[实用新型]一种天然气站场节能装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种天然气站场节能装置。

背景技术

天然气长距离输送过程中，均是高压的气体，在送到用户前需要降压。在天然气站场，诸如分输站、门站、天然气调压站场等均要对天然气进行调压，在对天然气进行节流降压的过程，会产生焦耳-汤姆逊效应，使得调压后的气体温度很低，这时天然气中的重烃及水分会被冷凝下来，形成冰堵，对管道造成堵塞破坏，从而造成了天然气输送过程的不稳定。因此需要在降压前后对天然气进行加热。而且天然气调压过程中天然气由于压降产生的温降，大约压力降1MPa会产生温度降5℃左右，大幅度的温降产生的冷能量目前没有能够合理的回收利用。

传统的天然气管线加热装置多为根据集肤效应制成的电伴热，其特点是通过在天然气管线外壁缠绕电热丝，在电热丝外设置隔热保温层，以达到给天然气管道进行加热的过程。但是由于目前的电伴热装置结构设计不合理，电热丝的热效率太低，电热丝与被伴热的天然气管道的接触壁面积不够全面，致使电伴热能够将天然气管道提高的温度很有限，导致整个电伴热装置传热性能不佳。

发明内容

针对目前现有的电伴热装置不能有效给天然气站场涉及调压的天然气管线进行加热的问题，本实用新型的目的是提出了一种加热效果好，天然气冷能回收利用好的天然气站场节能装置。

本实用新型的技术方案是：一种天然气站场节能装置，它包括带风扇的翅片管式蒸发器、壳管式换热器、压缩机、节流阀、温度监控器，其特征在于天然气管道与壳管式换热器中换热管入口连接，温度监控器与壳管式换热器中换热管出口连接，带风扇的翅片管式蒸发器放置在建筑物室内、带风扇的翅片管式蒸发器放置在建筑物室外，压缩机的出口与制冷剂入口连接，压缩机的入口分别与带风扇的翅片管式蒸发器和带风扇的翅片管式蒸发器的一端连接，制冷出口通过节流阀分别与带风扇的翅片管式蒸发器和带风扇的翅片管式蒸发器的另一端连接，节流阀与带风扇的翅片管式蒸发器之间有切断阀，节流阀与带风扇的翅片管式蒸发器之间有切断阀，温度监控器与压缩机联动。

如上所述的壳管式换热器包括壳体，换热管，壳体的一端有换热管入口，另一端有换热管出口，位于换热管出口一端的壳体顶部有制冷剂入口，位于换热管入口一端的壳体底部有制冷剂出口，在壳体内两端有管板，换热管与两端管板连接。

整个系统的工作情况为，在夏季需要制冷时，切断阀关闭，切断阀打开，高温高压的气态制冷剂从压缩机进入壳管式换热器给天然气加热，冷凝下来的制冷剂出壳管式换热器，进入节流阀节流，经切断阀进入室内翅片管式蒸发器给室内提供冷量，制冷剂吸热变成低温低压的气体后进入压缩机，压缩成高温高压的气体形成一个循环。在不需要制冷季节时，切断阀打开，切断阀关闭，高温高压的气态制冷剂从压缩机进入壳管式换热器给天然气加热，冷凝下来的制冷剂出壳管式换热器，进入节流阀节流，经切断阀进入室外翅片管式蒸发器，制冷剂吸热后变成低温低压的气体进入压缩机。

本实用新型涉及的加热装置是一套有带风扇的翅片管式蒸发器、冷凝器、压缩机、节流装置组成的热泵系统，它是从空气吸取热量，通过冷凝器给天然气管道换热。其优点在于热泵的效率比电伴热的效率更高更加节能。

同时设置了天然气冷能回收系统，将由天然气压降产生的冷能进行回收利用，在夏季，通过冷能输出系统将这部分余能输出到建筑物室内，替代了夏季室内空调的作用，起到节能的作用。另外，本节能装置还设置了温度联锁系统，将温度信号与压缩机运行负荷联锁，实时监测温度信号，通过联锁系统合理调节控制压缩机的运行情况，为站场节约电能。

本加热同时也是对电伴热装置效率较低的一种改进，电伴热的效率最高为1，而热泵系统在不利工况下，室外温度为-15℃，被加热介质(流体)出口温度为30℃的情况下，效率依然能达到2.8，因此可以解决电伴热的效率不高的问题。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1、能够充分回收利用冷量，更加高效节能；

2、换热面积接触更充分，换热效果好；

3、负荷调节范围大，根据天然气出口温度可以实时调节负荷的大小。

附图说明：

图1为本实用新型天然气站场节能装置结构示意图；

图2是壳管式换热器的结构示意图。