切断阀（7.7）之间设有中压安全阀（7.6）。

6.据权利要求5所述的全自动多阶压缩天然气调压装置，其特征在于：所述低压出口管道（8）由低压管路入口手动球阀（8.1）、第一低压紧急切断阀（8.2）、中压电加热器、低压管路温度变送器（8.8）、低压管路压力调节阀（8.9）、低压管路压力变送器（8.11）、第二低压压紧急切断阀（8.13）、低压管路温度计（8.14）、低压管道压力表（8.15）、低压管路出口手动球阀（8.16）和低压管路止回阀（8.17）依次连接组成；所述中压电加热器包括中压电加热器温度计（8.3）、中压加热罐（8.4）、中压电加热器液位计（8.5）和中压电加热棒（8.6）；所述低压管路温度变送器（8.8）与中压电加热棒（8.6）之间设有低压管路温度控制器（8.7）；所述低压管路压力调节阀（8.9）和低压管路压力变送器（8.11）管路上还设有低压管路压力控制器（8.10）；所述低压管路压力变送器（8.11）和第二低压压紧急切断阀（8.13）之间设有低压安全阀（8.12）。

7.据权利要求6所述的全自动多阶压缩天然气调压装置，其特征在于：所述缓冲罐安全阀（5.5）、中压安全阀（7.6）和低压安全阀（8.12）所在的管路出口汇合而成形成排空管道（9）。

8.据权利要求6所述的全自动多阶压缩天然气调压装置，其特征在于：所述中压管路压力变送器（7.5）和中压安全阀（7.6）之间与第一低压紧急切断阀（8.2）和中压电加热器之间依次连接有紧急切断阀（12）和止回阀（13）。

9.据权利要求8所述的全自动多阶压缩天然气调压装置，其特征在于：所述缓冲罐压力控制器（5.4）分别通过仪表电缆信号线与高压管路紧急切断阀（6.2）、第一中压紧急切断阀（7.2）、中压压力调节阀（7.3）、中压压力控制器（7.4）、第二中压紧急切断阀（7.7）、第一低压紧急切断阀（8.2）、第二低压压紧急切断阀（8.13）和紧急切断阀（12）相连接。

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