[實用新型]一種先導式調壓閥的加熱裝置

有效

• 申請號: 201220198357.1
• 申請日: 2012-05-04
• 公開（公告）號: CN202598005U
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 趙吉詩;張王宗;尹克江;馮少廣;李睿;李榮光;張鑫;楊合平;劉國豪;朱清云
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: F16L53/00
• 分類號: F16L53/00;F16L55/07
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 金杰;任清漢

技術領域

本實用新型是一種壓縮天然氣先導式調壓閥指揮器的先導式調壓閥的加熱裝置。涉及閥、一般具有熱源的流體加熱器、熱交換和管道系統技術領域。?

背景技術

隨著國家經濟的不斷提升，國內各行業對天然氣的需求也在與日俱增。利用高壓天然氣管道輸送天然氣，是陸地上大量輸送天然氣的唯一方式，對于天然氣的長距離輸送，一般都是采用高壓管道，壓力最高達8-10MPa。天然氣用戶主要可以分為工業用戶和家庭用戶，這些用戶通常都在城市，為了城市安全和用戶使用的便利，天然氣經由高壓長輸管道輸送后，需要經過降壓處理后才能夠向下游城市用戶輸送。在天然氣輸送過程中，沿長輸高壓管道會毗鄰各個城市建設天然氣分輸站場，天然氣分輸站場的任務就是根據下游用戶的需求，把天然氣的壓力降低至1-2MPa，甚至更低的安全壓力范圍內，然后分輸給下游用戶。因此，天然氣分輸站場是天然氣源地與終端用戶間必不可少的連接環節。?

目前，國內的天然氣分輸站場均采用橇式調壓器對高壓氣體進行壓力調節，調壓橇主要有三部分構成：緊急切斷閥、電動調壓閥和監控閥。緊急切斷閥主要起保障輸氣站場安全的作用，在有意外發生時緊急切斷氣源，防止起火起爆等災害發生；調壓閥以先導式調壓閥為主，其作用是將來自高壓氣體管道的高壓天然氣的壓力降低至下游用戶要求的安全壓力范圍；監控閥是用來監控經調壓閥降壓后的氣體壓力，通常會根據下游用戶的生產需求設定一個監控值，當經降壓后的氣體壓力低于該值時，監控閥不發生作用，當下游氣體壓力超過了設定值，則監控閥將自動關閉，以保障下游氣體管道的安全。?

橇式調壓結構的三級閥門控制在實現氣體壓力調節的同時，還能有效保障下游用戶的安全，但是高壓氣體經由電動調壓閥后，其壓力迅速降低，將發生“焦耳-湯姆遜”效應(也稱為“節流效應”)，即隨著壓力的陡降，氣體溫度將急劇降低。在輸氣站場實際運行中，氣體經調壓橇降壓前后，溫差能夠達到10℃以上。由于天然氣主要由短鏈烴組成，少量水分的存在使得天然氣在低于0℃時形成冰水混合物，引起先導式調壓閥及下游氣體輸送管線的“冰堵”。“冰堵”不僅會影響輸氣站場的正常生產運行，而且還是輸氣站場和下游氣體輸送管線的重大安全?隱患。為了消除“冰堵”，目前所采用的方法主要是物理加熱，如在調壓橇設備上安裝電伴熱帶、采用熱水套管對下游管線加熱等。但是，這些物理加熱方法并不能從根本上消除“冰堵”隱患，還會消耗大量的能源。因此，有必要開發一種專門應用于天然氣分輸站場調壓設備，且具有環保、節能等優點的加熱技術，徹底消除調壓過程中產生的“冰堵”現象。?

實用新型內容

本實用新型的目的是設計一種無運動部件、免維護、具有較高的可靠性、不需要電源、具有良好安全性能的先導式調壓閥的加熱裝置。?

本實用新型基于渦流管能量分離技術，使少量的高壓氣體流經渦流先導燃氣加熱器(VTGH)，利用渦流管對高壓氣體降壓，同時將壓差能轉換為熱能，并利用此熱能加熱先導燃氣，從而消除先導式調壓閥的指揮器減壓“冰堵”問題。目前，國內的天然氣分輸站場均采用橇式結構對高壓天然氣進行壓力調節，然后輸送給下游用戶，在壓力調節過程中，“節流效應”不可避免，因此在氣溫較低的季節，“節流效應”極易引起站場調壓裝置發生“冰堵”現象。“冰堵”一方面影響站場正常生產運營，另一方面也是重大安全隱患。針對上述問題，設計一種裝置有效消除因“節流效應”導致的設備“冰堵”現象。該裝置無運動部件、免維護，具有較高的可靠性；其次，不需電等能源，可以免除起火起爆等風險，具有良好的安全性能。該裝置在輸氣站場的應用，能夠消除因“冰堵”現象而導致的安全隱患。?

本實用新型中涉及的高壓長輸天然氣分輸站場橇式調壓裝置如圖1所示，在高壓天然氣分輸站場的進氣口和出站口之間依次串接緊急切斷閥3、先導式監控閥1和先導式調壓閥2；以天然氣分輸站場的進氣口為前，先導式監控閥1的先導閥指揮器4接先導式監控閥1前的管路，同時與先導式調壓閥2的先導閥指揮器5連接后再接出站口，而先導式調壓閥2的先導閥指揮器5與先導式調壓閥2前的管路連接。圖1中P1和P3分別為高壓天然氣分輸站場的進氣壓力和出站壓力，P1的大小取決于上游管道的輸送壓力，P3是根據下游用戶需求而設定的。P1和P3都不是固定值，通常會在一個相對穩定的區間波動。橇式調壓裝置工作原理如下：?