Устройство для регулирования давления газа

 

пат нт . э. т;..хннчесня

Г б

Союз Советских

Социалистических

Республик (иЯ46318

И АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (51) М. Кл.

G 05 Х) 16/00 (22) Заявлено 16.05.75 (21) 2135420/18-24 с присоединением заявки № 2159782/18-24 (23) Приоритет

Опубликовано 05.02.793юллетень № 5

Дата опубликования описания 08 02.79

Гкударстееккык кем@тат

СССР в делам кзебретеккк н еткрмтек (53) УДК 621.646 (088.8) В. А. Астахов, С. Г. Грачев, Л. М. Майзель, А. М. Подберезкин, Л. Е. Тункель, Ю. lL Райский, Г. В. Красник

Ю. В; Галицкий и В. В. Громов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Всесоюзное научно-производственное объединение

"Союзгазав тома тика" (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА

Изобретение относится к области регулирования давления газа и может быть использовано, например, в газовой промышленности на газораспределительных станциях (ГРС) большой пропускной спо-обности.

Известны регуляторы давления, включаю- з щие вихревую трубу в качестве составной . части одного из узлов (датчика давления, командного устройства, исполнительного механизма и т.д.) 11).

Подобные устройства имеют тот недостаток, что наличие в газе компонентов, способ- 1 ных к конденсации (например, влаги, высших углеводородов и т.д.) приводит при дросселировании газа к выпадению влаги и кристаллогидратов. Это влечет за собой нарушение нормальной работы регуляторов давления.

Указанные недостатки устранены в устройствах для регулирования давления, включающих в себя узел подогрева газа.

Из подобных устройств наиболее близким по техническому решению является устройство для регулирования давления газа, содержащее последовательно установленные на газопроводе нагреватель и регулнруюгций клапан, и дроссель, выполненный, например в виде вихревой трубы, вход которой соединен с газопроводом до нагревателя (2).

Однако практика показывает, что наличие узла подогрева газа и разгрузочного дросселя не является гарантией надежности работы ГРС. Например, при больших отборах газа потребителем в холодное время года мощность узла общего подогрева газа не обеспечивает заданное повышение температуры газа, что приводит к недопустимому снижению температуры и, как следствие, выпадению влаги и кристаллогидратов в регулирующем клапане и газопроводе. Наличие гидратов в технологических линиях регуляторов давления влечет за собой резкое ухудшение эксплуатационных характеристик ГРС. Применение ингибиторов для предотвращения гидратообразовання приводит к весьма значительному увеличению капитальных и эксплуатационных затрат.

Целью изобретения является повышение надежности регулятора давления и сокращение энергетических затрат при регулировании давления газа.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит сепаратор, вход которого соединен с выходом нагретого потока

646318

f5

Формула изобретения

3 газа вихревой трубы, а выход — с выходом охлажденного потока газа вихревой трубы и газопроводом после регулирующего клапана, а также тем, что оно содержит установленный на регулирующем клапане теплообмениик, через который выход сепаратора может быть соединен с выходом охлажденного потока газа вихревой трубы.

На фиг. 1 представлена схема устройства для регулирования давления газа. Устройство состоит из установленного на газопроводе 1 нагревателя 2, регулирующего клапана

3 и дросселя 4, выполненного в аиде вихревой трубы, вход которой соединен с газопроводом патрубком 5 до нагревателя, а также сепаратора 6, вход которого соединен с выходом нагретого потока газа из вихревой трубы натрубком 7, а выход с выходом охлажденного потока газа из вихревой трубы патрубком 8, 9 и газопроводом после регулирующего клапана.

На фиг. 2 представлена схема устройства для регулирования давления газа с введенным теплообменником 10, позволяющим устранить нагреватель и избежать образование гидратов в регулирующем клапане 3.

Работа устройства, представленного на фиг. 1, происходит следующим образом. Исходный поток газа, поступающий с температурой 0 — 5 C по газопроводу 1, разделяется на две части: большая часть (60%) направляется s нагреватель 2 и из него, подогретая на 7 —:10 С, подается в регулирующий клапан 3, в котором и происходит редуцирование газа до заданного давления, при этом температура газа после редуцирования превышает температуру начала гидратообразования. Меньшая часть исходного потока газа (40%) через патрубок 5 направляется в вихревую трубу 4, где после дросселироваиия разделяется на две части: охлажденныйосушенный и нагретый-газожидкостный потоки. Охлажденный поток выводится из вихревой трубы через патрубок 8; нагретый газожидкостный поток, температура которого выше температуры гидратообразования, выводится из вихревой трубы через патрубок 7 и направляется в сепаратор 6 для отделения капельной жидкости. После сепаратора оба потока (нагретый и охлажденный) объеди,няются и по патрубкам 8 и 10 поступают в газопровод 1 за регулирующим клапаном 3.

Работа устройства, представленного на фиг. 2, происходит следующим образом. Исходный поток газа, поступающий с температурой 0 —:5 С разделяется на две части: боль шая часть (60%) направляется в регулирующий клапан 3 и редуцируется в.нем до заданного давления. Меньшая часть (40%) через патрубок 5 направляется в вихревую трубу 4 и разделяется в ней на два потока: охлажденный — осушенный и нагретый— газожидкостный.

Нагретый газожидкостный поток, температура которого превышает температуру на-. чала гидратообразовання, выводится из вихревой трубы через патрубок 7 и направляется для отделения капельной жидкости в сепаратор 6. Из сепаратора нагретый газовый поток поступает во внешний контур теплообменника 9, установленного на регулирующем клапан е 3.

Следует отметить, что характерные для

ГРС значительные перепады давления до и после редуцирующего устройства обеспечивают интенсивное температурное разделение газа в вихревой трубе и, таким образом, эффективный подогрев регулирующего клапана 3 до температур выше начала гидратообразования. На выходе из теплообменника нагретый поток по патрубку 10 подается в газопровод 1, туда же поступает по патрубку 8 и охлажденный поток газа из вихревой трубы.

1, Устройство для регулирования давления газа, содержащее последовательно уста50 новленные на газопроводе нагреватель и регулирующий клапан, дроссель, выполненный, например в виде вихревой трубы, вход которой соединен с газопроводом до нагревателя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы регулятора давления и сокращения энергетических затрат, оно содержит сепаратор, вход которого соединен с выходом нагретого потока газа из вихревой трубы, а выход с выходом охлажденного потока газа из вихревой трубы и газопрово-

40 дом после регулирующего клапана.

2. Устройство tio п. 1, отличающееся тем, что оно содержит установленный на регулирующем клапане теплообменник, через. который выход сепаратора соединен с выходом охлажденного потока газа из вихревой тру45 бы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 224231, кл. G 05 Ь 16/10, 1968, 2. Правила технической эксплуатации магистральных газопроводов, PI.Ç; 31.9,32.! l.

Л., «Недра», 1973.

6463}8

%Из 2

Составитель Л. Птенцова

РедакторЭ. Губницкая ТехредО.Луговаи Корректор Л. василина

Заказ 111/38 - - Тяраж 1014 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыт>й

1 i 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб:," д. 4/5

Филиал ППП аПатентэ, r. Ужгород, ул. Проектная, 4