零冷源天然气余压回收高效利用系统

技术领域

本发明属于机械设备技术领域，具体来说涉及一种零冷源天然气余压回收高效利用系统。

背景技术

天然气是一种比较清洁的能源，天然气经过开采后，采用高压形式通过管道输送，再通过各级调压站逐级调压，最终供给用户使用。在调压站的调压过程中，天然气压力能通过调压站就直接损失浪费掉了。通过膨胀机代替调压站，可以将天然气的压力能驱动机械设备旋转转换为机械能，机械能进一步可转换成其他形式的能量，比如电能、热能、等。在利用膨胀机代替调压站减压的时候，需要给膨胀机、齿轮箱、机械旋转装置等配置润滑油站，长时间的工作，还需要配置相应的润滑油冷却系统，防止润滑油温度过高，单独配置冷却系统，需要给冷却系统配置冷源，不仅会导致系统的制造成本增加，还会受到地理环境的限制。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种能将天然气的压力能转化为机械能并能实现其冷能的回收利用，同时避免了地理位置的限制的零冷源天然气余压回收高效利用系统。

本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：

本发明的冷源天然气余压回收高效利用系统，包括膨胀机、变速箱、旋转机械设备、换热器A、储冷罐、换热器B，其中：膨胀机的进口与天然气高压管网侧连接，膨胀机的输出轴与变速箱连接，变速箱传动轴与旋转机械设备连接，膨胀机出口经管道连接换热器A进口，换热器A出口经管道连接天然气低压管网侧，换热器A另一出口经与储冷罐进口连接，储冷罐出口经管道连接变频泵进口，变频泵出口通过依次安装有止回阀和调节阀的管道连接换热器B进口，换热器B出口经安装有测温仪A管道与换热器A另一进口连接，换热器B另一进口与系统润滑油站出口之间连接的管道上设有变频泵B，换热器B另一出口经设有测温仪B、压力传感器的管道依次连接旋转机械设备、变速箱、膨胀机，膨胀机、变速箱、旋转机械设备顺序连接后经管道与系统润滑油站进口连接。

本发明与现有技术相比，具备明显的有益效果，由上述的技术方案可知：本发明膨胀机的出口连接换热器的进口，换热器吸收膨胀机产生的冷能，冷能吸收后通过储冷罐储存：膨胀机连接通过齿轮箱连接旋转设备；储冷罐通过管道连接膨胀机油站换热器；当膨胀机工作时，膨胀机带动齿轮箱转动，齿轮箱带动旋转设备旋转。经过膨胀机后的低温天然气的温度能够达到零下30度左右，利用换热器吸收这一部分冷能，储存在储冷罐中，储冷罐通过调节阀和系统润滑油站的换热器连接，利用高压天然气经过膨胀机后产生的冷能，冷却系统润滑油汕站的润滑油，避免了润滑油站换热器的冷源供给，避免了利用膨胀机代替调压站后冷能的直接损耗，也避免了系统润滑油站润滑油冷却需要的冷源，提高了系统装置的使用经济性，同时避免了地理位置的限制。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中标识：

1、膨胀机；2、变速箱；3、旋转机械设备；4、换热器A；5、储冷罐；6、变频泵A；7、止回阀；8、调节阀；9、换热器B ；10、测温仪A；11、系统润滑油油站；12、变频泵B；13、测温仪B；14、压力传感器。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的冷源天然气余压回收高效利用系统的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

参见图1，本发明的零冷源天然气余压回收高效利用系统，包括膨胀机1、变速箱2、旋转机械设备3、换热器A4、储冷罐5、换热器B9，其中：膨胀机1的进口与天然气高压管网侧连接，膨胀机1的输出轴与变速箱2连接，变速箱2传动轴与旋转机械设备3连接，膨胀机1出口经管道连接换热器A4进口，换热器A4出口经管道连接天然气低压管网侧，换热器A4另一出口与储冷罐5进口连接，储冷罐5出口经管道连接变频泵6进口，变频泵6出口通过依次安装有止回阀7和调节阀8的管道连接换热器B9进口，换热器B9出口经安装有测温仪A10的管道与换热器A4另一进口连接，换热器B9另一进口与系统润滑油站11出口之间连接的管道上设有变频泵B12，换热器B9另一出口经设有测温仪B13、压力传感器14的管道依次连接旋转机械设备3、变速箱2、膨胀机1，膨胀机1、变速箱2、旋转机械设备3顺序连接后经管道与系统润滑油站11进口连接。

工作原理：当膨胀机1接入管网时，膨胀机1在高压管网侧与低压管网侧之间的压力差作用下开始工作，换热器A4将经过膨胀机1后的天然气介质的冷能吸收后存储在储冷罐5中，根据测温仪B13的测量温度调整变频泵6的工作压力和调节阀8的开口，控制冷却工质流经换热器B9的速度和时间，使得系统润滑油油站11的高温循环润滑油温度达到设置的温度，同时系统润滑油油站11与换热器B9连接的变频泵12将提供系统正常工作时需要的润滑油压力，从而实现了利用膨胀机1将天然气管网的压力能转化旋转的机械能以及利用换热器A4将膨胀机1出口冷能回收利用。本发明避免了传统利用水冷却的方式冷却润滑油的问题，能够有效规避天然气余压利用选址受地理位置限制的问题。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。