[实用新型]天然气压缩系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及天然气压缩领域，特别涉及一种天然气压缩系统。

背景技术

天然气加气站通过天然气压缩系统压缩天然气后以压缩天然气（CNG）形式向天然气汽车（NGV）和大型CNG子站车提供燃料。天然气管线中的天然气先经过天然气压缩系统的过滤器净化处理后，再由天然气压缩系统的压缩机组将天然气压缩到最高25Mpa，最后通过售气机给车辆加气。

然而，20-3Mpa的天然气在通过天然气压缩系统的过滤器时，由于过滤器滤芯的过滤作用，滤芯的内外侧形成压差，天然气从相对高压流向相对低压是吸热过程（气体膨胀吸热），由于20-3Mpa的天然气内含有一定水分，若在外界环境温度较低时（如气候寒冷地区），这些水分将在滤芯表面凝结成冰，使过滤器形成冰堵，导致天然气不能正常通过过滤器，严重影响天然气压缩系统的正常工作。

为了防止天然气压缩系统的过滤器因温度过低造成冰堵现象，保证天然气压缩系统正常工作，目前常用的解决方案是在过滤器的周围设置多圈电加热丝，通过电加热丝对过滤器加热，以提高过滤器的温度。这种方案虽然能解决过滤器滤芯冰堵的问题，但是采用电加热方式却留下发生安全事故的隐患，并且电加热丝对过滤器的加热效率较低，电能消耗较大，不利于节能降耗。也有通过增大过滤器过滤面积，如在管路上并联多个过滤器或者增大过滤器体积来解决滤芯冰堵的问题，但是采用多个过滤器或扩大过滤器体积的方式无疑增加了天然气加气站的运营成本、管理成本，同时，多个过滤器或较大体积过滤器的占用空间大，安装在天然气压缩系统中容易还容易出现发生干涉的情况。

因此，如何解决天然气压缩系统的气体过滤器形成冰堵的问题，并消除过滤器加热埋下的安全隐患，实现节能降耗，保证天然气压缩系统正常工作，长期以来一直是本领域技术人员想解决而尚未解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种天然气压缩系统，通过在过滤器内设置热交换管，且利用经压缩机组压缩后温度超过常温的压缩天然气作为热介质，实现废热利用，达到节能降耗的目的，能有效避免过滤器因温度过低而凝冰形成冰堵，保证天然气压缩系统正常运行。

本实用新型的技术方案是：一种天然气压缩系统，包括过滤器、压缩机组和冷却装置，所述过滤器的上游端进口与气源连通，过滤器下游端出口与压缩机组的进气端连通，所述压缩机组的出气端通过增压输气管经冷却装置与压缩天然气输出总管相连，所述过滤器内设有滤芯，所述滤芯与过滤器的壳体内壁之间为气体通过腔，所述气体通过腔中设置热交换管，所述增压输气管设置一歧路与热交换管的上游端连接，热交换管的下游端与压缩天然气输出总管相连。

所述过滤器的气体通过腔中设置一个呈倒置的U形结构的热交换管，热交换管的连接段呈弧形弯曲绕过过滤器的滤芯，热交换管的上游端通过设置在过滤器上的加热介质输入接口与增压输气管设置的歧路连接，热交换管的下游端通过设置在过滤器上的加热介质输出接口与压缩天然气输出总管相连。

所述过滤器的气体通过腔中设置两个呈倒置的U形结构的热交换管，两个热交换管对称设置在过滤器滤芯的两侧，两个热交换管的呈弧形弯曲的连接段相向环抱滤芯，两个热交换管的上游端并联于过滤器上设置的加热介质输入接口，增压输气管设置的歧路与加热介质输入接口连接，两个热交换管的下游端并联于过滤器上设置的加热介质输出接口与压缩天然气输出总管相连。

所述过滤器的气体通过腔中设置一呈螺旋状的热交换管，所述呈螺旋状的热交换管环绕在过滤器滤芯的周围，热交换管的上游端通过设置在过滤器上的加热介质输入接口与增压输气管设置的歧路连接，热交换管的下游端通过设置在过滤器上的加热介质输出接口与压缩天然气输出总管相连。

所述加热介质输入接口、加热介质输出接口的介质通孔均为阶梯孔，阶梯孔大径段的直径大于热交换管的管径，形成与热交换管的上游端或下游端对应的容纳腔，该阶梯孔的小径段设有用于连接外接管路的内螺纹。

所述压缩机组包括至少一个天然气压缩缸，所述天然气压缩缸的气体压缩腔进气端设有进气单向阀，气体压缩腔出气端设有出气单向阀，进气单向阀通过管路与过滤器的下游端出口连接，出气单向阀通过增压输气管经冷却装置与压缩天然气输出总管相连，所述增压输气管上设置的歧路与热交换管的上游端连接，热交换管的下游端与压缩天然气输出总管相连。