一种多级干空气露点自动调节系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种多级干空气露点自动调节系统及方法，所述露点自动调节系统包括进气管线、湿气处理单元、干气处理单元、干湿气混合单元、露点自动调节单元、联动控制单元、以及出气管线，进气管线分别与湿气处理单元和干气处理单元相连接，以使一部分空气经过湿气处理单元调节后输出常温空气，而另一部分空气经过干气处理单元调节后输出指定露点温度下的空气；干湿气混合单元将两部分空气进行混合，得到混合气体；联动控制单元能够控制露点自动调节单元来调节两部分空气的输出流量，以使得在混合气体露点达到预设露点温度。本发明专利技术能够设置露点进行自动调节以获得所需露点的干空气，调节速度快，气体混合均匀，露点误差小。露点误差小。露点误差小。

【技术实现步骤摘要】
一种多级干空气露点自动调节系统及方法


[0001]本专利技术涉及压缩空气干燥系统，具体来讲，涉及一种多级干空气露点自动调节系统及方法。

技术介绍

[0002]长输天然气管道投产的一般程序为：试压、除水、干燥、置换、投产。试压完成后管道中存在残余水及水蒸气，必须通过除水、干燥过程进行去除，否则可能造成管道腐蚀、形成天然气水合物、以及降低输送效率等一系列的问题。其中，干空气干燥法因其干燥成本低、干燥效果均匀、安全隐患小等优点而被广泛应用。
[0003]为指导干空气干燥法的相关研究工作，需对不同露点下的干空气干燥效果进行测试。目前的干燥机等干燥设备从其构造和工作原理来说无法获得任意预设露点下的干空气，且已存在的露点调节装置响应时间长、调节不准确、操作不够便利等缺陷。例如，于2016年8月17日公开的吸附式干燥机露点精确控制系统及调整方法、公开号为CN 105854441 A的专利文献记载了一种包括压缩空气管道、冷却脱水单元、粉尘过滤器单元、吸附式干燥机单元和用户在线露点仪的露点控制系统，其中，压缩空气管道依次与冷却脱水单元、粉尘过滤器单元相联，粉尘过滤器单元两路连接，一路与吸附式干燥机单元相联，另一路与普气电动调节阀、普气旁路相联，该用户母管布置有用户在线露点仪。该系统虽然勉强能够做到普气与洁器合理配比，但调节区间范围有限，且调节速度慢。于2020年4月24日公开的压缩空气露点温度总管联动控制系统及控制方法、公开号为CN 111054190 A的专利文献记载了一种包括控制器、干燥机和设于干燥机输出端的第一露点仪的控制系统，其中，控制器分别连接第一露点仪和干燥机，干燥机共设有多个，每个干燥机的输出端均设有第一露点仪，且多个干燥机相互并联，输入端连接气源，输出端通过供气集成管连接用气设备，输入端分别连接各供气支管的输出端，供气总管上设有第二露点仪，且该第二露点仪连接控制器。该系统虽然可以解决只有干燥机情况下，因为干燥机再生导致的供气露点不稳定及能量浪费大的问题，但其调节过程复杂，操作不够便利，而且露点温度也受干燥机影响，其调节范围十分有限。
[0004]因此，需要专利技术一种能够对干空气进行露点精确调节的装置，可通过预设露点获得所需露点的干空气，且调节范围宽、调节速度快、露点误差小、压力流量稳定。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本专利技术的目的之一在于能够实现干空气露点的多级调节，且露点调节范围广的多级干空气露点自动调节系统及方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种多级干空气露点自动调节系统，所述露点自动调节系统包括进气管线、湿气处理单元、干气处理单元、干湿气混合单元、露点自动调节单元、联动控制单元、以及出气管线，其中，进气管线分别与湿气处理单元和干气
处理单元相连接，以使一部分空气经过湿气处理单元调节后输出常温空气，而另一部分空气经过干气处理单元调节后输出指定露点温度下的空气；湿气处理单元包括湿气主管、以及依次连接在湿气主管上的第一流量计和第一电动调节阀，第一流量计能够监测湿气主管输出的所述一部分空气的流量，第一电动调节阀能够通过调节阀门开度来控制所述一部分空气的流量；干气处理单元包括干气主管、以及依次连接在干气主管上的冷冻式干燥机、第一露点支管、第二露点支管、第二流量计和第二电动调节阀，其中，第一露点支管和第二露点支管并列设置，且位于冷冻式干燥机和第二流量计之间；第一露点支管上设置有第一阀门，在第一阀门开启状态下，进入干气主管的所述另一部分空气的露点经冷冻式干燥机处理后从常温降低为第一指定露点温度；第二露点支管上设置有第二阀门和吸附式干燥机，在第二阀门开启状态下，进入干气主管的所述另一部分空气的露点经冷冻式干燥机和吸附式干燥机处理后从常温降低为第二指定露点温度，第二指定露点温度小于第一指定露点温度；第二流量计能够监测干气主管输出的所述另一部分空气的流量，第二电动调节阀能够通过调节阀门开度来控制所述另一部分空气的流量；干湿气混合单元分别与湿气处理单元和干气处理单元连接，并包括储气罐，储气罐能够将湿气主管输出的所述一部分空气和干气主管输出的所述另一部分空气混合，以形成混合气体；露点自动调节单元与干湿气混合单元连接，并包括依次设置的放空阀、露点仪和第三电动调节阀，放空阀能够将干湿气混合单元中露点未达到预设露点温度的混合气体放空，露点仪能够监测混合气体的露点温度，第三电动调节阀能够控制混合气体的输出流量；联动控制单元分别与湿气处理单元、干气处理单元和露点自动调节单元连接，并能够对第一电动调节阀、第二电动调节阀、第三电动调节阀以及放空阀进行联动控制，以使得在混合气体露点未达到预设露点温度时，第三电动调剂阀关闭，放空阀开启，第一、第二电动调节阀分别调节自身阀门开度来控制湿气主管输出的所述一部分空气和干气主管输出的所述另一部分空气的掺混比例，从而获得预设露点温度的混合气体；而在混合气体露点达到预设露点温度时，第三电动阀开启，放空阀关闭，第一、第二电动调节阀分别调节自身阀门开度以维持混合气体的露点稳定在预设露点温度；出气管线与露点自动调节单元连接，以输出预设露点温度的混合气体。
[0007]在本专利技术的多级干空气露点自动调节系统的一个示例性实施例中，所述第一指定露点温度可为0℃～3℃，所述第二指定露点温度可为
‑
61℃～
‑
58℃，所述预设露点温度可为
‑
60℃～25℃。
[0008]在本专利技术的多级干空气露点自动调节系统的一个示例性实施例中，所述干气处理单元还可包括预冷机，预冷机安装在冷冻式干燥机之前，并能够降低进入干气主管的所述另一部分空气的温度。
[0009]在本专利技术的多级干空气露点自动调节系统的一个示例性实施例中，所述湿气主管的出口可延伸至干气主管中心处，以促进湿气主管输出的所述一部分空气和干气主管输出的所述另一部分空气的掺混。
[0010]在本专利技术的多级干空气露点自动调节系统的一个示例性实施例中，所述干湿气混合单元还可包括静态混合器，静态混合器设置在储气罐之前，以促进湿气主管输出的所述一部分空气和干气主管输出的所述另一部分空气的掺混。
[0011]在本专利技术的多级干空气露点自动调节系统的一个示例性实施例中，所述储气罐的气体入口处可设置有旋流混合器，能够促进储气罐内湿气主管输出的所述一部分空气和干
气主管输出的所述另一部分空气的掺混。
[0012]在本专利技术的多级干空气露点自动调节系统的一个示例性实施例中，所述露点自动调节系统可包括多个过滤器，多个过滤器分别安装在湿气处理单元、干气处理单元和干湿气混合单元中，以控制混合气体中的含油量≤0.001ppm，固体杂质含量≤0.001μm。
[0013]在本专利技术的多级干空气露点自动调节系统的一个示例性实施例中，所述放空阀的出口可设置有消音器，能够减少混合气体放空时产生的噪音。
[0014]在本专利技术的多级干空气露点自动调节系统的一个示例性实施例中，所述联动控制单元可包括控制器，控制器上配置有输入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多级干空气露点自动调节系统，其特征在于，所述露点自动调节系统包括进气管线、湿气处理单元、干气处理单元、干湿气混合单元、露点自动调节单元、联动控制单元、以及出气管线，其中，所述进气管线分别与湿气处理单元和干气处理单元相连接，以使一部分空气经过湿气处理单元调节后输出常温空气，而另一部分空气经过干气处理单元调节后输出指定露点温度下的空气；所述湿气处理单元包括湿气主管、以及依次连接在湿气主管上的第一流量计和第一电动调节阀，第一流量计能够监测湿气主管输出的所述一部分空气的流量，第一电动调节阀能够通过调节阀门开度来控制所述一部分空气的流量；所述干气处理单元包括干气主管、以及依次连接在干气主管上的冷冻式干燥机、第一露点支管、第二露点支管、第二流量计和第二电动调节阀，其中，第一露点支管和第二露点支管并列设置，且位于冷冻式干燥机和第二流量计之间；第一露点支管上设置有第一阀门，在第一阀门开启状态下，进入干气主管的所述另一部分空气的露点经冷冻式干燥机处理后从常温降低为第一指定露点温度；第二露点支管上设置有第二阀门和吸附式干燥机，在第二阀门开启状态下，进入干气主管的所述另一部分空气的露点经冷冻式干燥机和吸附式干燥机处理后从常温降低为第二指定露点温度，第二指定露点温度小于第一指定露点温度；第二流量计能够监测干气主管输出的所述另一部分空气的流量，第二电动调节阀能够通过调节阀门开度来控制所述另一部分空气的流量；所述干湿气混合单元分别与湿气处理单元和干气处理单元连接，并包括储气罐，储气罐能够将湿气主管输出的所述一部分空气和干气主管输出的所述另一部分空气混合，以形成混合气体；所述露点自动调节单元与干湿气混合单元连接，并包括依次设置的放空阀、露点仪和第三电动调节阀，放空阀能够将干湿气混合单元中露点未达到预设露点温度的混合气体放空，露点仪能够监测混合气体的露点温度，第三电动调节阀能够控制混合气体的输出流量；所述联动控制单元分别与湿气处理单元、干气处理单元和露点自动调节单元连接，并能够对第一电动调节阀、第二电动调节阀、第三电动调节阀以及放空阀进行联动控制，以使得在混合气体露点未达到预设露点温度时，第三电动调剂阀关闭，放空阀开启，第一、第二电动调节阀分别调节自身阀门开度来控制湿气主管输出的所述一部分空气和干气主管输出的所述另一部分空气的掺混比例，从而获得预设露点温度的混合气体；而在混合气体露点达到预设露点温度时，第三电动阀开启，放空阀关闭，第一、第二电动调节阀分别调节自身阀门开度以维持混合气体的露点稳定在预设露点温度；所述出气管线与露点自动调节单元连接，以输出预设露点温度的混合气体。2.根据权利要求1所述的多级干空气露点自动调节系统，其特征在于，所述第一指定露点温度为0℃～3℃，所述第二指定露点温度为
‑
61℃～
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58℃，所述预设露点温度为
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60℃～25℃。3.根据权利要求2所述的多级干空气露点自动调节系统，其特征在于，所述干气处理单元还包括预冷机，预冷机安装在冷冻式干燥机之前，并能够降低进入干气主管的所述另一部分空气的温度。4.根据权利要求3所述的多级干空气露点自动调节系统，其特征在于，所述湿气主...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛华，李开鸿，戴国文，王垒超，侯浩，李林，王明波，赵飞，陈莎，王爱玲，蒋毅，王彬彬，方迎潮，
申请(专利权)人：国家管网集团西南管道有限责任公司，
类型：发明
国别省市：