[实用新型]一种供热不滞后的高压天然气减压系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及高压天然气减压系统，尤其涉及一种供热不滞后的高压天然气减压系统。

背景技术

高压天然气减压系统大多应用在能源或者化工应用等场所，其目的是将压缩后的高压天然气转化为低压的天然气以供设备使用，在天然气减压系统中，由于减压时产生的焦耳-汤姆逊效应，气体温度会急剧下降，导致天然气内含的水分冷凝甚至结冰，使减压阀门处于低温环境，更有可能被所结成的冰晶破坏。所以为了避免低温的产生，减压系统中会配有燃气式热水锅炉，利用换热器将锅炉产生的热水的热量传递至天然气，这个热水系统是在减压之前对天然气进行传热。这样一来减压后的天然气仍会处于一个比较合适的温度，也就避免了以上所说的问题。

如图1所示，现有技术中的高压天然气减压系统包括水路系统和气路系统，其中，水路系统沿循环水流向依次包括通过管路连接的手动球阀101、旁通控制阀102、手动球阀101、水箱23、过滤器104、手动球阀101、锅炉12、水泵11、安全阀107、手动球阀101、手动球阀101以及换热器4，水路系统还设置有与换热器4所在管路并联的第七管路109，第七管路109与旁通控制阀102连接，第七管路109上设置有手动球阀101。气路系统的高压天然气进气口37通过管路与换热器4的进气口连接，换热器4的出气口通过第八管路113与天然气最终出气口38连接，第八管路113上设置有减压阀111，减压阀111与天然气最终出气口38之间的管路上设置有温度传感器7，温度传感器7通过PLC系统115与旁通控制阀102连接。

现有技术中的高压天然气减压系统的工作流程为：由于减压系统因高压气源的压力不断在变化，所以对换热量的需求也在变化，在如图1所示的传统的加热系统中，会在水路系统中设置旁通控制阀102来保证换热量，使天然气温度保持在一个适中的值，旁通控制阀102的常态为A与AB端通路，当减压系统天然气出气口116的温度因流量的减小或者进气压力的降低而逐渐上升时，温度传感器112将温度值输出给PLC系统115，PLC系统115将温度信号进行处理转化为电流信号传输给旁通控制阀102，使得A与AB的通路往A与B通路转动，这样一来A与AB的通路中水流量逐渐减小(即参与换热的水流量变小)，A与B通路中的水流量逐渐增加(即不参与换热的水流量增加)，从而达到减少换热的效果，这里把这个转化过程称为模式一。当流量或者进气压力再次增加时，这时温度传感器112的值降低，当降低到设定值后，PLC系统115将温度传感器112的值转化为电信号，再驱使旁通控制阀102动作，使得A与AB通路的流量逐渐增加，而B与AB的流量逐渐减小，这样也就是参与换热的水流量增加，而不参与换热的水流量减小，从而达到增加换热的效果，这里把这个转化过程称为模式二。

上面的两种传统模式是通过控制热水流量的旁通来控制换热量以达到需要的加热效果，这种传统的控制模式存在的缺点是：由于旁通控制阀在转动的时候，其所需要的水流量的实际值与需求值存在滞后现象，特别是在管路流量与压力在短时间内发生较大幅度变化时，这时候热量需求急剧的变大，而水流量与水路携带的热量的变化无法在短时间内满足需求，这就会导致低温的产生，而这种情况是我们不希望的，但在这种传统的控制方式上又是不可避免的。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种不会因为热量需求急剧的变化而导致供热滞后的高压天然气减压系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种供热不滞后的高压天然气减压系统，包括气路系统和水路系统，其中，

所述气路系统包括沿天然气流向依次通过管路连接的高压天然气存储设备、第一流量控制阀、第二流量控制阀、第一减压阀以及需气设备；

所述第一流量控制阀的进气端的管路上并联设置有与换热器的进气口连接的第一管路，所述换热器的出气口通过第二管路与所述第一流量控制阀的出气端的管路连接；

所述第二流量控制阀的出气端的管路上设置有温度传感器和压力传感器，所述温度传感器通过第一控制系统与所述第一流量控制阀连接，所述压力传感器通过第二控制系统与所述第二流量控制阀连接；所述需气设备与天然气最终出气口连接。

所述水路系统包括水泵和锅炉，所述水泵的出水口通过第三管路与所述锅炉的进水口连接，所述锅炉的出水口通过第四管路与所述换热器的进水口连接，所述换热器的出水口通过第五管路与所述水泵的进水口连接，冷却液加注口通过管路与第五管路连接。