本实用新型专利技术公开了一种高压天然气节流降压装置与系统，涉及天然气管网技术领域，目的是避免涡流管的冷端管出现冰堵，采用的技术方案是：防冰堵涡流管，涡流管的热端管与冷端管之间设置回流管，回流管上设置文丘里管，文丘里管的出口端与冷端管对应，文丘里管的入口端连接进气管，与热端管对应的回流管连接于文丘里管的负压区。高压天然气节流降压装置，包括上述防冰堵涡流管，涡流管的冷端管经第一换热器接入低温输出管，实现对冷能的收集，涡流管的热端管经第二换热器接入高温输出管，实现对热能的收集。高压天然气节流降压方法，高压天然气经涡流管分流为低压的低温天然气和低压的高温天然气。本实用新型专利技术用于高压天然气的节流降压。流降压。流降压。
【技术实现步骤摘要】
高压天然气节流降压装置与系统
[0001]本技术涉及天然气管网
，具体涉及一种防冰堵涡流管，以及通过该防冰堵涡流管对高压天然气进行节流降压的装置及方法。
技术介绍
[0002]涡流管是一个没有运动部件、结构简单的能量分离装置，涡流管的两端均为出口并分别为热端管和冷端管。涡流管用于天然气工业井口节流降压时，高压的天然气经涡流管后被分流为两股低压的天然气，一股为从热端管流出的相对高温的天然气，另一股为从冷端管流出的相对低温的天然气。对于经涡流管分流得到的高温天然气和低温天然气，均蕴含着热量，现有技术并未充分利用。
[0003]由于天然气中含有水分，涡流管的冷端管容易出现结冰导致堵塞，影响涡流管的正常运行。为了避免涡流管的冷端管出现冰堵，一般的解决方式是在冷端管设置加热装置。
[0004]公告号为CN 112555237 A的专利公开了一种涡流管诱发激波水合物抑制装置，包括涡流管，涡流管上设有高压进气口和回流进气口，涡流管两端分别为热端管和冷端管，热端管设有回流管和热端出口管，回流管的出口与回流进气口相连。该专利将涡流管热端出口通过回流管与冷端交换室相连，使回流气体在冷端进口初始段内壁形成热气流薄膜层，防止冷端管发生冰堵，由于涡流管的热端管和冷端管的气压无明显差别，热端管的气流并不会沿回流管流至冷端管，无法有效解决冷端管的冰堵问题。
技术实现思路
[0005]本技术首先提供一种防冰堵涡流管，目的是有效解决涡流管的冷端管的冰堵问题。
[0006]本技术采用的技术方案是：防冰堵涡流管，涡流管设置高压进气口，涡流管的两端均为出口并分别为热端管和冷端管，热端管与冷端管之间设置回流管，回流管上设置文丘里管，文丘里管的出口端与冷端管对应，文丘里管的入口端连接进气管，与热端管对应的回流管连接于文丘里管的负压区。
[0007]进一步的是：涡流管的高压进气口设置支管，支管与文丘里管的进气管相连。
[0008]进一步的是：回流管上设置第一阀门，文丘里管的进气管设置第二阀门。
[0009]具体的：第一阀门设置于文丘里管与热端管之间。
[0010]本技术提供的防冰堵涡流管的有益效果是：文丘里管的进气管与高压气源相连，高压气体进入文丘里管后，在射流作用下，文丘里管的负压区形成负压，热端管的高温气体自动进入文丘里管并与高压气体混合，再进入冷端管，对冷端管进行除冰，解决冷端管的冰堵问题。
[0011]回流管上设置第一阀门，文丘里管进气管设置第二阀门，在无需对冷端管进行除冰时，关闭第一阀门和第二阀门即可，便于根据冷端管的结冰程度灵活除冰。涡流管的高压进气口通过支管与文丘里管的进气管相连，使进入涡流管高压进气口的气体与进入文丘里
管的气体相同，避免引入杂质。
[0012]本技术还提供一种高压天然气节流降压装置，目的是既避免涡流管的冷端管出现冰堵，又充分利用高压天然气经涡流管分流得到的高温天然气和低温天然气所蕴含的热能和冷能，采用的技术方案是：高压天然气节流降压装置，包括上述任一防冰堵涡流管，以及第一换热器和第二换热器，涡流管的冷端管经第一换热器接入低温输出管，涡流管的热端管经第二换热器接入高温输出管。
[0013]进一步的是：第一换热器设置制冷剂出入口；或者，第一换热器位于低温罐内，低温罐内充填制冷剂并且第一换热器浸没于制冷剂中，低温罐设置制冷剂入口和制冷剂出口。例如，制冷剂为乙二醇。
[0014]进一步的是：第二换热器设置制热剂出入口；或者，第二换热器位于高温罐内，高温罐内充填制热剂并且第二换热器浸没于制热剂中，高温罐设置制热剂入口和制热剂出口。例如，制热剂为导热油。
[0015]进一步的是：高压天然气节流降压装置还包括混合输出管，高温输出管和低温输出管均与混合输出管相连。
[0016]为了便于提高对高压天然气进行节流降压处理的能力，本技术进一步提供一种高压天然气节流降压系统。高压天然气节流降压系统，包括至少两套上述任一高压天然气节流降压装置，各套高压天然气节流降压装置并联布置，并且各涡流管的高压进气口均与高压天然气主管相连，各低温输出管均与低温输出总管相连，各高温输出管均与高温输出总管相连。
[0017]进一步的是：高压天然气节流降压系统的管线设置可使任意一套高压天然气节流降压装置单独运行的阀门。
[0018]进一步的是：高压天然气节流降压装置还包括混合输出总管，高温输出总管和低温输出总管均与混合输出总管相连。
[0019]本技术提供的高压天然气节流降压装置的有益效果是：高压天然气从涡流管的高压进气口进入，再从热端管和冷端管流出，高压天然气消耗压力能产生的热能，达到降压运行的目的，实现了节流降压。天然气中含有水分，由于采用了防冰堵涡流管，涡流管分流得到的高温天然气可自动进入涡流管的冷端管，从而解决涡流管的冷端管的冰堵问题，并且无需额外设置动力机构或加热装置，也不会向天然气中引入杂质。涡流管的冷端管经第一换热器接入低温输出管，经涡流管分流得到的低温天然气经过第一换热器可以制冷；涡流管的热端管经第二换热器接入高温输出管，经涡流管分流得到的高温天然气经过第二换热器可以制热，实现能量的充分利用。
[0020]高压天然气节流降压系统将两套或更多套的高压天然气节流降压装置并联布置，便于提高对高压天然气进行节流降压的处理能力。
[0021]本技术还提供一种高压天然气节流降压方法，通过上述任一高压天然气节流降压装置或系统实施，目的是有效解决涡流管的冷端管的冰堵问题，采用的技术方案是：高压天然气节流降压方法，高压天然气进入涡流管，分流得到低压的低温天然气和低压的高温天然气；高压天然气经文丘里管进入涡流管的冷端管，文丘里管的负压区与涡流管的热端管通过回流管连通，高温天然气自动进入文丘里管并与高压天然气混合，再进入涡流管的冷端管。
[0022]高压天然气经过涡流管分流，消耗了压力能，得到了热量。为了对低温天然气和高温天然气的热量进行利用，进一步的是：经涡流管分流得到的低温天然气与制冷剂进行热交换，再输出低温天然气；经涡流管分流得到的高温天然气与制热剂进行热交换，再输出高温天然气。
[0023]具体的：经涡流管分流得到的低温天然气进入第一换热器，第一换热器设置制冷剂出入口；或者，第一换热器位于低温罐内，低温罐内充填制冷剂并且第一换热器浸没于制冷剂中，低温罐设置制冷剂入口和制冷剂出口。例如，制冷剂为乙二醇。
[0024]具体的：经涡流管分流得到的高温天然气进入第二换热器，第二换热器设置制热剂出入口；或者，第二换热器位于高温罐内，高温罐内充填制热剂并且第二换热器浸没于制热剂中，高温罐设置制热剂入口和制热剂出口。例如，制热剂为导热油。
[0025]进一步的是：高压天然气经由高压天然气主管同时进入至少两根涡流管，各涡流管的低温输出管均与低温输出总管相连，各涡流管的高温输出管均与高温输出总管相连。
[0026]更进一步的是：从低温输出总管输出的天然气与从高温输出总管输出的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.高压天然气节流降压装置，其特征在于：包括涡流管(1)、第一换热器(2)和第二换热器(3)，涡流管(1)设置高压进气口(11)，涡流管(1)的两端均为出口并分别为热端管(12)和冷端管(13)，热端管(12)与冷端管(13)之间设置回流管，回流管上设置文丘里管(14)，文丘里管(14)的出口端与冷端管(13)对应，文丘里管(14)的入口端连接进气管(15)，与热端管(12)对应的回流管连接于文丘里管(14)的负压区；涡流管(1)的冷端管(13)经第一换热器(2)接入低温输出管，涡流管(1)的热端管(12)经第二换热器(3)接入高温输出管。2.如权利要求1所述的高压天然气节流降压装置，其特征在于：涡流管(1)的高压进气口(11)设置支管，支管与文丘里管(14)的进气管(15)相连。3.如权利要求1所述的高压天然气节流降压装置，其特征在于：回流管上设置第一阀门(16)，文丘里管(14)的进气管(15)设置第二阀门(17)。4.如权利要求3所述的高压天然气节流降压装置，其特征在于：第一阀门(16)设置于文丘里管(14)与热端管(12)之间。5.如权利要求1～4任一项所述的高压天然气节流降压装置，其特征在于：第一换热器(2)设置制冷剂出入口；或者，第一换热器(2)位于低温罐(4...
【专利技术属性】
技术研发人员：张泉，高军红，邓敏，
申请(专利权)人：南充西南石油大学设计研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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