一种井口天然气混输快速增压装置及使用方法
本发明提供的井口天然气混输快速增压装置及使用方法，该装置包括撬装式底座、气液分离装置、储液罐、水冷装置、气路旁通管道、压缩机进排气管道、液压压缩机主机、压缩机排气管道、第一液压站、第二液压站及PLC控制系统，储液罐与分离罐排水管道相连通，水冷装置与储液罐相连通；气路旁通管道和压缩机进气管道均位于分离罐排气管道的后端，压缩机进气管道和压缩机排气管道均与液压压缩机主机相连通。本发明的两个活塞杆组件分布在气缸的两侧，相对于一体式活塞杆组件，安装难度降低，零部件加工精度要求降低，当某个液压站或活塞杆组件发生异常时不影响另外一个活塞杆组件的运行，从而最大限度地保证了本装置工作的连续性。
发明专利
CN202311673017.9
2023-12-07
CN117432930A
2024-01-23
F17C5/06(2006.01)
武汉齐达康能源装备有限公司
胡葵;阮传信;方红星;张志红;涂齐建;李伟峰;李雄;高立广
430000 湖北省武汉市新洲区阳逻街致远东路6号
武汉信诚嘉合知识产权代理有限公司
李靖
湖北;42
1.一种井口天然气混输快速增压装置，包括撬装式底座，其特征在于，还包括气液分离装置(1)、储液罐(2)、水冷装置(3)、气路旁通管道(4)、压缩机进气管道(5)、液压压缩机主机(6)、压缩机排气管道(7)、第一液压站(8)、第二液压站(9)及PLC控制系统； 所述储液罐(2)、所述水冷装置(3)、所述液压压缩机主机(6)、所述第一液压站(8)和所述第二液压站(9)均位于撬装式底座顶部并与其固定连接； 所述储液罐(2)与所述气液分离装置(1)的分离罐排水管道(130)相连通，所述水冷装置(3)与所述储液罐(2)相连通； 所述气路旁通管道(4)和所述压缩机进气管道(5)均位于所述气液分离装置(1)的分离罐排气管道(150)的后端，所述压缩机进气管道(5)和所述压缩机排气管道(7)均与所述液压压缩机主机(6)相连通； 所述第一液压站(8)和所述第二液压站(9)的油路均与所述液压压缩机主机(6)相连通。 2.根据权利要求1所述的井口天然气混输快速增压装置，其特征在于，所述气液分离装置(1)包括分离罐罐体(110)、进料管道(120)、分离罐排水管道(130)、第一液位传感器(140)、分离罐排气管道(150)、安全阀、支撑座组件和排污管道；所述支撑座组件位于所述分离罐罐体(110)的底部并与其固定连接，所述进料管道(120)位于所述分离罐罐体(110)的一侧，所述分离罐排水管道(130)位于所述分离罐罐体(110)的底部，所述第一液位传感器(140)所述分离罐罐体(110)的正面，所述分离罐排气管道(150)位于所述分离罐罐体(110)的顶部；所述进料管道(120)上设置有第一截止阀(121)，所述分离罐排水管道(130)上设置有第一电磁阀(131)和Y型过滤器(132)，所述分离罐排气管道(150)上设置有第二截止阀(151)和第一压力传感器(152)。 3.根据权利要求1所述的井口天然气混输快速增压装置，其特征在于，所述储液罐(2)包括储液罐罐体(210)、储液罐进水管道(220)、补水管道(230)、第二液位传感器(240)、溢流管道(250)和储液罐排水管道(260)，所述储液罐进水管道(220)位于所述储液罐罐体(210)的顶部，所述储液罐进水管道(220)与所述分离罐排水管道(130)相连通，所述补水管道(230)位于所述储液罐罐体(210)的顶部，所述补水管道(230)上设置有第二电磁阀(231)，所述储液罐排水管道(260)上设置有第三电磁阀(261)和抽水泵(262)。 4.根据权利要求1所述的井口天然气混输快速增压装置，其特征在于，所述水冷装置(3)包括水冷箱壳体(310)、水冷箱进气管道(320)、转换接口部件(330)、冷却管道(340)、水冷箱排气管道(350)、总排气管道(360)和水冷箱对外排水管道(370)，若干所述冷却管道(340)位于所述水冷箱壳体(310)的内部，所述冷却管道(340)的两端均与所述转换接口部件(330)相连接，其中一端所述转换接口部件(330)与所述水冷箱进气管道(320)相连通，另一端所述转换接口部件(330)与所述水冷箱排气管道(350)相连通，所述总排气管道(360)与所述水冷箱排气管道(350)相连通，所述总排气管道(360)与所述气路旁通管道(4)相连通，所述水冷箱对外排水管道(370)与所述水冷箱壳体(310)相连通。 5.根据权利要求4所述的井口天然气混输快速增压装置，其特征在于，所述水冷箱壳体(310)上设置有第三液位传感器(311)和温度传感器(312)，所述水冷箱进气管道(320)和所述水冷箱排气管道(350)均由法兰和管道组成，所述转换接口部件(330)包括同心异径管道(331)和封盖板(332)，所述同心异径管道(331)和所述封盖板(332)固定连接，所述封盖板(332)开设有若干个冷却管道安装孔(333)，所述总排气管道(360)上设置有第一单向阀(361)，所述水冷箱对外排水管道(370)设置有第四电磁阀(371)，所述冷却管道(340)为U型折弯管道。 6.根据权利要求4所述的井口天然气混输快速增压装置，其特征在于，所述气路旁通管道(4)上设置有第五电磁阀(401)和第二单向阀(402)，所述气路旁通管道(4)与所述总排气管道(360)相连通。 7.根据权利要求1所述的井口天然气混输快速增压装置，其特征在于，所述压缩机进气管道(5)上依次设置有第六电磁阀(501)、缓冲瓶(502)和第三单向阀(503)；所述压缩机排气管道(7)上设置有第四单向阀(701)。 8.根据权利要求1所述的井口天然气混输快速增压装置，其特征在于，所述液压压缩机主机(6)包括气缸筒(610)、中间体组件(620)、第一油缸筒组件(630)、第二油缸筒组件(640)、拉杆连接组件(650)、第一活塞杆组件(660)和第二活塞杆组件(670)，所述中间体组件(620)的数量为两件，所述气缸筒(610)的一端依次连接有一件所述中间体组件(620)和第一油缸筒组件(630)，所述气缸筒(610)的另一端依次连接有另一件所述中间体组件(620)和第二油缸筒组件(640)，通过若干所述拉杆连接组件(650)将所述气缸筒(610)和两件所述中间体组件(620)固定连接，所述第一活塞杆组件(660)和所述第二活塞杆组件(670)均位于所述液压压缩机主机(6)的内部，所述第一液压站(8)上设置有第一电磁换向阀(801)，通过所述第一电磁换向阀(801)的换向来控制所述第一活塞杆组件(660)的运动方向，所述第二液压站(9)上设置有第二电磁换向阀(901)，通过所述第二电磁换向阀(901)的换向来控制所述第二活塞杆组件(670)的运动方向。 9.根据权利要求8所述的井口天然气混输快速增压装置，其特征在于，所述气缸筒(610)上设置有进气口(611)、出气口(612)、平衡口(613)、位移传感器安装口(614)和压力传感器安装口，两个所述位移传感器安装口(614)分别安装有第一位移传感器(601)和第二位移传感器(602)，通过所述压力传感器安装口安装有第二压力传感器(603)，所述中间体组件(620)上设置有中间体油口(621)，所述第一油缸筒组件(630)包括油缸(631)和油缸盖(632)，所述油缸盖(632)开设有油缸盖油口(633)，所述第一活塞杆组件(660)包括油缸活塞(661)、与所述油缸活塞(661)依次连接的活塞连杆(662)、气缸活塞(663)和连接座(664)，所述连接座(664)上开设有连接轴导向孔(665)，所述第二活塞杆组件(670)包括所述油缸活塞(661)、与所述油缸活塞(661)依次连接的所述活塞连杆(662)、所述气缸活塞(663)和连接轴(671)。 10.根据权利要求1-9任一项所述的井口天然气混输快速增压装置的使用方法，其特征在于，该使用方法包括井口天然气进入混输管道的方法S1、保证储液罐罐体内正常水位的使用方法S2及水冷装置的进出水使用方法S3； 其中：井口天然气进入混输管道的方法S1包括以下步骤： S11，含有少量水分的带压井口天然气从进料管道(120)持续进入分离罐罐体(110)内进行气液分离，气体从分离罐排气管道(150)排出，通过比较分离罐排气管道(150)内的气体实际压力值与第一压力传感器(152)的初始设定值的大小，将第一压力传感器(152)的信号反馈至PLC控制系统； S12，当分离罐排气管道(150)内的气体实际压力值大于等于第一压力传感器(152)的初始设定值时，通过PLC控制系统将第五电磁阀(401)打开，第六电磁阀(501)关闭，第一液压站(8)和第二液压站(9)的电机关闭，液压压缩机主机(6)不动作，从分离罐排气管道(150)内排出的气体直接通过气路旁通管道(4)进入总排气管道(360)并输送至指定专用混输管道； S13，当分离罐排气管道(150)内的气体实际压力值小于第一压力传感器(152)的初始设定值时，通过PLC控制系统将第五电磁阀(401)关闭，第六电磁阀(501)打开，并启动第一液压站(8)和第二液压站(9)的电机，从分离罐排气管道(150)内排出的气体通过压缩机进气管道(5)进入液压压缩机主机(6)的D腔； S131，此时第一液压站(8)的高压液压油进入液压压缩机主机(6)的A腔，推动第一活塞杆组件(660)沿A腔向D腔移动，同时第二液压站(9)的高压液压油进入液压压缩机主机(6)的G腔，推动第二活塞杆组件(670)沿G腔向D腔移动，D腔体积变小，D腔内气体压力升高； S132，当D腔内气体被压缩其压力超过压缩机进气管道(5)的气体压力时，此时压缩机进气管道(5)的气体内气体无法进入D腔，储存在缓冲瓶(502)内，当D腔内气体压力达到第四单向阀(701)的开启压力时，D腔内气体的通过压缩机排气管道(7)经水冷装置(3)冷却后由总排气管道(360)输送至指定专用混输管道； S133，在S132步骤的基础上保持第一活塞杆组件(660)和第二活塞杆组件(670)运动方向，D腔内气体压力继续上升，当D腔内气体压力达到第二压力传感器(603)预设值时，第二压力传感器(603)将信号反馈给PLC控制系统，由PLC控制系统控制第一电磁换向阀(801)和第二电磁换向阀(901)换向，此时第一液压站(8)的高压液压油进入液压压缩机主机(6)的B腔，推动第一活塞杆组件(660)沿D腔向A腔移动，同时第二液压站(9)的高压液压油进入液压压缩机主机(6)的F腔，推动第二活塞杆组件(670)沿D腔向G腔移动，D腔体积变大，D腔内气体压力下降，当D腔内气体下降到第四单向阀(701)的开启压力以下时，D腔气体无法进入压缩机排气管道(7)，当D腔内气体压力低于压缩机进气管道(5)压力时，压缩机进气管道(5)内气体进入D腔； S134，在S133步骤的基础上保持第一活塞杆组件(660)和第二活塞杆组件(670)运动方向，当第一活塞杆组件(660)运动到被第一位移传感器(601)预设的感应位置时，第一位移传感器(601)将信号反馈给PLC控制系统，由PLC控制系统控制第一电磁换向阀(801)换向，当第二活塞杆组件(670)运动到被第二位移传感器(602)预设的感应位置时，第二位移传感器(602)将信号反馈给PLC控制系统，由PLC控制系统控制第二电磁换向阀(901)换向，D腔体积变小，D腔内气体压力升高； S135，重复上述S132至S134的循环动作； 其中：保证储液罐罐体内正常水位的使用方法S2包括以下步骤： S21，分离罐供水：当分离罐罐体(110)内的水位达到第一液位传感器(140)设定的高值时，第一液位传感器(140)将信号反馈给PLC控制系统，第一电磁阀(131)打开，分离罐罐体(110)内部的水经过分离罐排水管道(130)进入储液罐(2)内，当分离罐罐体(110)内的水位下降到第一液位传感器(140)设定的低值时，第一液位传感器(140)将信号反馈给PLC控制系统，第一电磁阀(131)关闭； S22，外界补水：当储液罐(2)的液位下降到第二液位传感器(240)设定的低值时，第二液位传感器(240)将信号反馈给PLC控制系统，第二电磁阀(231)打开，通过补水管道(230)向储液罐(2)补水，当储液罐(2)的水位达到第二液位传感器(240)设定的高值时，第二液位传感器(240)将信号反馈给PLC控制系统，第二电磁阀(231)关闭，停止补水； S23，水向外溢流：在步骤S21和S22共同作用下或步骤S21的作用下，当储液罐(2)达到溢流水位时，储液罐(2)内过量的水通过溢流管道(250)排出至指定位置； S24，水流入水冷装置：当水冷装置(3)需要水作为冷却介质，储液罐(2)的水通过储液罐排水管道(260)流入水冷装置(3)； 其中：水冷装置的进出水使用方法S3包括以下步骤： S31，当温度传感器(312)检测到水冷装置(3)内的水温达到预设的温度时，温度传感器(312)将信号反馈给PLC控制系统，第四电磁阀(371)打开，水冷装置(3)内的高温水通过水冷箱对外排水管道(370)排放至指定位置； S32，当水冷装置(3)内的水液位下降到第三液位传感器(311)预设的低值时，第四电磁阀(371)关闭，第三电磁阀(261)打开，启动抽水泵(262)的电机，此时储液罐(2)内的低温水被输送至水冷装置(3)内，当水冷装置(3)内的水位达到第三液位传感器(311)预设的高值时，关闭抽水泵(262)的电机和第三电磁阀(261)，停止抽水。