一种天然气冷冻脱水装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种天然气冷冻脱水装置，包括第一冷凝罐（1）、第二冷凝罐（2）以及顺次连接的露点仪（3）、电磁阀（4）、干燥过滤器（5）、板翅式换热器（6）、气液分离器（7）；板翅式换热器（6）内且由上往下顺次设置有第一级制冷部分和第二级制冷部分；冷凝罐内设置有多根竖向分布的换热管，冷凝罐的壳体内开设有冷凝介质流道，阀门N与阀门M连接且连接节点处顺次连接有热箱（13）、热泵（14）和蒸发器（15），阀门B与阀门A连接且连接节点处顺次连接有冷箱（16）、冷泵（17）和冷凝器（18）。本发明专利技术的有益效果是：结构紧凑、脱水效率高、避免翅片发生结冰、节约成本。

A natural gas freezing and dewatering device

The invention discloses a natural gas freezing and dewatering device, which comprises a first condensing tank (1), a second condensing tank (2), a dew point meter (3), a solenoid valve (4), a drying filter (5), a plate-fin heat exchanger (6), a gas-liquid separator (7) and a plate-fin heat exchanger (6) arranged sequentially from top to bottom. There are the first stage refrigeration part and the second stage refrigeration part; the condensing tank is provided with a plurality of vertical distribution heat exchanger tubes; the shell of the condensing tank is provided with condensing medium flow passage; the valve N is connected with the valve M and the connection node is connected with the hot box (13), the heat pump (14) and the evaporator (15) sequentially; and the valve B is connected with the valve A and connected with it. The nodes are connected with cold box (16), cold pump (17) and condenser (18). The invention has the advantages of compact structure, high dehydration efficiency, avoiding freezing of fins and saving cost.

【技术实现步骤摘要】
一种天然气冷冻脱水装置
本专利技术涉及天然气冷冻脱水的
，特别是一种天然气冷冻脱水装置。
技术介绍
在人们不断增加对于资源需求量的形式下，原有的煤矿资源已无法与人们的工业、生活之需保持同步。在极大意义上，天然气和页岩气资源的发掘，缓解了当前能源极度匮乏的现状，给国民经济的发展，带来了良好的助推作用。近期以来，人们逐步深化了对于天然气的研究，在极大意义上，也改善了该能源的开采、净化工艺。而对于天然气的采集输送常常有一定的要求。天然气或页岩气在未经处理之前常含有高于露点温度的水和少量高沸点轻烃。随着气体温度下降，水分和轻质油将出现自然冷凝。极易造成管路冻堵和熄火等安全事故。因此，为了避免天然气、页岩气中的水蒸气和轻烃在管网中自然凝析造成用气设备熄火或爆燃等安全事故，改善天然气管网输气能力和减少冬季天然气进入总管网前发生冻堵事故，所以，在天然气、页岩气集输站设置天然气脱水预处理装置以净化外输天然气，达到产品输运国家标准，同时也对全局具有很高的社会效益。以往寒冷地区传统的天然气管路输送中的预处理方法有：途中二次或多次加热、掺加防冻液（甲醇等）等。上述方法虽然具有设备简单、投资少，但存在着二次资源消耗大、不可控制因素多，往往达不到预计效果，事故依然。天然气脱水方法主要有以下2种：1.吸附法2.冷冻法。吸附法是一种利用固体（分子筛）或液体（甲醇、乙二醇等）吸附剂来脱除天然气中水分，前者具有脱水完全、纯度高等优点，但能耗大，操作复杂，需要加热再生，加上防火间距的要求，使装置占地面积大，因此，通常只用于轻烃回收装置；后者脱水不完全、污染严重、材料消耗成本大，一般作为冬季天然气管线或设备发生冻堵情况时的应急措施。采用传统的冷冻法脱水可以脱除天然气中的部分水分，但因操作温度降低到冰点温度以下而产生的冻结问题需要采用周期切换的方法预以解决。由于采用冷媒和换热设备的不同，实施过程往往不不尽人意，存在切换周期频率高，脱水深度不足，能耗高等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、脱水效率高、避免翅片发生结冰、节约成本的天然气冷冻脱水装置。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种天然气冷冻脱水装置，它包括第一冷凝罐、第二冷凝罐以及顺次连接的露点仪、电磁阀、干燥过滤器、板翅式换热器、气液分离器；所述板翅式换热器内且由上往下顺次设置有第一级制冷部分和第二级制冷部分；板翅式换热器上设置有成品天然气出口；所述冷凝罐内设置有多根竖向分布的换热管，冷凝罐的壳体内开设有冷凝介质流道，冷凝罐的壳体的上下端部分别设置有冷凝介质出口和冷凝介质入口，冷凝介质出口和冷凝介质入口均与冷凝介质流道连通，冷凝罐的顶部设置有干天然气出口，冷凝罐的下端部还设置有湿天然气入口；所述第一冷凝罐的冷凝介质出口处并联有阀门M和阀门A，第二冷凝罐的冷凝介质出口处并联有阀门N和阀门B，阀门N与阀门M连接且连接节点处顺次连接有热箱、热泵和蒸发器，阀门B与阀门A连接且连接节点处顺次连接有冷箱、冷泵和冷凝器；第一冷凝罐的冷凝介质入口出并联有阀门E和阀门C，第二冷凝罐的冷凝介质入口处并联有阀门F和阀门D，阀门F和阀门E连接且连接节点与蒸发器的出口端连接，阀门D和阀门C连接且连接节点与冷凝器的出口端连接；所述第一冷凝罐的干天然气出口经阀门R与第一级制冷部分连通，第二冷凝罐的干天然气出口经阀门P与第一级制冷部分连通，第一冷凝罐的湿天然气入口经阀门T与气液分离器的出口端连接，第二冷凝罐的湿天然气入口经阀门K与气液分离器的出口端连接，所述冷凝器的入口端和出口端均通过管道与第二级制冷部分连通。所述蒸发器和冷凝器之间连接有制冷机组。所述冷箱和冷箱中均设置有液位计和温度计。所述冷箱和热箱并列设置，且冷箱和热箱之间设置有通孔。所述第一冷凝罐和第二冷凝罐的顶部均设置有超声波发生器。所述第一冷凝罐和第二冷凝罐内且位于换热管下方均设置有电加热盘管。本专利技术具有以下优点：（1）本专利技术采用板翅式换热器，板翅式换热器设计成上下两段，上段热交换介质为湿天然气和干天然气，下部换热介质为干天然气和来自制冷机组的制冷剂，这样换热装置具有结构紧凑，换热性能卓越的特点。（2）在板翅式换热器不发生冻堵前提下，将湿天然气中水分冷凝下来，同时又利用冷凝罐壳程空间宽敞，换热性能高的特点，将天然气中大部分残余水分冻结下来，满足产品质量要求。（3）本装置采用双脱水罐设计，为防止在脱水过程中，翅片结冰发生堵塞，导致压力过大，通过两罐循环使用，可以解决这个问题，同时提高脱水效果。（4）本装置中所述第一冷凝罐和第二冷凝罐的顶部均设置有超声波发生器，当超声波发生器启动后发出超声波，超声波使换热管发生震动，减缓换热管内结冰速度，同时产生的震动还能将依附在换热管内的结冰迅速震动下来，防止冰堵塞换热管，保证脱水的顺利进行。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为冷箱和热箱的安装示意图；图3为冷箱上通孔的结构示意图；图中，1-第一冷凝罐，2-第二冷凝罐，3-露点仪，4-电磁阀，5-干燥过滤器，6-板翅式换热器，7-气液分离器，8-成品天然气出口，9-冷凝介质出口，10-冷凝介质入口，11-干天然气出口，12-湿天然气入口，13-热箱，14-热泵，15-蒸发器，16-冷箱，17-冷泵，18-冷凝器，19-，液位计，20-温度计，21-通孔，23-管道。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的描述，本专利技术的保护范围不局限于以下所述：如图1所示，一种天然气冷冻脱水装置，它包括第一冷凝罐1、第二冷凝罐2以及顺次连接的露点仪3、电磁阀4、干燥过滤器5、板翅式换热器6、气液分离器7；所述板翅式换热器6内且由上往下顺次设置有第一级制冷部分和第二级制冷部分；板翅式换热器6上设置有成品天然气出口8；所述冷凝罐内设置有多根竖向分布的换热管，冷凝罐的壳体内开设有冷凝介质流道，冷凝罐的壳体的上下端部分别设置有冷凝介质出口9和冷凝介质入口10，冷凝介质出口9和冷凝介质入口10均与冷凝介质流道连通，冷凝罐的顶部设置有干天然气出口11，冷凝罐的下端部还设置有湿天然气入口12。如图1所示，所述第一冷凝罐1的冷凝介质出口9处并联有阀门M和阀门A，第二冷凝罐2的冷凝介质出口9处并联有阀门N和阀门B，阀门N与阀门M连接且连接节点处顺次连接有热箱13、热泵14和蒸发器15，阀门B与阀门A连接且连接节点处顺次连接有冷箱16、冷泵17和冷凝器18；第一冷凝罐1的冷凝介质入口10出并联有阀门E和阀门C，第二冷凝罐2的冷凝介质入口10处并联有阀门F和阀门D，阀门F和阀门E连接且连接节点与蒸发器15的出口端连接，阀门D和阀门C连接且连接节点与冷凝器18的出口端连接；所述第一冷凝罐1的干天然气出口11经阀门R与第一级制冷部分连通，第二冷凝罐2的干天然气出口11经阀门P与第一级制冷部分连通，第一冷凝罐1的湿天然气入口12经阀门T与气液分离器7的出口端连接，第二冷凝罐2的湿天然气入口12经阀门K与气液分离器7的出口端连接，所述冷凝器18的入口端和出口端均通过管道23与第二级制冷部分连通。如图1~3所示，所述蒸发器15和冷凝器18之间连接有制冷机组。所述冷箱16和冷箱16中均设置有液位计19和温度计20，冷箱和热箱为一体结构，结构形状为方形，结构外框材料采用聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天然气冷冻脱水装置，其特征在于：它包括第一冷凝罐（1）、第二冷凝罐（2）以及顺次连接的露点仪（3）、电磁阀（4）、干燥过滤器（5）、板翅式换热器（6）、气液分离器（7）；所述板翅式换热器（6）内且由上往下顺次设置有第一级制冷部分和第二级制冷部分；板翅式换热器（6）上设置有成品天然气出口（8）；所述冷凝罐内设置有多根竖向分布的换热管，冷凝罐的壳体内开设有冷凝介质流道，冷凝罐的壳体的上下端部分别设置有冷凝介质出口（9）和冷凝介质入口（10），冷凝介质出口（9）和冷凝介质入口（10）均与冷凝介质流道连通，冷凝罐的顶部设置有干天然气出口（11），冷凝罐的下端部还设置有湿天然气入口（12）；所述第一冷凝罐（1）的冷凝介质出口（9）处并联有阀门M和阀门A，第二冷凝罐（2）的冷凝介质出口（9）处并联有阀门N和阀门B，阀门N与阀门M连接且连接节点处顺次连接有热箱（13）、热泵（14）和蒸发器（15），阀门B与阀门A连接且连接节点处顺次连接有冷箱（16）、冷泵（17）和冷凝器（18）；第一冷凝罐（1）的冷凝介质入口（10）出并联有阀门E和阀门C，第二冷凝罐（2）的冷凝介质入口（10）处并联有阀门F和阀门D，阀门F和阀门E连接且连接节点与蒸发器（15）的出口端连接，阀门D和阀门C连接且连接节点与冷凝器（18）的出口端连接；所述第一冷凝罐（1）的干天然气出口（11）经阀门R与第一级制冷部分连通，第二冷凝罐（2）的干天然气出口（11）经阀门P与第一级制冷部分连通，第一冷凝罐（1）的湿天然气入口（12）经阀门T与气液分离器（7）的出口端连接，第二冷凝罐（2）的湿天然气入口（12）经阀门K与气液分离器（7）的出口端连接，所述冷凝器（18）的入口端和出口端均通过管道（23）与第二级制冷部分连通。...

【技术特征摘要】
1.一种天然气冷冻脱水装置，其特征在于：它包括第一冷凝罐（1）、第二冷凝罐（2）以及顺次连接的露点仪（3）、电磁阀（4）、干燥过滤器（5）、板翅式换热器（6）、气液分离器（7）；所述板翅式换热器（6）内且由上往下顺次设置有第一级制冷部分和第二级制冷部分；板翅式换热器（6）上设置有成品天然气出口（8）；所述冷凝罐内设置有多根竖向分布的换热管，冷凝罐的壳体内开设有冷凝介质流道，冷凝罐的壳体的上下端部分别设置有冷凝介质出口（9）和冷凝介质入口（10），冷凝介质出口（9）和冷凝介质入口（10）均与冷凝介质流道连通，冷凝罐的顶部设置有干天然气出口（11），冷凝罐的下端部还设置有湿天然气入口（12）；所述第一冷凝罐（1）的冷凝介质出口（9）处并联有阀门M和阀门A，第二冷凝罐（2）的冷凝介质出口（9）处并联有阀门N和阀门B，阀门N与阀门M连接且连接节点处顺次连接有热箱（13）、热泵（14）和蒸发器（15），阀门B与阀门A连接且连接节点处顺次连接有冷箱（16）、冷泵（17）和冷凝器（18）；第一冷凝罐（1）的冷凝介质入口（10）出并联有阀门E和阀门C，第二冷凝罐（2）的冷凝介质入口（10）处并联有阀门F和阀门D，阀门F和阀门E连接且连接节点与蒸发器（15）的出口端连接，阀门D和...

【专利技术属性】
技术研发人员：石美云，陈文发，魏利，谢超，
申请(专利权)人：成都伊斯顿过滤器有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51