CN217092146U - 一种自动凝液排出装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自动凝液排出装置，该装置包括储气单元、凝液汇集管、凝液收集罐、凝液排出管和气相返回管，能够精准实现气液分离，也即气相不跑漏，适用于高压环境且操作稳定。区别疏水阀的自动疏水方案和控制液位的气液分离方案，疏水阀很难适用于较高进出压差，容易漏气和使用寿命较短；液位控制方案，调节阀操作压差较大难以实现稳定控制，且调节阀要求较稳定的操作环境，比如液相流量。对比而言，本实用新型的自动凝液排出装置是精准且相对比较廉价的自动排液方案。

Description

一种自动凝液排出装置

技术领域

本实用新型属于流程工业领域，特别是压缩空气储能领域、石油化工、化工行业、热电等气液分离领域。具体涉及一种自动凝液排出装置，实现气体和液体精准分离不漏气，且相对控制简单、操作稳定和造价较低。

背景技术

传统的气液自动分离方案是疏水阀，如蒸汽疏水阀；蒸汽疏水阀虽然小巧方便，但是其往往具有下特点：1)疏水阀前后背压相对较小；2)疏水阀一般会存在漏气和闪蒸的现象；3)疏水阀对安装存在一定的要求。

区别于蒸汽系统的疏水措施，蒸汽的疏水高压向低压，最后才流向了凝结水回收系统，原则上蒸汽或凝结水并不损失，然而压缩空气储能项目却不同，传统气液分离方案二是，气液分离罐，通过调节阀控制其液位，从而实现气液的精准分离，但是因为液位控制往往为稳定的液相流量才能够实现操作稳定，而且控制阀进出口压差较大的话也相对难以实现稳定操作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动凝液排出装置，该装置能够精准实现气液分离，也即气相不跑漏，适用于高压环境且操作稳定。

区别疏水阀的自动疏水方案和控制液位的气液分离方案，疏水阀很难适用于较高进出压差，容易漏气和使用寿命较短；液位控制方案，调节阀操作压差较大难以实现稳定控制，且调节阀要求较稳定的操作环境，比如液相流量。对比而言，本实用新型的自动凝液排出装置是精准且相对比较廉价的自动排液方案。

为了实现以上目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种自动凝液排出装置，包括：储气单元、凝液汇集管、凝液收集罐、凝液排出管和气相返回管；

所述储气单元通过管线与所述凝液汇集管连接，所述凝液汇集管的另一端与所述凝液收集罐连接；用以将所述储气单元产生的凝液通过所述凝液汇集管汇集并输送至所述凝液收集罐中；

所述凝液收集罐的气相空间通过所述气相返回管与所述储气单元的气相空间连接；所述气相返回管相当于做到一个联通管，当系统压力相等的时候，因为密度关系，液相自然向低处流动。

所述凝液收集罐的液相空间与所述凝液排出管连接，所述凝液排出管上设置有排液阀；

所述凝液收集罐设置有液位开关；所述液位开关用以根据所述凝液收集罐内的液位进行报警以及控制所述排液阀的开关；例如达到罐内液位高度的80％，开启报警和打开所述排液阀进行排水；之后液位下降，达到液位的70％停止报警；达到液位的30％，关闭所述排液阀；达到液位的20％，则意味着排液阀失效，启动液位低报警。

根据本实用新型的自动凝液排出装置，优选地，所述排液阀为球阀。球阀密封性好，不存在漏气(漏气意味能量的损失)。球阀开启和关闭次数降低，减少频繁操作；球阀正常操作阻力降较小；球阀的密封要求相对较低，三级或四级密封即可。

根据本实用新型的自动凝液排出装置，优选地，所述凝液收集罐还设置有就地液位计，用以显示液位。

根据本实用新型的自动凝液排出装置，优选地，所述凝液排出管包括内置式导管和限流孔板，所述内置式导管插入所述凝液收集罐内的液面以下，所述限流孔板安装于所述内置式导管的入口。所述限流孔板的安装不限于开口向下，但要求大于限流孔板孔径的颗粒物能够沉降分离。凝液排出管入口设置限流孔板，首先起到分离固态杂质的过滤作用，其次能够自由选择限制流量，且流量控制更稳定。

根据本实用新型的自动凝液排出装置，优选地，所述限流孔板的最大限流量大于凝液的最大析出量。

根据本实用新型的自动凝液排出装置，优选地，所述凝液排出管的末端出水口处对应设置有排水漏斗，以使水排放到漏斗里。

根据本实用新型的自动凝液排出装置，优选地，所述凝液排出管在所述排液阀之前设置有检修手阀，用于在不停工的条件进行检修和更换排液阀。

根据本实用新型的自动凝液排出装置，优选地，所述凝液排出管在所述检修手阀和所述排液阀之间设置有用以排空的截止阀，该阀门可以用于检查液位是否失灵和手动调节排液。

根据本实用新型的自动凝液排出装置，优选地，所述凝液收集罐的底部设置有放净口，以使所述凝液收集罐能够完成充水等水压试压。

根据本实用新型的自动凝液排出装置，优选地，所述储气单元内设置有多个储气管道，所述储气管道均设置有排液口和排气阀，所述排液口均通过管线与所述凝液汇集管连接。

根据本实用新型的自动凝液排出装置，优选地，所述自动凝液排出装置包含并列设置的多个所述储气单元。

本实用新型针对压缩空气储能的特殊情况，选择了一种先收集，然后间歇性排水的措施。现有切水方式1)定期性人工手动排放，该方法相对工人操作强度大，阀门周期性开关易于泄露和损坏阀门；2)疏水阀的自动切水的方式，该方法机械式疏水阀选型困难，价格相对较高，疏水阀漏气不可避免，反复启闭寿命必然受到影响。

针对压缩空气储能项目(或者蒸汽疏水项目)，其中压缩空气(4～10MPag)中的饱和水会在环境温度降低的时候出现凝结水，凝结水的排出方向为雨水系统。因此其凝液排出特征就存在如下特点：1)其排放压差在4～10MPa波动；2)凝液排出量原则上较小，但是其流量会因环境温度差异存在波动。如果选用疏水阀的方案，疏水阀前后压差较大较难选型，其次凝液的连续小流量排出，如此疏水阀方案会反复启动和关闭，存在漏气量大和疏水阀寿命折损的现象；如果用液位控制方案，则难以选定相应小流量高压差的调节阀。因此本实用新型选用了同时含有液封和液位控制共同方案的分液方案。首先对气相中的凝液靠重力自流的方式进行地下凝液收集罐收集，然后选用内置导出管和液相开关阀进行控制排出。其中技巧在于内置式导管入口设置限流孔板，该孔板起到稳定排放凝液和消除巨大压力降的作用，另外因为凝液是连续排出的，因此，凝液排出会存在一个可能最大流量G-max和最小流量G-min，所选择限流孔板也有一关键参数Gc-max,因此原则上取限流孔板的限流量为该操作压力条件下的限流量为Gmax，且确保Gc-max在不同压力条件下也均小于相同压力条件下的凝液产生流量。从而保证限流孔板能够排出凝液产生量，和最大可能地减少开关阀的开启次数，从而尽可能地延长开关阀的使用寿命。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。

图1为本实用新型一优选实施例中的自动凝液排出装置示意图。

附图标记说明：

SP-101、储气单元；

101、储气管道；

102、排气阀；

103、排液口；

LP-101、凝液汇集管；

V-101、凝液收集罐；

LP-102、凝液排出管；

GP-101、气相返回管；

XV-101、排液阀；

201、内置式导管；

202、限流孔板；

203、排水漏斗；

204、放净口；

LICA-101、液位开关；

LG-1001、就地液位计；

V01、检修手阀；

V02、截止阀。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。

本实用新型在此提供一优选实施例，如图1所示，一种自动凝液排出装置，包括：并列的多个储气单元SP-101、凝液汇集管LP-101、凝液收集罐V-101、凝液排出管LP-102和气相返回管GP-101。

所述储气单元SP-101内设置有多个储气管道101，储气管道101均设置有排液口103和排气阀102，所述排液口103均通过管线与所述凝液汇集管LP-101连接。所述凝液汇集管LP-101的另一端与所述凝液收集罐V-101连接，用以将所述储气单元SP-101产生的凝液通过所述凝液汇集管LP-101汇集并输送至所述凝液收集罐V-101中。

所述凝液收集罐V-101的气相空间通过所述气相返回管GP-101与所述储气单元SP-101的气相空间连接；所述气相返回管GP-101相当于做到一个联通管，当系统压力相等的时候，因为密度关系，液相自然向低处流动。

所述凝液收集罐V-101的液相空间与所述凝液排出管LP-102连接，所述凝液排出管LP-102上设置有排液阀XV-101(为球阀)，该排液阀XV-101对密封精度没有过于严格的要求，可取密封密封等级为4级。

所述凝液排出管LP-102包括内置式导管201和限流孔板202，所述内置式导管201插入所述凝液收集罐V-101内的液面以下，所述限流孔板202安装于所述内置式导管201的入口。所述限流孔板202的安装不限于开口向下，但要求大于限流孔板孔径的颗粒物能够沉降分离。此外，所述限流孔板202的最大限流量应大于凝液的最大析出量。所述凝液排出管LP-102末端出水口处对应设置有排水漏斗203，以使水排放到漏斗里。

所述凝液收集罐V-101设置有液位开关LICA-101；所述液位开关LICA-101用以根据所述凝液收集罐V-101内的液位进行报警以及控制所述排液阀XV-101的开关；例如达到罐内液位高度的80％，开启报警和打开所述排液阀XV-101进行排水；之后液位下降，达到液位的70％停止报警；达到液位的30％，关闭所述排液阀XV-101；达到液位的20％，则意味着排液阀XV-101失效，启动液位低报警。

所述凝液收集罐V-101还设置有就地液位计LG-1001，用以显示液位。

所述凝液排出管LP-102在所述排液阀XV-101之前设置有检修手阀V01，用于在不停工的条件进行检修和更换排液阀XV-101。所述凝液排出管LP-102在所述检修手阀V01和所述排液阀XV-101之间设置有用以排空的截止阀V02，该阀门可以用于检查液位是否失灵和手动调节排液。

所述凝液收集罐V-101的底部设置有放净口204，以使所述凝液收集罐V-101能够完成充水等水压试压。

储气单元SP-101用于存放压缩气体(例如压缩空气)，具体使用储气管道101储存高压气体，管道储气安全又划算。存放的气体可以通过管道放出去推动发电机等。储气单元SP-101内的水产生的机理包括：空气压缩机吸入的空气中是含有水汽的，经压缩(伴随升温)后，需要冷却降温，水在高压下变成饱和和析出水分，但是很难完全脱除，静置的时候会沉降出来；另外就是环境温度降低也会析出水分，如同秋天凝结出露水。

本实用新型的自动排液装置在凝液收集罐V-101和储气单元SP-101之间设有气相返回管GP-101，从而保证凝液能够通过自流至凝液收集罐V-101，其中气相返回储气单元SP-101。所述凝液收集罐V-101位于整套装置的低点，整套装置内的气相压力相等，且凝结水能够通过自流汇集到凝液收集罐V-101。

针对压缩空气储能项目，其中压缩空气(4～10MPag)中的饱和水会在环境温度降低的时候出现凝结水，凝结水的排出方向为雨水系统。因此其凝液排出特征就存在如下特点：1)其排放压差在4～10MPa波动；2)凝液排出量原则上较小，但是其流量会因环境温度差异存在波动。如果选用疏水阀的方案，疏水阀前后压差较大较难选型，其次凝液的连续小流量排出，如此疏水阀方案会反复启动和关闭，存在漏气量大和疏水阀寿命折损的现象；如果用液位控制方案，则难以选定相应小流量高压差的调节阀和长时间稳定操作。因此本实用新型选用了同时含有液封和液位控制共同方案的分液方案，其稳定操作的核心为限流孔板，其中限流孔板的流通能力选择大于最大凝液排出量，其次是开关阀的密封要求要小于液相分离的最小流量。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种自动凝液排出装置，其特征在于，该自动凝液排出装置包括：储气单元、凝液汇集管、凝液收集罐、凝液排出管和气相返回管；

所述储气单元通过管线与所述凝液汇集管连接，所述凝液汇集管的另一端与所述凝液收集罐连接，用以将所述储气单元产生的凝液通过所述凝液汇集管汇集并输送至所述凝液收集罐中；

所述凝液收集罐的气相空间通过所述气相返回管与所述储气单元的气相空间连接；

所述凝液收集罐的液相空间与所述凝液排出管连接，所述凝液排出管上设置有排液阀；

所述凝液收集罐设置有液位开关；所述液位开关用以根据所述凝液收集罐内的液位进行报警以及控制所述排液阀的开关。

2.根据权利要求1所述的自动凝液排出装置，其特征在于，所述凝液收集罐还设置有就地液位计。

3.根据权利要求1所述的自动凝液排出装置，其特征在于，所述排液阀为球阀。

4.根据权利要求1所述的自动凝液排出装置，其特征在于，所述凝液排出管包括内置式导管和限流孔板，所述内置式导管插入所述凝液收集罐内的液面以下，所述限流孔板安装于所述内置式导管的入口。

5.根据权利要求1所述的自动凝液排出装置，其特征在于，所述凝液排出管的末端出水口处对应设置有排水漏斗。

6.根据权利要求1所述的自动凝液排出装置，其特征在于，所述凝液排出管在所述排液阀之前设置有检修手阀。

7.根据权利要求6所述的自动凝液排出装置，其特征在于，所述凝液排出管在所述检修手阀和所述排液阀之间设置有用以排空的截止阀。

8.根据权利要求1所述的自动凝液排出装置，其特征在于，所述凝液收集罐的底部设置有放净口。

9.根据权利要求1所述的自动凝液排出装置，其特征在于，所述储气单元内设置有多个储气管道，所述储气管道均设置有排液口和排气阀，所述排液口均通过管线与所述凝液汇集管连接。

10.根据权利要求9所述的自动凝液排出装置，其特征在于，所述自动凝液排出装置包含并列设置的多个所述储气单元。

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