一種應用于天然氣膨脹過程中的溫度壓力平衡器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及天然氣壓力變化緩沖罐領域，特別是涉及一種應用于天然氣膨脹過程中的溫度壓力平衡器。
【背景技術】
[0002]基于天然氣的產(chǎn)地與消費市場的分布現(xiàn)實，管道運輸成為我國最主要的運輸方式。目前世界上天然氣大多以1MPa以上的壓力進行長距離管道運輸?shù)?。我國“西氣東輸”和“陜一京二線’，也采用1MPa的高壓進行輸氣，然而城市燃氣管網(wǎng)設計壓力大多不超過
4.0MPa。因此，上游高壓天然氣必須在接收站或城市門站進行調(diào)壓。調(diào)壓過程中的巨大壓力能常常用于發(fā)電。日本東京電力公司就利用天然氣壓差建設了一座7700kW的發(fā)電站。利用天然氣膨脹做功發(fā)電，透平出口氣壓力是不穩(wěn)定的，甚至帶有脈動沖擊性。這樣的天然氣的不符合進入城市管網(wǎng)的要求的。更有甚者，這種沖擊帶來的管內(nèi)氣柱振動和管道機械共振會對給后續(xù)調(diào)壓裝置的管道和閥門造成破壞，嚴重影響調(diào)壓門站的正常生產(chǎn)和工作人員的生命安全。但為此而設計緩沖裝置的領域還是空白的。
[0003]目前現(xiàn)有的氣體緩沖罐都是利用突然增大容積的方法緩沖氣體壓力的，即將管道接入直徑遠大于管路的罐體，造成流線駐點，達到緩沖的效果。但是通過壓力能發(fā)電的天然氣，這樣的氣體緩沖罐是不符合要求的。第一，天然氣經(jīng)過透平出口閥門會形成頻率很高的脈動沖擊氣流。緩沖罐以及其接管在管道機械共振和管內(nèi)激應力的共同作用下，焊縫位置熱影響區(qū)在短時間內(nèi)出現(xiàn)裂紋的可能性大大增加。這樣的效果顯然不安全，不經(jīng)濟的。第二，高壓天然氣推動透平做功，內(nèi)能降低，溫度會下降到零下30°C左右。這樣的溫度環(huán)境，天然氣與其中的水分在和管壁、罐壁的沖擊作用下極易形成水合物。水合物會在氣流帶動下以極高的速度沖擊管壁、罐壁，造成嚴重破壞，降低其壽命。水合物隨氣流進入下游管網(wǎng)還會造成堵塞。因此，水合物必須及時處理。第三，低溫的天然氣必須經(jīng)過升溫處理，達到一定的溫度要求后才可以進入下游管網(wǎng)，否則在下游管網(wǎng)同樣會形成水合物，造成同樣的破壞。第四，天然氣中的水合物一般采用過濾處理，過濾下來的水合物會逐漸在緩沖罐體中積累，使緩沖效果下降。本實用新型正是為了解決上述的幾個問題的。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型設計了一種應用于天然氣膨脹發(fā)電過程中的溫度壓力平衡器，包括氣體導通系統(tǒng)和回溫系統(tǒng)。目的是解決天然氣管道壓力能膨脹發(fā)電過程中，由于流量變化、膨脹機構(gòu)造等原因引起的設備振動、氣壓不穩(wěn)定及天然氣溫度過低等問題。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等特點，應用于管道氣膨脹過程領域。
[0005]本實用新型的技術方案如下:
[0006]一種應用于天然氣膨脹發(fā)電過程中的溫度壓力平衡器，所述溫度壓力平衡器由主罐體、頂部封頭、氣體導通系統(tǒng)和回溫系統(tǒng)組成；其中氣體導通系統(tǒng)包括進氣管、出氣管和錐形破碎器；回溫系統(tǒng)包括擋板、絲網(wǎng)填料和矩形翅片；
[0007]所述氣流導通系統(tǒng)中進氣管位于主罐體下部側(cè)面，出氣管位于頂部封頭，錐形破碎器位于進氣管道入口處；
[0008]所述擋板傾斜固定于主罐體的內(nèi)壁，擋板間填充有絲網(wǎng)填料；所述矩形翅片固定環(huán)繞于主罐體的外壁。
[0009]上述裝置中，氣體導通系統(tǒng)中的進氣管和出氣管都使用柔性管，優(yōu)選波紋管。
[0010]上述裝置中，回溫系統(tǒng)主體為可拆卸裝置，相鄰擋板之間層高20~30cm，所述擋板的垂直投影面積與主罐體垂直投影面積的比為4/5_5/6，所述擋板上還包括導流口，所述導流口位于傾斜的擋板較低的一端，且所有擋板均相互平行，所有擋板上的導流口的水平投影均相互重疊；所述擋板與水平面的夾角為3-5度。
[0011]上述裝置中，所述絲網(wǎng)填料的填充方式為在相鄰擋板橫向上間隔10~20cm左右設置一層絲網(wǎng)，絲網(wǎng)網(wǎng)孔之間呈交錯排列，絲網(wǎng)為不銹鋼304材質(zhì)。
[0012]上述裝置中，所述溫度壓力平衡器還包括加強筋支撐架和排污口，其中加強筋支撐架位于在主罐體底部封頭與側(cè)壁的連接處，封頭底部設置有排污口。
[0013]一種溫度壓力平衡器應用于天然氣管道壓力能膨脹發(fā)電過程中。
[0014]上述應用中，所述溫度壓力平衡器應用于天然氣管道壓力能膨脹發(fā)電過程中溫度壓力調(diào)節(jié)。
[0015]本實用新型和現(xiàn)有技術相比具有以下特點:
[0016]1、本實用新型中的進出氣管都為柔性連接管如波紋管等，可以有效減緩因上一級膨脹機間歇式排氣造成的振動，并補償由于因熱脹冷縮造成的形變。同時進氣管前端有錐形破碎器，即可以保證在低溫天然氣中有冰晶等雜質(zhì)存在時通過破碎器可將雜質(zhì)粉碎成更小的微粒，防止堵塞管道；又可以防止進氣管中氣體直接對緩沖罐的絲網(wǎng)填料造成沖擊破壞填料。
[0017]2、天然氣膨脹降壓后溫度降低，容易形成冰渣，若直接進入下游管網(wǎng)容易形成下游管網(wǎng)的堵塞，需加熱到規(guī)定溫度后才可進入下游管網(wǎng)。所以本裝置還需增強天然氣與外界空氣換熱效果，使天然氣出緩沖罐的溫度符合進入下游管網(wǎng)的溫度要求?；販叵到y(tǒng)內(nèi)設置擋板可以增加低溫天然氣在罐內(nèi)的流程、湍流程度和停留時間；緩沖罐擋板之間放置絲網(wǎng)填料可以增加天然氣的換熱面積，并且增強天然氣的擾流程度；緩沖罐外設置翅片；這些都是增強天然氣與外界空氣傳熱辦法。
[0018]3、本實用新型回溫系統(tǒng)含有擋板、絲網(wǎng)填料、外部翅片等，其中所有擋板都朝統(tǒng)一方向傾斜設置且在最低處開有導流孔。當天然氣中的水合物等雜質(zhì)經(jīng)過加熱后變?yōu)橐后w可通過導流口流入底部通過排污口排出。且回溫系統(tǒng)的主體可拆卸，當回溫系統(tǒng)中存在雜質(zhì)過多時可將頂部封頭拿下，取出并進行清洗。
[0019]4、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，不需其他外部裝置就可有效的解決在天然氣膨脹發(fā)電過程中出現(xiàn)的振動、氣流不穩(wěn)定、溫度過低的現(xiàn)象。并且安裝方便只需將進出口管路分別于天然氣管路進行對接就可使用。
【附圖說明】
[0020]圖1為溫度壓力平衡器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為可拆卸回溫系統(tǒng)；
[0022]圖3為擋板俯視圖。
[0023]圖中示出:進氣管1，錐形破碎器2，排污口 3，頂部封頭4，出氣管5，擋板6，絲網(wǎng)填料7，加強筋支撐架8，矩形翅片9，導流口 10，主罐體11。
【具體實施方式】