專利名稱：一種儲氣調峰模擬裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于油氣儲運技術，特指一種儲氣調峰模擬裝置，可用于模擬長 輸管道末端儲氣調峰工藝和儲氣罐儲氣調峰工藝。
背景技術：
近年來，隨著多條天然氣管道相繼建成投產，天然氣將進入越來越多的城 市，在城市規模不斷擴大的情況下，天然氣的供求量也將迅速增加。然而城市 燃氣的用量是在不斷變化的，特別是民用和商業性的公共建筑用氣量時刻都在 變化，需求量時高時低。但是天然氣的供應量是基本穩定的，不可能完全按照 城市的需求量變化而隨之改變，為了解決這種供需不平衡的矛盾，很多關于天 然氣儲氣調峰的方法和裝置應運而生，目前，世界上廣泛采用的幾種儲氣調峰 方式主要有氣罐儲氣、輸氣管道末端儲氣、地下儲氣庫儲氣等幾種。
中國發明專利申請號200420037645. 4提供了一種帶智能型流量調節機構的 天然氣調峰裝置，可應用于氣罐儲氣調峰和地下儲氣庫儲氣調峰，但無法應用 于輸氣管道末端儲氣調峰，大家知道，各種儲氣調峰方式相比較下，儲氣罐儲 氣的金屬用量和投資都比較大；輸氣管道末端儲氣，在輸氣的同時又進行儲氣， 即經濟又方便，不需要耗費其它費用。但選擇何種方式儲氣，必須因地制宜綜 合考慮工藝水平、經濟性等多方面的因素，通過多種方案的比選，確定最優儲 氣方案。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種儲氣調峰模擬裝置。該裝置由儲氣罐區、壓 縮機室、工藝管線、閥組、和SCADA控制系統等部件組成，可用于模擬天然氣
長輸管道末端儲氣調峰工藝和儲氣罐儲氣調峰工藝，本裝置可同時進行人工和 微機兩種操作方法。
本實用新型的技術方案
在管網建設方面，工藝管線共分為三層，其中上層為五排管道，中層和下 層各六排管道，建設在室外，采用多層模式，總輸送長度達2400米以上，這種 長距離的模擬實驗管道可以使模擬實驗效果更加真實，所測數據更接近實際情
況；閥組由止回閥、安全閥、球閥等構成；在儲氣調峰工藝方面，通過壓縮機 組和閥組的關閉和開啟可實現；在操作方面，通過利用測控儀表的實際數據顯 示功能，進行人工操作和人工記錄，通過利用SCADA控制系統進行微機操作、 數據監控和采集。
本實用新型的有益效果
本實用新型可進行長輸管道末端儲氣調峰和儲氣罐儲氣調峰工藝實驗，減 少設備的重復投資，尤其是可模擬&輸管道末端儲氣調峰實驗，使這種即經濟 又方便的儲氣調峰方式在實驗室得以實現，并可放大到實際生產中，減少耗費； 通過先進的SCADA控制系統進行數據采集和監控，提高所得實驗數據的精確度， 保證研究成果的準確；本實用新型在實踐教學和科學研究等方面都將起到了重 要作用。
附圖為本實用新型的工藝流程圖，其中:
l一壓縮機 4一溫度計
7—風冷后冷卻器 IO—球閥 13—壓力表
2一壓力變送器
5—溫度變送器 8—除油過濾器 ll一壓縮機 14一溫度表
3—壓力表 6—止回閥 9—緩沖罐 12—壓力變送器 15—溫度變送器
16—止回閥
17—風冷后冷卻器
18—除油過濾器22—差壓表23-—過濾器24—-流量計
25—電動閥26--壓力變送器27—-壓力表
28—溫度表29--溫度變送器30—-球閥
31—球閥32-一球閥33—-溫度變送器
34—溫度表35-一壓力表36—-壓力變送器
37—電動閥38--過濾器39—-差壓表
40—球閥41-一流量計42—-壓力表
43—安全切斷閥44-一調壓器45—-壓力表
46—電動閥47-一壓力表48—-壓力變送器
49—溫度表50-一溫度變送器51--球閥
52—球閥53-一球閥54—-儲氣罐
55—壓力表56-一壓力變送器57--安全閥
58—球閥59-一球閥60—-儲氣罐
61—壓力表62-—壓力變送器63--安全閥
64—球閥65-一壓力表66—-壓力變送器
67—安全閥68-一儲氣罐
具體實施方式
在圖中，氣體通過壓縮機(1)壓縮后，壓力表(3)以及壓力變送器(2) 可直接體現出壓縮后的氣體壓力，溫度計(4)和溫度變送器(5)可直接體現 出壓縮后的氣體溫度。氣體加壓后經止回閥(6)防止其回流，再通過風冷后冷 卻器(7)冷卻氣體[注因為液體的粘度一般隨溫度的增加而降低，所以給液 體加熱到一定的溫度有利于其輸送，然而氣體的粘度一般隨溫度的降低而降低， 因此冷卻壓縮后的過熱氣體有利于其管道輸送]，由除油過濾器(8)除去氣體 中的雜質后進入緩沖罐(9)，流過球閥(10)準備進入主管線。
氣體通過壓縮機(11)壓縮后，壓力表(13)以及壓力變送器(12)可直 接體現出壓縮后的氣體壓力，溫度計(14)和溫度變送器(15)可直接體現出 壓縮后的氣體溫度。氣體加壓后經止回閥(16)防止其回流，再通過風冷后冷 卻器(17)冷卻氣體，由除油過濾器(18)除去氣體中的雜質后進入緩沖罐(19)， 流過球閥(20)準備進入主管線。
兩臺壓縮機(1)和(11)可并聯使用，也可一臺單獨工作。 壓縮氣體通過球閥(21)后，經過濾器(22)并由壓差表(23)直接測量 氣體流經過濾器(22)前后的壓力差，此時由流量計(24)計量氣體流量，流 過電動閥(25)后，壓力表(27)以及壓力變送器(26)可直接讀出進入模擬 管道前的氣體壓力，溫度計(28)和溫度變送器(29)可直接讀出進入模擬管 道前的氣體溫度，氣體通過球閥(30)后進入模擬管道最上層。 經環遒最上層輸送后，通過球閥(31)流入第二層管道。
經第二層管道輸送后，通過球閥(32)進入第三層管道，氣體在第三層管 道末端進入計量室，此時關閉球閥(51)，溫度變送器(33)和溫度計(34)可 直接讀出此時氣體溫度，壓力表(35)以及壓力變送器(36)可直接讀此時的 氣體壓力，流過球閥(37)后，經過濾器(38)過濾及壓差表(39)測試壓差 后流經球閥(40)和流量計(41)，計量流量后，用壓力表(42)測定其壓力， 再經具有保護功能的安全切斷閥(43)和調壓器(44)進行調壓，用壓力表(45) 再次測定其壓力后流過電動閥(46)，通過壓力變送器(47)、壓力表(48)、溫 度表(49)和溫度變送器(50)測定此時的各個參數。氣體各參數測定后分為 兩條分支管路，分別可模擬管道末端儲氣調峰工藝和儲氣罐儲氣調峰工藝。
管道末端儲氣調峰工藝-
當用氣量下降并低于供氣量時，管道內的天然氣儲量增加，密度增大，使 管道內壓力上升；當用氣量上升并大于供氣量時，管道內的天然氣存量減少， 密度減小，使管道壓力下降。因此，長輸管道具有一定的儲氣調峰能力。
關閉球閥(52)和(64)，模擬用氣量低峰時儲氣，此時壓縮機(1)和(11) 繼續工作，模擬輸氣配站不斷向用戶輸送天然氣，管道內氣體壓力不斷增大， 觀察并記錄各個不同位置的壓力表值，當壓力達到設定值時，打開球閥(64)， 氣體流入儲氣罐(68)，模擬用氣量高峰時向用戶通氣，此時由壓力表(65)和 壓力變送器(66)讀取其壓力值，并由安全閥(67)負責泄放保護。根據所模 擬的不同地區，不同城市的月不均勻系數值調整對應的壓力設定值，從而模擬 滿足該地區或該城市供求量的管道末端儲氣調峰工藝。
儲氣罐儲氣調峰工藝
雖然輸氣管道儲氣調峰既經濟又方便，但畢竟管道容積有限，所以為了滿 足供需平衡，大多數時和儲氣罐儲氣調峰工藝共同應用。
關閉球閥(64)，打開球閥(52)和(53)，氣體不斷流入儲氣罐(54)內， 儲氣罐(54)內壓力不斷升高，模擬高壓儲氣罐儲氣，此時由壓力表(55)和 壓力變送器(56)測定儲氣罐內氣體壓力，安全閥(57)負責泄放保護。當儲 氣罐(54)內氣體壓力達到設定值時，關閉球閥(53)，壓縮機(1)和(11) 停機，待儲氣罐(54)內壓力穩定后，慢慢打開球閥(58)和(59)，高壓氣體 流入儲氣罐(60)內，模擬用氣量高峰時向用戶通氣，此時壓力表(61)和壓 力變送器(62)測定儲氣罐(60)內的壓力值，安全閥(63)負責泄放保護。
通過機組和閥組的開關可實現不同需要的輸氣狀態。
例如根據輸氣量的大小，可單獨啟動壓縮機(1)或者壓縮機(11)，實 現單機組小流量工作狀態，當兩臺壓縮機同時工作時可實現大流量工作狀態； 關閉球閥(64)和(58)，打開球閥(52)和(53)，進行儲氣罐高壓儲氣，當
罐內氣體壓力達到設定值時，關閉球閥(52)，這時壓縮機組繼續工作，直到管 道內氣體壓為達到設定值，此時打開球閥(64)和(52)，對儲氣罐(68)同時 實現管灌末端儲氣調峰工藝和儲氣罐儲氣調峰工藝；同樣，關閉球閥(52)，打
開球閥(64)，當儲氣罐(68)和管道內氣體壓力達到設定值時，開啟球閥(52) 和(53)，對儲氣罐(54)同時實現管道末端儲氣調峰工藝和儲氣罐儲氣調峰工 藝，當儲氣罐(54)內壓力達到設定值時，還可開啟球閥(58)和(59)，從而
實現單氣源多用戶輸送狀態。 SCADA監控系統
檢測壓縮機(1)和(11)的出口壓力、出站壓力及進站壓力就地顯示并將 信號遠傳至控制室。
檢測過濾器(22)和(38)前后壓力差就地顯示。 檢測安全切斷閥(43)閥前、調壓器(44)閥后壓力就地顯示。
檢測壓縮機(1)和(11)出口溫度、進站溫度及出站溫度就地顯示并將信 號遠傳至控制室。
檢測儲氣罐(54)、 (60)和(68)儲氣壓力就地顯示并將信號遠傳至控制室。
檢測電動閥(25)、 (37)和(46)全開、全關及遠控狀態遠傳至控制室顯 示，在控制室控制電動閥開關。
權利要求1、一種儲氣調峰模擬裝置，包括儲氣罐區、壓縮機室、工藝管線和閥組，其特征是管道采用多層建設模式，工藝管線分為上、中、下三層，其中上層為五排管道，中層和下層各六排管道，總長度達2400米以上；閥組由止回閥、安全閥、球閥構成；在操作方面，通過利用測控儀表的實際數據顯示功能，進行人工操作和人工記錄，通過利用SCADA控制系統進行微機控制、數據監控和采集。
專利摘要本實用新型是一種儲氣調峰模擬裝置，屬于油氣儲運技術，可用于模擬長輸管道末端儲氣調峰工藝和儲氣罐儲氣調峰工藝。裝置由儲氣罐區、壓縮機室、工藝管線、閥組、測控儀表和SCADA控制系統等部件組成，整套裝置可微機控制全程，也可由人工手動完成各種仿真模擬與實驗研究。
文檔編號F17D3/01GK201062713SQ20072001007
公開日2008年5月21日 申請日期2007年1月11日 優先權日2007年1月11日
發明者明 吳, 王衛強, 申龍涉, 胡志勇 申請人:遼寧石油化工大學