一种天然气管道输送系统
技术领域
本实用新型涉及天然气传输技术领域，特别是涉及一种天然气管道输送系统。
背景技术
压缩天然气(Compressed Natural Gas,简称CNG)指压缩到压力大于或等于10MPa且不大于25MPa的气态天然气，CNG管道来气后，需要对天然气进行气压调节、过滤等操作之后，才能输送给下游用户，包括输送给下游城市管网或加气站，例如：CNG加气站，其包括母站、标准站和子站。加气母站一般是从高压管道取气给CNG槽车加气，再通过CNG槽车输送给子站供气，同时具备直接给CNG汽车加气的能力。通常母站来气起源的气压通常在5MPa左右，采用CNG槽车输送天然气的过程中，需要将压力为5MPa左右的天然气进一步升压，以达到CNG槽车的装车压力需求。
现有技术中，为了实现对压缩天然气的调压，通常需要设置多个压缩机以及储存罐，多个压缩机依次连接将天然气逐级进行压缩以提高天然气的压力，然后将加压后的天然气存放在储存罐内，储存罐直接与输出端的控制器(城市管网输入端或加气站输入端)相连。当输送给加气柱，向CNG槽车转移天然气时，储存罐内的压缩后的天然气首先被转移至CNG槽车内，当储存罐内的天然气压力降低不能满足加气需求时，启动压缩机将重新进行天然气的加压。
可见，这种方法虽然可以实现天然气的加压工序，但是储存罐内的天然气压力下降后，需要一定时间等待天然气的加压至满足装车要求的压力，因此存在加压速度慢，不能快速为CNG槽车进行天然气加注等缺点。
实用新型内容
本实用新型提供了一种天然气管道输送系统。
本实用新型提供了如下方案：
一种天然气管道输送系统，包括：
过滤组件、计量组件、缓冲罐、脱水组件、调压组件以及输出端的控制器；
所述调压组件包括一多级压缩机以及一储存罐；所述多级压缩机包括串联的第一压缩机构、第二压缩机构、第三压缩机构以及第四压缩机构；
所述第一压缩机构的进口端与所述脱水组件相连，所述第四压缩机构的出口端与所述输出端的控制器相连；所述储存罐连接有第一管道、第二管道以及第三管道，所述第一管道与所述第二压缩机构与第三压缩机构之间的管道相连，所述第二管道与所述第四压缩机构的出口端相连，所述第三管道与所述第四压缩机构的出口端相连且位于所述第二管道连接处的下游；
其中，所述第一管道上设置有第一调节阀，所述第二管道上设置有第二调节阀，所述第三管道上设置有第三调节阀，所述第二压缩机构与第三压缩机构之间的管道上位于所述第一管道连接处的上游连接有第四调节阀，所述第四压缩机构的出口端管道上位于所述第二管道与所述第三管道连接处之间设置有第五调节阀。
优选地：所述脱水组件与所述第一压缩机构之间的管道上连接有进气调节阀以及第一压力传感器。
优选地：所述进气调节阀与所述第一压缩机构之间的管道上连接有压力释放阀。
优选地：还包括旁路管道，所述旁路管道上设置有第六调节阀；所述旁路管道的两端分别与所述进气调节阀与第一压缩机构之间的管道以及第二压缩机构与第三压缩机构之间的管道相连。
优选地：所述储存罐连接有第二压力传感器。
优选地：所述第一管道上设置有第三压力传感器。
优选地：所述多级压缩机包括驱动机构以及一主曲轴，所述第一压缩机构、第二压缩机构、第三压缩机构以及第四压缩机构各自包含的活塞均与所述主曲轴相连。
优选地：所述驱动机构为电动机、内燃机、涡轮机中的任意一种。
根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：
通过本实用新型，可以实现一种天然气管道输送系统，在一种实现方式下，该系统可以包括过滤组件、计量组件、缓冲罐、脱水组件、调压组件以及输出端的控制器；所述调压组件包括一多级压缩机以及一储存罐；所述多级压缩机包括串联的第一压缩机构、第二压缩机构、第三压缩机构以及第四压缩机构；所述第一压缩机构的进口端与所述脱水组件相连，所述第四压缩机构的出口端与所述输出端的控制器相连；所述储存罐连接有第一管道、第二管道以及第三管道，所述第一管道与所述第二压缩机构与第三压缩机构之间的管道相连，所述第二管道与所述第四压缩机构的出口端相连，所述第三管道与所述第四压缩机构的出口端相连且位于所述第二管道连接处的下游；其中，所述第一管道上设置有第一调节阀，所述第二管道上设置有第二调节阀，所述第三管道上设置有第三调节阀，所述第二压缩机构与第三压缩机构之间的管道上位于所述第一管道连接处的上游连接有第四调节阀，所述第四压缩机构的出口端管道上位于所述第二管道与所述第三管道连接处之间设置有第五调节阀。本实用新型提供的天然气管道输送系统，结构简单合理，通过对储存罐内的天然气进行二次调压，可以实现快速为槽车加气，同时可以保证提供给槽车的天然气的压力始终处于高压状态，确保将槽车的储气罐加满。还具有节能等优点。
当然,实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的一种天然气管道输送系统的连接框图；
图2是本实用新型实施例提供的系统中天然气一种流通路径示意图；
图3是本实用新型实施例提供的系统中天然气一种流通路径示意图；
图4是本实用新型实施例提供的系统中天然气一种流通路径示意图；
图5是本实用新型实施例提供的系统中天然气一种流通路径示意图。
图中：过滤组件1、计量组件2、缓冲罐3、脱水组件4、多级压缩机5、第一压缩机构51、第二压缩机构52、第三压缩机构53、第四压缩机构54、储存罐55、输出端的控制器6、第一管道7、第二管道8、第三管道9、第一调节阀10、第二调节阀11、第三调节阀12、第四调节阀13、五调节阀14、进气调节阀15、第一压力传感器16、压力释放阀17、旁路管道18、第六调节阀19、第二压力传感器20、第三压力传感器21。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例
参见图1，为本实用新型实施例提供的一种天然气管道输送系统，如图1所示，该系统包括过滤组件1、计量组件2、缓冲罐3、脱水组件4、调压组件以及输出端的控制器6，通过远程或现场的应急开关可以方便将该控制器6关闭或开启，以切断或恢复向下游输出天然气；
所述调压组件包括一多级压缩机5以及一储存罐55；所述多级压缩机5包括串联的第一压缩机构51、第二压缩机构52、第三压缩机构53以及第四压缩机构54；采用多级压缩机可以减小设备的整体尺寸，同时由同一驱动机构驱动四个压缩机构运转，可以保证各个压缩机构的响应速度更快。
所述第一压缩机构51的进口端与所述脱水组件4相连，所述第四压缩机构54的出口端与所述输出端的控制器6相连；所述储存罐55连接有第一管道7、第二管道8以及第三管道9，所述第一管道7与所述第二压缩机构52与第三压缩机构53之间的管道相连，所述第二管道8与所述第四压缩机构54的出口端相连，所述第三管道9与所述第四压缩机构54的出口端相连且位于所述第二管道8连接处的下游；
其中，所述第一管道7上设置有第一调节阀10，所述第二管道8上设置有第二调节阀11，所述第三管道9上设置有第三调节阀12，所述第二压缩机构52与第三压缩机构53之间的管道上位于所述第一管道7连接处的上游连接有第四调节阀13，所述第四压缩机构54的出口端管道上位于所述第二管道8与所述第三管道9连接处之间设置有第五调节阀14。
进一步的，为了实现对调压组件进气压力的监控以及调节，所述脱水组件4与所述第一压缩机构51之间的管道上连接有进气调节阀15以及第一压力传感器16。为了将过高压气体释放，所述进气调节阀15与所述第一压缩机构51之间的管道上连接有压力释放阀17。具体的，还包括旁路管道18，所述旁路管道18上设置有第六调节阀19；所述旁路管道18的两端分别与所述进气调节阀15与第一压缩机构51之间的管道以及第二压缩机构52与第三压缩机构53之间的管道相连。该旁路系统用于当第一压力传感器检测到气源压力大于第一压缩机构的进气压力后，将气源直接引导至第三压缩机构，此时第一压缩机构与第二压缩机构处于空载状态，可以降低驱动组件的动力输出，达到节能的目的。
进一步的，所述储存罐55连接有第二压力传感器20。所述第一管道7上设置有第三压力传感器21。所述多级压缩机包括驱动机构以及一主曲轴，所述第一压缩机构51、第二压缩机构52、第三压缩机构53以及第四压缩机构54各自包含的活塞均与所述主曲轴相连。所述驱动机构为电动机、内燃机、涡轮机中的任意一种。该压缩压缩机可以由压缩机驱动器驱动例如但不限于电动机、天然气燃料发动机、涡轮机、内燃机和/或适于向动力传递装置提供旋转动力输入和/或扭矩动力输入的任何其他装置。压缩机可以包括更多或更少的压缩机构、旋转式压缩机、涡旋压缩机、气动和/或液压驱动的压缩机、附加的动力传递装置，附加压缩机驱动程序和/或用于选择性压缩天然气的任何其他合适的装置。
本实用新型提供的系统，可以将主管道输送的天然气进行过滤、计量后存放在缓冲罐内，然后经过脱水组件的深度脱水，进入调压组件内进行调压处理。
经过加压后的天然气储存在储存罐内等待供给运输槽车。
具体的流程可以为，启动调压组件，如图2所示，(图中加粗线条示出了天然气流通路径)此时进气调节阀15、第四调节阀13以及第二调节阀11打开，第一调节阀10、第五调节阀14以及第三调节阀12关闭，经过第一压缩机构51、第二压缩机构52、第三压缩机构53以及第四压缩机构54逐级调压后的天然气经过第二管道进入储存罐55内进行储存，并将所有调节阀关闭。
为运输槽车加气时，将第三调节阀12打开，储存罐55内的天然气压力满足槽车的装车压力，如图3所示，通过储存罐为槽车提供原料，如果槽车加满则关闭第三调节阀12停止原料供给。
当第二压力传感器20检测到储存罐55内的压力小于装车压力且槽车没有加满时，此时储存罐55内的压力满足第三压缩机构53的进气压力，关闭第三调节阀12，打开第一调节阀10以及第五调节阀14，储存罐内的天然气进入第三压缩机构53，如图4所示，经过第三压缩机构53以及第四压缩机构54加压后通过加气柱为槽车供给原料(此时第一压缩机构以及第二压缩机构处于空载状态)，由于供给第三压缩机构的天然气只需经过第三压缩机构以及第四压缩机构的加压即可满足槽车装车压力的要求，加压路径较短可以实现快速加压，当槽车加满时停止原料供给。
当第二压力传感器20检测到储存罐55内的天然气压力小于第三压缩机构53进气压力且槽车没有加满时，关闭第一调节阀10，打开进气调节阀15以及第四调节阀13，如图5所示，将脱水组件内的天然气引导至第一压缩机构51内，经过第一压缩机构51、第二压缩机构52、第三压缩机构53以及第四压缩机构54加压后的天然气直接通过加气柱供给槽车。
可以想到的是，本实用新型提供的系统可以保证为槽车提供的原料均处于满足装车压力的状态，这样可以保证将槽车储气罐加满。
总之，本实用新型提供的天然气管道输送系统，结构简单合理，通过对储存罐内的天然气进行二次调压，可以实现快速为槽车加气，同时可以保证提供给槽车的天然气的压力始终处于高压状态，确保将槽车的储气罐加满。还具有节能等优点。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。
