CN213686236U - 一种用于天然气的分输控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于天然气的分输控制装置，包括输气主路和输气支路，输气主路包括前端主路和后端主路，输气支路包括至少一条主输气支路和一条备用输气支路，前端主路沿气体流动方向依次设置有第一开关阀、压力缓冲装置和第一压力变送器，所述主输气支路和备用输气支路上沿气体流动方向均依次设置有流量计、压力调节阀、压力变送器，所述后端主路沿气体流动方向依次设置有第四压力变送器和第二开关阀，所述压力缓冲装置包括与所述前端主路并联的缓冲管道。本实用新型所提供的分输控制装置，解决现有天然气日指定分输控制装置有效使用率不高，输送不稳定，以及造成天然气的浪费的问题。

Description

一种用于天然气的分输控制装置

技术领域

本实用新型属于天然气管道技术领域，具体涉及一种用于天然气的分输控制装置。

背景技术

天然气管道是指将天然气(包括油田生产的伴生气)从开采地或处理厂输送到城市配气中心或工业企业用户的管道，又称输气管道。利用天然气管道输送天然气，是陆地上大量输送天然气的方式。

在天然气长输管道调控过程中，控制系统分输压力、流量控制是站场自控过程中的重要环节。站场控制系统在接收调控中心日指定量设定值后，分输站基本过程控制系统，用于实现向下游用户的自动分输控制。随着人民生活水平的提高及环保意识的增强，大部分城市对天然气的需求明显增加；天然气作为民用燃料的经济效益也大于工业燃料；但是在天然气的日常使用过程中不方便对天然气长输管线的日指定自动分输进行控制，常会出现压力不稳定，或出现故障需要进行停输处理，进而可能导致天然气的有效使用率不高，输送不稳定，以及造成天然气的浪费的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的主要目的在于提供一种用于天然气的分输控制装置，旨在解决现有天然气分输控制装置有效使用率不高，输送不稳定，以及造成天然气的浪费的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于天然气的分输控制装置，包括输气主路和输气支路，所述输气主路包括前端主路和后端主路，所述输气支路包括至少一条主输气支路和一条备用输气支路，所述主输气支路和备用输气支路的前端合并连接前端主路的末端，所述主输气支路和备用输气支路的末端合并连通至后端主路的前端；所述前端主路沿气体流动方向依次设置有第一开关阀、压力缓冲装置和第一压力变送器，所述主输气支路上沿气体流动方向均依次设置有第一流量计、第二压力调节阀、第二压力变送器，所述备用输气支路上沿气体流动方向依次设置有第二流量计、第三压力调节阀、第三压力变送器，所述后端主路沿气体流动方向依次设置有第四压力变送器和第二开关阀，所述压力缓冲装置包括与所述前端主路并联的缓冲管道，所述缓冲管道的中部直径大于进气端和出气端的直径，所述缓冲管道的中部两端分别设置有第一压力调节阀和稳压阀，所述稳压阀设置于靠近所述第一开关阀的一端。

优选地，其中所述缓冲管道的进气端和出气端的直径相同，且所述缓冲管道的中部的直径是所述缓冲管道的进气端和出气端的直径的1.5-3倍。

优选地，其中还包括调控中心站和操作员工工作站，所述自动分输控制器与所述调控中心站和操作员工工作站通信连接，且所述自动分输控制器与所述第一开关阀、第一压力调节阀、稳压阀、第一压力变送器，第一流量计、第二压力调节阀、第二压力变送器，第二流量计、第三压力调节阀、第三压力变送器、第四压力变送器和第二开关阀均通信连接。

优选地，其中所述自动分输控制器还设置有报警装置，所述自动分输控制器与所述报警装置通信连接。

优选地，其中所述报警装置为蜂鸣器和发光管组成的声光报警模块。

优选地，其中所述第二压力调节阀包括阀体，所述阀体的两端均设置有法兰盘，所述阀体顶端的中部通过装置连接管与装置壳体的底端固定连接，所述装置壳体的一侧固定安装有压力检测器，所述压力检测器的探头置于阀体顶部一侧的内壁，所述装置壳体的顶端通过固定螺丝与装置盖板的底端固定连接，所述装置壳体顶端的中部固定安装有阀手轮，所述阀体与所述自动分输控制器电性连接。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

本实用新型所提供的用于天然气的分输控制装置，通过在前端主路上设置压力缓冲装置和第一压力应变器，当第一压力应变器监测到输气压力过大时，过量的天然气能够通过压力缓冲装置进行缓冲调整，进而有效缓冲输气过程中出现的压力过大的问题，保证输气的稳定性；同时通过设置主输气支路和备用输气支路，正常运行时设置的备用输气支路，在某条主输气支路出现事故故障或者需要进行检修时，可以通过控制输气支路相应阀门开度及压力变送器完成支路间的切换作用，以满足用户供气的连续性和最低压力要求，不会因为支路切换和截断阀开启时间造成用户供气中断，保证了输气的安全性和压力稳定性，进而提高输气分输控制装置的使用寿命。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的分输控制装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型所提供的分输控制装置中压力调节阀的结构示意图；

图3为图2的剖面结构示意图。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

实施例1

如图1所示，一种用于天然气的分输控制装置，包括输气主路和输气支路，输气主路包括前端主路11和后端主路12，输气支路包括至少一条主输气支路21和一条备用输气支路22，主输气支路21和备用输气支路22的前端合并连接前端主路11的末端，主输气支路21和备用输气支路22的末端合并连通至后端主路12的前端；前端主路11沿气体流动方向依次设置有第一开关阀111、压力缓冲装置和第一压力变送器113，该压力缓冲装置包括与前端主路并联的缓冲管道1121，缓冲管道1121的中部直径大于进气端和出气端的直径，缓冲管道1121的中部两端分别设置有第一压力调节阀1122和稳压阀1123，稳压阀1123设置于靠近第一开关阀111的一端，在主输气支路21上沿气体流动方向均依次设置有第一流量计211、第二压力调节阀212、第二压力变送器213，备用输气支路上22沿气体流动方向依次设置有第二流量计221、第三压力调节阀222、第三压力变送器223，后端主路12沿气体流动方向依次设置有第四压力变送器121和第二开关阀122。

具体使用时，分输站的操作人员收到调控中心下发的天然气的日指定量，操作人员根据下游用户的压力、流量(该值可以根据下游用户所需年输气量和输气压力算出)设定及输入主输气支路上的第一流量计、第二压力变送器的压力、流量值，打开第二压力调节阀，以及设定和输入备用输气支路上的第二流量计、第三压力应变器的流量和压力值，且第三压力应变器的压力设定为最低分输压力值(按照用户低压保护压力设定)，即第三压力应变器的压力值低于第二压力变送器的压力值，但满足最低的分输压力值，正常输气过程中，第三压力调节阀处于关闭状态；同时打开第一开关阀和第二开关阀进行输气；当操作人员监测到后端主路出口端的第四压力变送器的压力值低于最低分输压力时，备用支路的第三压力调节阀启动，以保持输气管道上最低分输压力恒压输气，以满足下游用户供气的连续性和最低压力要求，不会因支路切换和/或截断阀开启时间造成用户供气中断；而当操作人员监测到前端主路进口端的第一压力变送器的压力高于设定值时，压力缓冲装置中的第一压力调节阀启动，多余的天然气被转移至缓冲管道中，且被暂时储存在缓冲管道中，当缓冲管道中的天然气达到要求压力(稳压阀使缓冲管道的输出压力与前端主路的压力一致)时，其可以通过稳压阀再次被并入前端主路进行再次使用，保证了输出气体压力值的恒定。本申请中的各个流量计和压力变送器均可以使用数显的流量计和数显的变送器，操作人员可以直观地观察到各个输气过程中的各个流量和压力值。

优选地，本实施例中的一个优选技术方案为：其中缓冲管道的进气端和出气端的直径相同，且缓冲管道的中部的直径是缓冲管道的进气端和出气端的直径的1.5-3倍；在实际输气的过程中，输气压力的波动一般情况下比较平稳，根据平时输气中会出现的高压值，本申请将缓冲管道的中部的直径是缓冲管道的进气端和出气端的直径的1.5-3倍，该设置为该分输控制装置的实用性提供了技术支持。

实施例2

在实施例1的基础上，还包括自动分输控制器，所述自动分输控制器与调控中心站和分输站通信连接，且所述自动分输控制器与所述第一开关阀、第一压力调节阀、稳压阀、第一压力变送器，第一流量计、第二压力调节阀、第二压力变送器，第二流量计、第三压力调节阀、第三压力变送器、第四压力变送器和第二开关阀均通信连接。具体使用时，调控中心站下发分输站的操作人员收到调控中心下发的天然气的日指定量，操作人员根据下游用户的压力、流量设定及输入主输气支路的压力、流量值，以及设定和输入备用输气支路的流量和压力值，自动分输控制器接收分输站中的各个原始的流量和压力数据，控制各个压力调节阀和开关阀的开启，进而完成输气过程中的安全和稳定性，该自动分输控制器的控制的具体输气过程与实施例1相同，故不再累述；该自动分输控制器的设置为该分输控制装置的自动化、智能化和便利化提供了技术支持。

另外，本申请中的自动分输控制器还会持续地接收各个流量计和压力变送器在输气过程中的实时流量和实时压力数据，其可以选择不均匀系数法、剩余平均法、恒压控制法和到量停输法等第二压力调节阀进行精确控制，进一步提高了该分输控制装置的控制精度，为该分输控制装置的实用性、节约能源性提供了技术支持。其中不均匀系数法、剩余平均法、恒压控制法和到量停输法属于现有技术(具体详见CN201710423267.5)，故不再累述。

实施例3

在实施例1的基础上，本实施例的另一个优选技术方案中，其中自动分输控制器还设置有报警装置，所述自动分输控制器与报警装置通信连接，其中报警装置为蜂鸣器和发光管组成的声光报警模块。具体使用时，当自动分输控制器接收到分输控制装置中的流量和/或压力异常时，发出警报，便于操作人员对输气过程中流量和/或压力的的异常行为进行及时的处理和监测，为该分输控制装置的方便实用性提供了技术支持。

实施例4

如图2和图3所示，在实施例1和/或实施例2的基础上，其中第二压力调节阀包括阀体2121，第一压力调节阀、第二压力调节阀和第三压力调节阀的结构可以相同，该阀体2121的两端均设置有法兰盘2122，阀体2121顶端的中部通过装置连接管2123与装置壳体2124的底端固定连接，装置壳体2124的一侧固定安装有压力检测器2125，压力检测器2125的探头置于阀体2121顶部一侧的内壁，装置壳体2124的顶端通过固定螺丝与装置盖板的底端固定连接，装置壳体2124顶端的中部固定安装有阀手轮2126，阀体与自动分输控制器电性连接，进一步地阀体通过压力检测器与自动分输控制器电性连接。具体使用时，通过自动分输控制器和压力检测器，方便对自动分输控制器编程进行日指定自动分输控制，避免人工控制调整时间较长和造成天然气浪费，同时提高了自动分输的精确性；通过固定设有的进气口法兰和出气口法兰，方便与进出气口管道进行连接；通过固定设有的装置连接管、固定底板和连接螺栓，方便对装置壳体进行固定安装和拆卸；通过固定安装的装置盖板和固定螺丝，方便对自动分输控制器和压力检测器进行检修；通过固定安装的阀手轮，方便对该日指定自动分输控制装置进行手动调整。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种用于天然气的分输控制装置，其特征在于，包括输气主路和输气支路，所述输气主路包括前端主路和后端主路，所述输气支路包括至少一条主输气支路和一条备用输气支路，所述主输气支路和备用输气支路的前端合并连接前端主路的末端，所述主输气支路和备用输气支路的末端合并连通至后端主路的前端；所述前端主路沿气体流动方向依次设置有第一开关阀、压力缓冲装置和第一压力变送器，所述主输气支路上沿气体流动方向均依次设置有第一流量计、第二压力调节阀、第二压力变送器，所述备用输气支路上沿气体流动方向依次设置有第二流量计、第三压力调节阀、第三压力变送器，所述后端主路沿气体流动方向依次设置有第四压力变送器和第二开关阀，所述压力缓冲装置包括与所述前端主路并联的缓冲管道，所述缓冲管道的中部直径大于进气端和出气端的直径，所述缓冲管道的中部两端分别设置有第一压力调节阀和稳压阀，所述稳压阀设置于靠近所述第一开关阀的一端。

2.根据权利要求1所述的用于天然气的分输控制装置，其特征在于，所述缓冲管道的进气端和出气端的直径相同，且所述缓冲管道的中部的直径是所述缓冲管道的进气端和出气端的直径的1.5-3倍。

3.根据权利要求2所述的用于天然气的分输控制装置，其特征在于，还包括自动分输控制器，所述自动分输控制器与调控中心站和分输站通信连接，且所述自动分输控制器与所述第一开关阀、第一压力调节阀、稳压阀、第一压力变送器，第一流量计、第二压力调节阀、第二压力变送器，第二流量计、第三压力调节阀、第三压力变送器、第四压力变送器和第二开关阀均通信连接。

4.根据权利要求3所述的用于天然气的分输控制装置，其特征在于，所述自动分输控制器还设置有报警装置，所述自动分输控制器与所述报警装置通信连接。

5.根据权利要求4所述的用于天然气的分输控制装置，其特征在于，所述报警装置为蜂鸣器和发光管组成的声光报警模块。

6.根据权利要求5所述的用于天然气的分输控制装置，其特征在于，所述第二压力调节阀包括阀体，所述阀体的两端均设置有法兰盘，所述阀体顶端的中部通过装置连接管与装置壳体的底端固定连接，所述装置壳体的一侧固定安装有压力检测器，所述压力检测器的探头置于阀体顶部一侧的内壁，所述装置壳体的顶端通过固定螺丝与装置盖板的底端固定连接，所述装置壳体顶端的中部固定安装有阀手轮，所述阀体与所述自动分输控制器电性连接。

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