天然氣管道水合物調峰裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種天然氣管道水合物調峰裝置，屬于天然氣管道調峰技術領域。
【背景技術】
[0002]天然氣從開采到使用要經歷采、凈、輸、儲、配五代環(huán)節(jié)。由礦區(qū)開采來的天然氣匯集到集氣管網，經過中間壓氣站，最終進入城市管網。由于氣體的特殊性原因，在五個環(huán)節(jié)緊密連接在一起，構成了一個密閉的、連續(xù)的、統(tǒng)一的系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中，各個環(huán)節(jié)都必須相互協(xié)調、緊密配合來共同完成天然氣到用戶這一過程。
[0003]城市用氣量不斷變化，有月不均勻性、日不均勻性和時不均勻性，但氣源的供應量不可能完全按用氣量的變化而隨時改變，特別是長距離輸氣管道，為求得最高效益和最佳管道輸送效率，總希望在某一最佳輸量下工作。這樣輸氣與供氣經常處于一種不平衡狀態(tài)，為保證用戶需求同時不間斷供氣，利用各種儲氣設備解決用氣不均勻是最有效的方法之
O
[0004]傳統(tǒng)天然氣管道調峰設備有:建立地下儲氣庫、地上儲氣罐儲氣、將天然氣轉化為LNG儲存。比較傳統(tǒng)儲氣方式，存在眾多缺陷。首先地下儲氣庫建設和地面儲氣庫建設耗資都比較巨大，而且在管理上也極為不變。地下儲氣庫對地質要有一定的要求，因為天然氣儲存在密閉性上必須嚴格保證，一方面是防火安全，另一方面是天然氣如果泄漏，對大氣污染會很大，天然氣的溫室效應是二氧化碳的20多倍，必須嚴格管理。天然氣轉化為液態(tài)LNG造價很高，這樣會大大增加天然氣成本，不利于長期大型采用。
[0005]目前在天然氣儲存設備中，在用戶用氣少時將天然氣在高壓、低溫下轉化為水合物，在需求大的時候水合物再分解出天然氣是最經濟有效的方法。本實用新型提供一種便于自動化控制的天然氣管道調峰裝置，大大提高和優(yōu)化了長距離輸氣管道運行。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型提供一種天然氣管道水合物調峰裝置，其中裝置包括:邏輯壓力控制器(LPC) (I);天然氣儲腔(2);電動機(3);壓力控制器(4);螺紋式腔體壓盤(5);水合物生成/分解器(6);天然氣干燥裝置(7);壓力控制閥⑶；調峰器殼面(9);壓力傳感器
(10);天然氣管線(11);數(shù)據線(12);給水栗(13);其具體連接順序為:電動機(3)通過螺紋桿與螺紋式腔體壓盤(5)相連，螺紋式腔體壓盤(5)根據螺紋桿旋進長度，在天然氣儲腔
(2)中移動，管線通過單向閥后依次將四個并列式水合物生成/分解器￠)、天然氣干燥裝置(7)和壓力控制閥(8)連成一體，最后連接壓力控制閥(8)的管線與干線管道連在一起；壓力控制器(4)與邏輯壓力控制器(LPC) (I)通過數(shù)據線(12)連接在一起。
【附圖說明】
[0007]圖1天然氣管道調峰裝置
[0008]圖2 LPC I/O 端口功能
[0009]圖3水合物生成/分解器
【具體實施方式】
[0010]以下結合附圖和實例來具體說明本實用新型。
[0011]本實用新型所述天然氣管道水合物調峰裝置，其中裝置包括:邏輯壓力控制器(LPC) (I);天然氣儲腔(2);電動機(3);壓力控制器(4);螺紋式腔體壓盤(5);水合物生成/分解器(6);天然氣干燥裝置(7);壓力控制閥⑶；調峰器殼面(9);壓力傳感器(10);天然氣管線(11);數(shù)據線(12);給水栗(13);具體連接順序為:電動機(3)通過螺紋桿與螺紋式腔體壓盤(5)相連，螺紋式腔體壓盤(5)根據螺紋桿旋進長度，在天然氣儲腔(2)中移動，管線通過單向閥后依次將四個并列式水合物生成/分解器￠)、天然氣干燥裝置(7)和壓力控制閥(8)連成一體，最后連接壓力控制閥(8)的管線與干線管道連在一起；壓力控制器(4)與邏輯壓力控制器(LPC) (I)通過數(shù)據線(12)連接在一起。
[0012]邏輯壓力控制器(LPC) (I)是具有可編程的功能的微型計算機，通過對初始值得設定，可以對閥門端口、冷機/熱機端口、電動機端口發(fā)出指令進行控制，由于管道供氣受季節(jié)供氣影響以及結合管道運行參數(shù)，可以通過分析后，根據實際情況對不同季節(jié)管道壓力初始值設定不同壓力值。
[0013]水合物生成/分解器(6)是由四個并列水合物生成分解裝置構成的，由于在天然氣儲腔(2)中天然氣已經有很大的壓力，再經過螺紋式腔體壓盤(5)加壓后，擁有更高的壓力非常有利于水合物的形成，當給水栗(13)通過管路向四個并列水合物生成/分解器裝置注入一定量的水后，當冷機開始制冷一段時間后，就會有大量水合物形成；當干線管道需要加大天然氣壓力時，熱機開始加熱裝置中生成的水合物，水合物受熱分解后氣體進入干線管道，最終實現(xiàn)管道的調峰。
[0014]由于晝夜用氣不均衡，干線輸氣段末端管道內氣體壓力會有很大的變化。
[0015]當處于夜間時，由于處于用氣低谷，管道內氣體壓力會增加，此時邏輯壓力控制器(LPC) (I)得到管道內壓值后，會與設定值作比較，如果管道內的壓力值大與設定值的時候，邏輯壓力控制器(LPC) (I)就會向閥門端口發(fā)出指令，控制閥門端口關閉干線方向閥門，此時干線輸氣管道中天然氣就會沿著管道進入天然氣儲腔(2)中，起初螺紋式腔體壓盤(5)處于天然氣儲腔(2)頂部，使天然氣儲腔(2)有著足夠的氣體空間容納天然氣，隨著天然氣的不斷充入，天然氣儲腔(2)壓力不斷提高，壓力傳感器(10)通過數(shù)據線將天然氣儲腔(2)壓力值傳輸給邏輯壓力控制器(LPC) (I)，當壓力值達到設定值時，邏輯壓力控制器(LPC)
(I)就會向電機端口發(fā)出指令，讓電機旋轉，將螺紋式腔體壓盤(5)壓到天然氣儲腔(2)底部，在螺紋式腔體壓盤(5)壓向天然氣儲腔(2)底部時，腔體壓強會驟然增大，會將天然氣經過管道壓開單向閥，天然氣進入水合物生成/分解器￠);同時邏輯壓力控制器(LPC) (I)也向冷/熱機端口發(fā)出指令，此時冷機開始制冷，由于水合物生成/分解器￠)中可以通過給水栗(13)獲得足夠的水，水合物生成/分解器(6)系統(tǒng)在高壓、低溫情況下生成水合物而儲存在水合物生成/分解器(6)中，由于水合物的生成使得裝置體系壓力減小，當壓力傳感器(10)傳輸壓力信號小于壓力控制器⑷設定值時，壓力控制器⑷向邏輯壓力控制器(LPC)⑴發(fā)出信號，此時邏輯壓力控制器(LPC)⑴就會向電機端口發(fā)出指令，此時電機逆向旋轉，螺紋式腔體壓盤(5)再次提升到天然氣腔體(2)頂部。
[0016]當白天用氣處于高峰的時候或者用氣量處于大的月份，如冬季，隨著對天然氣需求加大，管道內壓力會減小，當干線管道壓力值小于邏輯壓力控制器(LPC) (I)設定值時，邏輯壓力控制器(LPC)⑴就會向閥門端口發(fā)出指令，此時管道閥門打開向干線方向，而調峰裝置管線方向閥門關閉，此時邏輯壓力控制器(LPC)(I)向冷/熱機端口發(fā)出指令，此時水合物生成/分解器￠)中熱機開始工作，由于水合物生成/分解器￠)中的溫度升高，水合物就會分解，體系中壓力就會增大，當壓力達到一定值就會沖開與天然氣干燥裝置(7)相連的單向閥，從而進入天然氣干燥裝置(7)，經干燥后的天然氣會沿著管線經過壓力控制閥(8)后進入干線輸氣管。
[0017]壓力控制閥⑶不受邏輯壓力控制器(LPC)控制，但是只有當天然氣干燥裝置(7)管線中壓力大于干線管道壓力才會開啟，水合物調峰裝置中的天然氣才會進入干線管道。
【主權項】
1.天然氣管道水合物調峰裝置，裝置包括:邏輯壓力控制器(I);天然氣儲腔(2);電動機⑶；壓力控制器⑷；螺紋式腔體壓盤(5);水合物生成/分解器(6);天然氣干燥裝置(7);壓力控制閥⑶；調峰器殼面(9);壓力傳感器(10);天然氣管線(11);數(shù)據線(12);給水栗(13);其特征在于:電動機(3)通過螺紋桿與螺紋式腔體壓盤(5)相連，螺紋式腔體壓盤(5)根據螺紋桿旋進長度，在天然氣儲腔(2)中移動，管線通過單向閥后依次將四個并列式水合物生成/分解器￠)、天然氣干燥裝置(7)和壓力控制閥(8)連成一體，最后連接壓力控制閥(8)的管線與干線管道連在一起；壓力控制器(4)與邏輯壓力控制器(I)通過數(shù)據線(12)連接在一起。
【專利摘要】長距離輸氣管道，時常處于輸氣與供氣不平衡狀態(tài)，利用各種儲氣設備解決這種不平衡是最有效的方法之一，本實用新型涉及一種天然氣管道水合物調峰裝置，其中裝置主要有：邏輯壓力控制器(LPC)(1)；天然氣儲腔(2)；電動機(3)；壓力控制器(4)；螺紋式腔體壓盤(5)；水合物生成/分解器(6)；天然氣干燥裝置(7)；壓力控制閥(8)；調峰器殼面(9)；壓力傳感器(10)；天然氣管線(11)；數(shù)據線(12)；給水泵(13)，本實用新型是一種便于自動化控制的天然氣管道調峰裝置，大大提高和優(yōu)化了長距離輸氣管道運行。
【IPC分類】F17D1/02, F17D3/01
【公開號】CN204922511
【申請?zhí)枴緾N201520296240
【發(fā)明人】孫東旭, 馬貴陽, 劉俊杰, 潘振, 于洋, 商麗艷
【申請人】遼寧石油化工大學
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年5月9日