加氣母站的天然氣壓縮系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓縮天然氣輸送技術(shù)，尤其涉及一種用于管道天然氣加氣母站的天然氣壓縮系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，壓縮天然氣(簡稱CNG)加氣母站都配備壓縮機(jī)，用于將來自于管網(wǎng)內(nèi)的天然氣升壓至20至25MPa，壓縮至高壓的天然氣再充裝到CNG長管拖車或其它用氣設(shè)備。
[0003]加氣母站天然氣經(jīng)壓縮后出口溫度高達(dá)100多度，不能直接用于車輛的充裝，一般壓縮機(jī)出口經(jīng)初步冷卻再用于對(duì)外充裝。冷卻一般采用水冷或風(fēng)冷方式。經(jīng)冷卻后的天然氣溫度一般在40?50°C左右。但CNG長管拖車鋼瓶標(biāo)準(zhǔn)充裝溫度為20°C，理論裝氣量也是按20°C和20MPa計(jì)算得到。因?qū)嶋H充氣溫度較高，加氣站按壓力控制充裝量。如實(shí)際充裝溫度為45°C，充裝壓力為20MPa時(shí)實(shí)際天然氣充裝量只達(dá)到理論充裝量的92%左右。造成長管拖車的運(yùn)輸效率較低，用戶不滿意。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的問題是:現(xiàn)有加氣母站的天然氣壓縮系統(tǒng)出口管路內(nèi)天然氣溫度不能有效降低。
[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供一種加氣母站的天然氣壓縮系統(tǒng)，包括天然氣壓縮機(jī)、管路、一級(jí)降溫裝置及二級(jí)降溫裝置；所述一級(jí)降溫裝置及所述二級(jí)降溫裝置安裝于所述天然氣壓縮機(jī)出口管路上，所述二級(jí)降溫裝置位于所述一級(jí)降溫裝置之后；所述一級(jí)降溫裝置為風(fēng)冷或水冷裝置，冷卻所述管路中的天然氣；所述二級(jí)降溫裝置包括通過制冷管路依次連接的換熱器、節(jié)流閥、儲(chǔ)液罐、冷凝器及制冷劑壓縮機(jī)，形成循環(huán)回路，回路中循環(huán)有制冷劑，所述管路中天然氣通過所述換熱器與所述制冷劑進(jìn)行換熱降溫，通過冷凝器將制冷劑中熱量向外散發(fā)。
[0006]根據(jù)上述構(gòu)思，所述制冷劑為氟利昂或氨。
[0007]根據(jù)上述構(gòu)思，所述換熱器為一容器，所述容器設(shè)置有換熱空間，所述換熱器具有連通所述換熱空間的制冷劑進(jìn)口和制冷劑出口 ；所述換熱器內(nèi)還具有多條換熱管路，所述換熱管路兩端連通天然氣進(jìn)口及天然氣出口，所述天然氣通過管路經(jīng)所述天然氣進(jìn)口進(jìn)入所述換熱管路內(nèi)，并經(jīng)所述天然氣出口排出；所述制冷劑經(jīng)所述制冷劑進(jìn)口進(jìn)入所述換熱空間，經(jīng)所述制冷劑出口排出；所述天然氣在所述換熱管路中與換熱空間的制冷劑進(jìn)行換熱降溫。
[0008]根據(jù)上述構(gòu)思，所述多條換熱管路在所述換熱空間內(nèi)螺旋排布，且所述多條換熱管路兩端都分別匯集在所述天然氣進(jìn)口及天然氣出口。
[0009]根據(jù)上述構(gòu)思，所述多條換熱管路在所述換熱空間內(nèi)回形排布，且所述多條換熱管路兩端都分別匯集在所述天然氣進(jìn)口及天然氣出口。
[0010]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果在于，給出的天然氣降溫裝置，安裝于壓縮機(jī)出口的風(fēng)冷或水冷裝置之后，對(duì)天然氣進(jìn)行二次降溫，將天然氣降溫至20°C左右，達(dá)到長管拖車及其它用氣裝置的理論充裝溫度。
[0011]通過計(jì)算所需冷量，可以得到制冷劑壓縮機(jī)的最小所需流量，保證天然氣得到有效降溫。增加天然氣降溫裝置后，長管拖車充裝天然氣氣量達(dá)到20°C時(shí)的理論充氣量，長管拖車的運(yùn)輸效率提高。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的加氣母站的天然氣壓縮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]1天然氣壓縮機(jī)，2 一級(jí)降溫裝置，3管路，4 二級(jí)降溫裝置，41.換熱器，410換熱管路，411天然氣進(jìn)口，412天然氣出口，413制冷劑進(jìn)口，414制冷劑出口，42.節(jié)流閥，43.儲(chǔ)液罐，44.冷凝器，45.制冷劑壓縮機(jī)，46制冷管路。
【具體實(shí)施方式】
[0014]體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點(diǎn)的典型實(shí)施例將在以下的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的實(shí)施例上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說明及圖示在本質(zhì)上是當(dāng)作說明之用，而非用以限制本發(fā)明。
[0015]現(xiàn)在結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0016]本發(fā)明實(shí)施例提供一種加氣母站的天然氣壓縮系統(tǒng)，如圖1所示，主要包括天然氣壓縮機(jī)1、一級(jí)降溫裝置2、管路3及二級(jí)降溫裝置4。管路3包括天然氣壓縮機(jī)1前后的進(jìn)口管路31和出口管路32。一級(jí)降溫裝置2及二級(jí)降溫裝置4依次安裝于天然氣壓縮機(jī)出口管路32上，二級(jí)降溫裝置4可位于一級(jí)降溫裝置2之后。其中，一級(jí)降溫裝置2可為風(fēng)冷或水冷裝置，冷卻管路中的天然氣，比如是風(fēng)扇或冷卻水箱，或兩種方式的結(jié)合。
[0017]二級(jí)降溫裝置4主要包括，通過制冷管路46依次連接的換熱器41、節(jié)流閥42、儲(chǔ)液罐43、冷凝器44及制冷劑壓縮機(jī)45，形成制冷劑的循環(huán)回路，回路中循環(huán)有制冷劑。管路3中天然氣通過換熱器41與制冷劑進(jìn)行換熱降溫，而二級(jí)降溫裝置4通過冷凝器44將制冷劑中熱量向外散發(fā)，從而快速地將出口管路32中天然氣溫度降至用戶端加氣所需的溫度。
[0018]參考圖1，實(shí)施例結(jié)構(gòu)中包括換熱器41，液態(tài)制冷劑進(jìn)入換熱器41，換熱器41可以是一個(gè)容器，容器內(nèi)設(shè)置有換熱空間，換熱器41設(shè)置有天然氣進(jìn)口 411、天然氣出口 412、制冷劑進(jìn)口 413、制冷劑出口 414，換熱器41內(nèi)還具有多條換熱管路410，換熱管路410兩端匯總后分別連接至天然氣進(jìn)口 411及天然氣出口 412。換熱空間為換熱器殼體與換熱管410兩端的管板之間圍成的空間。天然氣通過出口管路32經(jīng)天然氣進(jìn)口 411進(jìn)入換熱管路410內(nèi)，并經(jīng)天然氣出口 412排出；制冷劑經(jīng)制冷劑進(jìn)口 413進(jìn)入換熱空間，經(jīng)制冷劑出口 414排出，換熱管路410內(nèi)是天然氣，換熱管路410外的換熱空間內(nèi)是制冷劑。天然氣在換熱管路410內(nèi)的流動(dòng)路徑與制冷劑在換熱空間中的流動(dòng)路徑恰形成交叉，以便于進(jìn)行交叉對(duì)流換熱。多條換熱管路410以一定間隔排布在換熱空間內(nèi)，多條換熱管路410可在換熱空間內(nèi)呈軸向及/或徑向上的螺旋排布，且兩端都分別匯集在天然氣進(jìn)口 411及天然氣出口 412，以便與換熱空間里的制冷劑充分換熱，同時(shí)不會(huì)阻礙天然氣正常流動(dòng)。當(dāng)然，除螺旋排布外，換熱管路410在換熱空間內(nèi)也可回形排布、經(jīng)緯排布等方式進(jìn)行排布。
[0019]上述天然氣降溫裝置采用氟利昂或氨作為制冷劑。制冷劑循環(huán)利用，費(fèi)用低廉、損耗量很少，使用方便。
[0020]天然氣在換熱管路410中與換熱空間內(nèi)的制冷劑進(jìn)行換熱降溫。制冷劑吸收天然氣的熱量后汽化，氣態(tài)制冷劑通過制冷管路46進(jìn)入制冷劑壓縮機(jī)45，被壓縮成高壓高溫的氣體后排入冷凝器44，冷凝器44是可向外部散熱的裝置，在冷凝器44中制冷劑被冷卻放熱冷凝為高壓液體，管路中設(shè)置制冷劑儲(chǔ)液罐43。液體經(jīng)節(jié)流閥42后節(jié)流為低溫低壓的液體，再次進(jìn)入換熱器41吸熱氣化，這樣制冷劑達(dá)到循環(huán)使用，天然氣氣體實(shí)現(xiàn)降溫的目的。
[0021]本發(fā)明實(shí)施例給出的天然氣二級(jí)降溫裝置，安裝于天然氣壓縮機(jī)出口的風(fēng)冷或水冷裝置之后，對(duì)天然氣進(jìn)行二次降溫，將天然氣降溫至20°C左右，達(dá)到長管拖車及其它用氣裝置的理論充裝溫度。
[0022]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果在于，通過計(jì)算所需冷量，可以得到制冷劑壓縮機(jī)的最小所需流量，保證天然氣得到有效降溫。增加天然氣降溫裝置后，長管拖車充裝天然氣氣量達(dá)到20°C時(shí)的理論充氣量，長管拖車的運(yùn)輸效率提高。
[0023]除非特別限定，本發(fā)明所用術(shù)語均為本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義。本發(fā)明所描述的實(shí)施方式僅出于示例性目的，并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員可在本發(fā)明的范圍內(nèi)做出各種其他替換、改變和改進(jìn)，因而，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，而僅由權(quán)利要求限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種加氣母站的天然氣壓縮系統(tǒng)，其特征在于，包括天然氣壓縮機(jī)、管路、一級(jí)降溫裝置及二級(jí)降溫裝置；所述一級(jí)降溫裝置及所述二級(jí)降溫裝置安裝于所述天然氣壓縮機(jī)出口管路上，所述二級(jí)降溫裝置位于所述一級(jí)降溫裝置之后； 所述一級(jí)降溫裝置為風(fēng)冷或水冷裝置，冷卻所述管路中的天然氣； 所述二級(jí)降溫裝置包括，通過制冷管路依次連接的換熱器、節(jié)流閥、儲(chǔ)液罐、冷凝器及制冷劑壓縮機(jī)，形成循環(huán)回路，回路中循環(huán)有制冷劑；所述管路中天然氣通過所述換熱器與所述制冷劑進(jìn)行換熱降溫，通過所述冷凝器將制冷劑中熱量向外散發(fā)。2.如權(quán)利要求1所述的加氣母站的天然氣壓縮系統(tǒng)，其特征在于，所述制冷劑為氟利昂或氨。3.如權(quán)利要求1或2所述的加氣母站的天然氣壓縮系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱器為一容器，所述容器設(shè)置有換熱空間，所述換熱器具有連通所述換熱空間的制冷劑進(jìn)口和制冷劑出口 ；所述換熱器內(nèi)還具有多條換熱管路，所述換熱管路兩端連通天然氣進(jìn)口及天然氣出口，所述天然氣通過管路經(jīng)所述天然氣進(jìn)口進(jìn)入所述換熱管路內(nèi)，并經(jīng)所述天然氣出口排出；所述制冷劑經(jīng)所述制冷劑進(jìn)口進(jìn)入所述換熱空間，經(jīng)所述制冷劑出口排出；所述天然氣在所述換熱管路中與換熱空間的制冷劑進(jìn)行換熱降溫。4.如權(quán)利要求3所述的加氣母站的天然氣壓縮系統(tǒng)，其特征在于，所述多條換熱管路在所述換熱空間內(nèi)螺旋排布，且所述多條換熱管路兩端都分別匯集在所述天然氣進(jìn)口及天然氣出口。5.如權(quán)利要求3所述的加氣母站的天然氣壓縮系統(tǒng)，其特征在于，所述多條換熱管路在所述換熱空間內(nèi)回形排布，且所述多條換熱管路兩端都分別匯集在所述天然氣進(jìn)口及天然氣出口。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種加氣母站的天然氣壓縮系統(tǒng)，包括天然氣壓縮機(jī)、管路、一級(jí)降溫裝置及二級(jí)降溫裝置；所述一級(jí)降溫裝置及所述二級(jí)降溫裝置安裝于所述天然氣壓縮機(jī)出口管路上，所述二級(jí)降溫裝置位于所述一級(jí)降溫裝置之后；所述一級(jí)降溫裝置為風(fēng)冷或水冷裝置，冷卻所述管路中的天然氣；所述二級(jí)降溫裝置包括通過制冷管路依次連接的換熱器、節(jié)流閥、儲(chǔ)液罐、冷凝器及制冷劑壓縮機(jī)，形成循環(huán)回路，回路中循環(huán)有制冷劑，所述管路中天然氣通過所述換熱器與所述制冷劑進(jìn)行換熱降溫，通過冷凝器將制冷劑中熱量向外散發(fā)。
【IPC分類】F25J1/02, F25B41/00
【公開號(hào)】CN105486029
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410480292
【發(fā)明人】楊葆英, 劉玉紅, 王會(huì)賞, 張志輝, 王二博, 李書磊
【申請(qǐng)人】石家莊安瑞科氣體機(jī)械有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2014年9月17日