本實用新型涉及氣體干燥處理技術領域,特別涉及一種天然氣低溫凍干脫水工藝及其裝置。
背景技術:
當要求氣體露點溫度低于0℃以下時,采用低溫脫水方法時就會結冰,特別是天然氣當露點要求0℃以下時還會生成水合物造成管道堵塞、甚至造成超壓、嚴重影響設備和管道安全和人身安全;因此對氣體直接降溫的低溫脫水法對氣體脫水時,只適合0℃以上的露點溫度。
目前國內氣體采用低溫法脫水溫度高于0℃以上,否則就需要加入水合物抑制劑。天然氣脫水的方法按照中華人民共和國石油天然氣標準SY/T0076-2008《天然氣脫水設計規(guī)范》的規(guī)定實行。標準規(guī)定天然氣低溫法脫水的原理為:1、向天然氣內注入水合物抑制劑;2、對天然氣進行冷卻冷凝天然氣中的水蒸氣;3、分離氣體和水合物抑制劑溶液;4、分離水合物抑制劑和凝結水。
正是由于加入了水合物抑制劑,增加了向天然氣內加水合物抑制劑和對水合物抑制劑與凝結水進行分離的工序,由于水合物抑制劑和水均為液態(tài),較難分離,因此需要采用蒸餾法或精餾法進行分離,帶來有如下缺點:1、消耗能量;2、水合物抑制劑不可能完全分離出來,使部分的水合物抑制劑被氣體帶走,既污染天然氣又造成水合物抑制劑損失;3、流程復雜,增加了運行成本。
專利號為201210102739.4的實用新型公開了一種壓縮空氣干燥器,包括壓縮機,壓縮機的一端通過管道與冷凝器的一端相連,冷凝器的另一端通過管道與干燥過濾器的一端相連,干燥過濾器的另一端通過管道與膨脹閥的一端相連,壓縮機的另一端通過管道與蒸發(fā)器一端相連,蒸發(fā)器的另一端通過管道與膨脹閥的另一端相連,靠近蒸發(fā)器的一端設有膨脹閥傳感器,膨脹閥傳感器與膨脹閥相連,蒸發(fā)器中設有進風口和出風口,出風口處設有液位開關,蒸發(fā)器的底部連有出水管,出水管上設有電磁閥。該實用新型雖然提出了通過在工作壓力下的溫度達到露點溫度從而將空氣中的水蒸氣凝結出來,達到干燥的目的。但它只適用于露點要求在0℃以上的氣體,不適用露點溫度要求低于0℃以下的氣體。更不適用于天然氣,因為露點溫度低于0℃時,水會結冰,損壞設備和管道。天然氣中還存在一定的重烴, 直接降溫會生成水合物,堵塞管道和設備,帶來安全隱患。
技術實現要素:
本實用新型的目的是改變目前所使用的向天然氣內加水合物抑制劑低溫脫水的復雜工藝,節(jié)省能耗,且不會帶來水合物抑制劑消耗和污染天然氣,簡化脫水流程,降低運行費用。技術路線是將天然氣中所含的水蒸氣直接凍結成固態(tài)冰附著于冷凍器內換熱器的翅片上 ,天然氣中的部分氣態(tài)重烴液化為液態(tài)重烴流入重烴儲罐,天然氣成為干燥天然氣氣態(tài)輸出;將分離工藝改為固態(tài)冰、液態(tài)重烴和氣態(tài)天然氣的分離,極大簡化分離工藝。
為實現該目的本實用新型采取的技術方案是:
這種天然氣低溫凍干脫水裝置,包括與待處理的天然氣輸入管道相連的用于去除雜質和明水的旋風除污器1,第一低溫凍干脫水器2,第二低溫凍干脫水器3,低溫冷水機組4,氣液分離器5,重烴儲液器6,凝水儲液器7;低溫載冷劑泵10和融冰載冷劑泵10’。所述的第一低溫凍干脫水器2和第二低溫凍干脫水器3的殼體上設置天然氣進口21、31,天然氣出口22、32,重烴及凝結水出口23、33,第一低溫凍干脫水器2和第二低溫凍干脫水器3的冷凍器200殼體內設置換熱器器芯100,在回熱器內設置回熱器器芯100’,所述的低溫凍干脫水器換熱器器芯100上設置載冷劑進口1202,1302和載冷劑出口1201,1301;所述的回熱器器芯100’上設置載冷劑進口1201’,1301’和載冷劑出口1202’,1302’所述的低溫冷水機組4包括余熱回收器41、蒸發(fā)器42、冷凝器43;旋風除污器1與第一低溫凍干脫水器2和第二低溫凍干脫水器3的天然氣進口21、31通過電磁閥8相連接,天然氣出口22、32通過電磁閥8與氣液分離器5的進氣口相連,氣液分離器5的出氣口與處理后的天然氣輸出管道相連;重烴及凝結水出口23、33通過電磁閥8分別與重烴儲液器6和凝水儲液器7的進液口相連;
換熱器芯100的進口1202和第二低溫凍干脫水器換熱器芯100的進口1302密封穿過第一低溫凍干脫水器2或第二低溫凍干脫水器3的殼體后通過電磁閥8分別與低溫載冷劑泵10的出口1401和融冰載冷劑泵10’的出口1501相連接;換熱器芯上設置的載冷劑出口1201、1301密封穿過第一低溫凍干脫水器2或第二低溫凍干脫水器3的殼體后分別與回熱器器芯100’的進口1201’、1301’相連接;回熱器器芯100’的出口1202’、1302’密封穿過第一低溫凍干脫水器2或第二低溫凍干脫水器3的殼體后通過電磁閥8、分別與蒸發(fā)器42的載冷劑進口1402余熱回收器41的進口1502相連接。余熱回收器41和蒸發(fā)器42的出口1503、1403分別與溶冰載冷劑泵10’的進口1504和低溫載冷劑水泵10的進口1404相連接。
進一步地,所述的第一低溫凍干脫水器2和第二低溫凍干脫水器3由左半部分的冷凍器200、300和右半部分的回熱器210、310組成,冷凍器200、300的殼體內設置換熱器器芯100,回熱器210、310的殼體內設置回熱器器芯100’,換熱器器芯100上設置載冷劑進口1202、1302和載冷劑出口1201、1301;回熱器器芯100’上設置載冷劑進口1201’、1301’和載冷劑出口1202’、1302’;換熱器器芯100上設置載冷劑進口1202、1302密封穿過左半部分的冷凍器200、300的殼體后通過電磁閥8與低溫載冷劑水泵10的出口1401和融冰載冷劑泵10’的出口1501相連接 ;換熱器器芯100上設置載冷劑出口1201、1301密封穿過左半部分的冷凍器200、300的殼體后與回熱器器芯100’進口1201’1301’相連接,回熱器器芯100’上設置的載冷劑出口1202’、1302’密封穿過右半部分回熱器210、310的殼體后通過電磁閥8與余熱回收器41進口1502和蒸發(fā)器42進口1402相連接。
進一步地,所述的第一低溫凍干脫水器2和第二低溫凍干脫水器3下方設置排污口24、34,排污口24、34下設置截止閥9;重烴儲液器6和凝水儲液器7上設置液位計61、71。
進一步地,所述的一種天然氣低溫凍干脫水工藝,其特征在于,脫水的方法為將天然氣中所含的水蒸氣直接凍結成(固態(tài))冰附著于冷凍器內換熱器的翅片上 ,天然氣中的部分氣態(tài)重烴液化為液態(tài)重烴流入重烴儲罐,天然氣成為干燥天然氣(氣態(tài))輸出;將分離工藝改為固態(tài)冰、液態(tài)重烴和氣態(tài)天然氣的分離.
進一步地,所述的低溫冷水機組為水冷低溫冷水機組或風冷低溫冷水機組;制冷劑使用氟利昂、氨或丙烷作制冷劑;壓縮機使用活塞式壓縮機、渦旋式壓縮機、螺桿式壓縮機或離心式壓縮機;低溫載冷劑和高溫載冷劑使用同一種類和同一濃度的載冷劑,載冷劑使用乙二醇或鹽水。
進一步地,低溫載冷劑從蒸發(fā)器抽出經加壓后經電磁閥進入低溫凍干脫水器入口,在低溫凍干脫水器中被加熱后經低溫凍干脫水器出口進入回熱器載冷劑入口,在回熱器中載冷劑被出低溫凍干脫水器的天然氣冷卻,回收天然氣的冷量,溫度降低后經自動切換閥回到低溫冷水機組蒸發(fā)器再次降溫。
進一步地,通過壓差和溫度的測定來判斷,當第一低溫凍干脫水器結冰量達到一定值時,第一低溫凍干脫水器進入融冰分離水過程,凍結在低溫凍干脫水器上的冰被融冰載冷劑加熱融化后排出低溫凍干脫水器后進入凝結水儲罐;同時第二低溫凍干脫水器進入低溫凍干脫水過程,凍結天然氣中的水蒸氣生產干燥的天然氣;以此循環(huán)使用,連續(xù)生產干燥天然氣。
進一步地,所述的換熱器器芯100和回熱器器芯100’用銅管或不銹鋼管101外套翅片102制成,折流板103的間距按實際的氣體流量確定,相鄰兩個翅片或翅片與折流板之間的間距K>3mm。
與現有技術相比,本實用新型的有益效果是:
1、不需要添加水合物抑制劑,不會造成水合物抑制劑的浪費,避免了水合物抑制劑對天然氣的污染;
2、不需要對水合物抑制劑和水進行分離,工藝簡單,節(jié)能環(huán)保;
3、可同時分離出被冷凝的重烴
4、由于是氣態(tài)天然氣、固態(tài)水和液態(tài)重烴的分離,工藝簡單,容易分離。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案,下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是實施例2、3的結構示意圖。
圖2是實施例1的結構示意圖。
圖3是實施例2、3第一低溫凍干脫水器或第二低溫凍干脫水器的結構示意圖。
圖4是實施例1第一低溫凍干脫水器或第二低溫凍干脫水器的結構示意圖。
圖5是實施例3的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。此外,術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
實施方式1 參見附圖2、4。
本例為管輸天然氣實施方法
整個裝置包括與待處理的天然氣輸入管道相連的用于去除雜質和明水的旋風除污器1,第一低溫凍干脫水器2,第二低溫凍干脫水器3,低溫冷水機組4,氣液分離器5,重烴儲液器6,凝水儲液器7,低溫載冷劑泵10,融冰載冷劑泵10’;所述的第一低溫凍干脫水器2和第二低溫凍干脫水器3的殼體上設置天然氣進口21、31,天然氣出口22、32,重烴及凝結水出口23、33,第一低溫凍干脫水器2和第二低溫凍干脫水器3的冷凍器200殼體內設置換熱器器芯100,在回熱器內設置回熱器器芯100’,所述的低溫凍干脫水器換熱器器芯100上設置載冷劑進口1202,1302和載冷劑出口1201,1301;所述的回熱器器芯100’上設置載冷劑進口1201’,1301’和載冷劑出口1202’,1302’所述的低溫冷水機組4包括余熱回收器41、蒸發(fā)器42、冷凝器43;旋風除污器1與第一低溫凍干脫水器2和第二低溫凍干脫水器3的天然氣進口21、31通過電磁閥8相連接,天然氣出口22、32通過電磁閥8與氣液分離器5的進氣口相連,氣液分離器5的出氣口與處理后的天然氣輸出管道相連;重烴及凝結水出口23、33通過電磁閥8分別與重烴儲液器6和凝水儲液器7的進液口相連;
第一低溫凍干脫水器換熱器芯100的進口1202和第二低溫凍干脫水器換熱器芯100的進口1302密封穿過第一低溫凍干脫水器2或第二低溫凍干脫水器3的殼體后通過電磁閥8分別與低溫載冷劑泵10的出口1401和融冰載冷劑泵10’的出口1501相連接;換熱器芯上設置的載冷劑出口1201、1301密封穿過第一低溫凍干脫水器2或第二低溫凍干脫水器3的殼體后分別與回熱器器芯100’的進口1201’、1301’相連接;回熱器器芯100’的出口1202’、1302’密封穿過第一低溫凍干脫水器2或第二低溫凍干脫水器3的殼體后通過電磁閥8、分別與蒸發(fā)器42的載冷劑進口1402余熱回收器41的進口1502相連接。余熱回收器41和蒸發(fā)器42的出口1503、1403分別與溶冰載冷劑泵10’的進口1504和低溫載冷劑水泵10的進口1404相連接。
所述的第一低溫凍干脫水器2和第二低溫凍干脫水器3下方設置排污口24、34,排污口24、34下設置截止閥9;重烴儲液器6和凝水儲液器7上設置液位計61、71。
所述的低溫冷水機組為水冷低溫冷水機組或風冷低溫冷水機組;制冷劑使用氟利昂、氨或丙烷作制冷劑;壓縮機使用活塞式壓縮機、渦旋式壓縮機、螺桿式壓縮機或離心式壓縮機;低溫載冷劑和高溫載冷劑使用同一種類和同一濃度的載冷劑,載冷劑使用乙二醇或鹽水。
低溫載冷劑從蒸發(fā)器抽出經,低溫載冷劑泵加壓后經電磁閥進入低溫凍干脫水器入口,在低溫凍干脫水器中被加熱后經低溫凍干脫水器出口進入回熱器載冷劑入口,在回熱器中載冷劑被出低溫凍干脫水器的天然氣冷卻,回收天然氣的冷量,溫度降低后經自動切換閥回到低溫冷水機組蒸發(fā)器再次降溫。
通過壓差和溫度的測定來判斷,當第一低溫凍干脫水器結冰量達到一定值時,第一低溫凍干脫水器進入融冰分離水過程,凍結在低溫凍干脫水器上的冰被融冰載冷劑加熱融化后排出低溫凍干脫水器后進入凝結水儲罐;同時第二低溫凍干脫水器進入低溫凍干脫水過程,凍結天然氣中的水蒸氣生產干燥的天然氣;以此循環(huán)使用,連續(xù)生產干燥天然氣。
所述的換熱器器芯100用銅管或不銹鋼管101外套翅片102制成,折流板103的間距按實際的氣體流量確定,相鄰兩個翅片或翅片與折流板之間的間距K>3mm。
具體的工藝過程是:
1、天然氣經過旋風除污器去除雜質和明水,防止污物進入裝置;
2、旋風除污器出口經自動切換閥門接入低溫凍干脫水器進口,在低溫凍干脫水器中被低溫載冷劑冷卻到要求的露點溫度,將所含的水蒸氣直接凍結成冰粘結在低溫凍干脫水器上,部分重烴被冷凝為液態(tài)重烴,天然氣為氣態(tài),三種狀態(tài)的固態(tài)冰、液態(tài)重烴和氣態(tài)天然氣自然分離,重烴流入重烴儲罐,輸出低溫干燥的天然氣。融冰時冰融化后流入凝結水儲罐,達到天然氣脫水的目的。低溫凍干脫水器進、出口設有壓力表、溫度探頭和濕度計測量進出口狀態(tài)參數,并設有自動閥門。
3、天然氣出低溫凍干脫水器經過氣液分離器,分離出殘余液滴輸送出干燥天然氣。
4、低溫載冷劑降溫使用的低溫冷水機組可以為水冷低溫冷水機組或風冷低溫冷水機組;制冷劑可以使用氟利昂、氨或丙烷作制冷劑;壓縮機可以使用活塞式壓縮機、渦旋式壓縮機、螺桿式壓縮機或離心式壓縮機。低溫載冷劑和溶霜載冷劑使用同一種類和同一濃度的載冷劑,載冷劑可以使用乙二醇或鹽水。
5、低溫載冷劑循環(huán)
低溫載冷劑從低溫冷水機組蒸發(fā)器抽出經低溫載冷劑泵加壓經自動切換閥進入低溫凍干脫水器換熱器器芯入口,在低溫凍干脫水器中被加熱溫度升高后經低溫凍干脫水器換熱器器芯出口接入相應的回熱器入口,回收天然氣的冷量,溫度降低后經回熱器出口經自動切換閥回到低溫冷水機組蒸發(fā)器再次降溫。
6、低溫凍干脫水器設置兩組,當第一低溫凍干脫水器結冰量達到一定值時通過壓差和溫度的測定來判斷,第一低溫凍干脫水器進入融冰分離水過程,凍結在低溫凍干脫水器上的冰被融冰載冷劑加熱融化后排出低溫凍干脫水器后進入凝結水儲罐;同時第二低溫凍干脫水器進入低溫凍干脫水過程,凍結天然氣中的水蒸氣生產干燥的天然氣。以此循環(huán)使用,連續(xù)生產干燥天然氣。
7、低溫凍干脫水器的融冰載冷劑由低溫冷水機組的余熱回收器提供熱量對其加熱,融冰載冷劑經過余熱回收器,回收壓縮機排氣余熱被加熱到40-50℃,作為加熱融冰的熱源。融冰時由融冰載冷劑泵加壓經自動切換閥進入低溫凍干脫水器對其升溫,融化低溫凍干脫水器的結冰,節(jié)省能耗。
8、融冰載冷劑循環(huán):
融冰載冷劑從低溫冷水機組余熱回收器抽出,經融冰載冷劑泵加壓經自動切換閥進入低溫凍干脫水器換熱器器芯入口,在低溫凍干脫水器中被冷卻溫度降低,融化天然氣側的結冰后經低溫凍干脫水器換熱器芯出口接入相應的回熱器入口,對回熱器加熱后出回熱器出口經自動切換閥回到低溫冷水機組余熱回收器進行再次升溫。
9、切換低溫凍干脫水器的工作狀態(tài)由PKC自動控制各個低溫載冷劑和融冰載冷劑與低溫凍干脫水器切換閥門實現自動運行,當低溫凍干脫水器處于融冰工作狀態(tài)時,同時關閉該低溫凍干脫水器氣體的出氣閥門。當低溫凍干脫水器處于凍干脫水工作狀態(tài)時,同時開啟該低溫凍干脫水器氣體的出氣閥門。
實施例2,參見附圖1、3。
本實例為天然氣液化廠實施方法。
其它同實施例1,不同的是所述的第一低溫凍干脫水器2和第二低溫凍干脫水器3只有左半部分的冷凍器200、300,沒有右半部分的回熱器210、310,冷凍器200、300的殼體內設置換熱器器芯100, 換熱器器芯100上設置載冷劑進口201、301和載冷劑出口202、302; 換熱器器芯100上設置載冷劑進口201、301密封穿過左半部分的冷凍器200、300的殼體后通過電磁閥8與低溫載冷劑水泵10的出口1401和融冰載冷劑泵10’的出口1501相連接 ;換熱器器芯100上設置載冷劑出口202、302密封穿過左半部分的冷凍器200、300殼體后通過電磁閥8與余熱回收器41進口1502和蒸發(fā)器42進口1402相連接。
具體的工藝過程是:
1、天然氣經過旋風除污器去除雜質和明水,防止污物進入裝置;
2、旋風除污器出口經自動切換閥門接入低溫凍干脫水器進口,在低溫凍干脫水器中被低溫載冷劑冷卻到要求的露點溫度,將所含的水蒸氣直接凍結成冰粘結在低溫凍干脫水器上,部分重烴被冷凝為液態(tài)重烴,天然氣為氣態(tài),三種狀態(tài)的固態(tài)冰、液態(tài)重烴和氣態(tài)天然氣自然分離,重烴流入重烴儲罐,輸出低溫干燥的天然氣。融冰時冰融化后流入凝結水儲罐,達到天然氣脫水的目的。低溫凍干脫水器進、出口設有壓力表、溫度探頭和濕度計測量進出口狀態(tài)參數,并設有自動閥門。
3、天然氣出低溫凍干脫水器經過氣液分離器,分離出殘余液滴輸送出低溫干燥天然氣。
4、低溫載冷劑降溫使用的低溫冷水機組可以為水冷低溫冷水機組或風冷低溫冷水機組;制冷劑可以使用氟利昂、氨或丙烷作制冷劑;壓縮機可以使用活塞式壓縮機、渦旋式壓縮機、螺桿式壓縮機或離心式壓縮機。低溫載冷劑和溶霜載冷劑使用同一種類和同一濃度的載冷劑,載冷劑可以使用乙二醇或鹽水。
5、低溫載冷劑循環(huán)
低溫載冷劑從低溫冷水機組蒸發(fā)器抽出經低溫載冷劑泵加壓經自動切換閥進入低溫凍干脫水器換熱器器芯入口,在低溫凍干脫水器中被加熱,溫度升高后經低溫凍干脫水器換熱器器芯出口經自動切換閥回到低溫冷水機組蒸發(fā)器再次降溫。
6、低溫凍干脫水器設置兩組,當第一低溫凍干脫水器結冰量達到一定值時通過壓差和溫度的測定來判斷,第一低溫凍干脫水器進入融冰分離水過程,凍結在低溫凍干脫水器上的冰被融冰載冷劑加熱融化后排出低溫凍干脫水器后進入凝結水儲罐;同時第二低溫凍干脫水器進入低溫凍干脫水過程,凍結天然氣中的水蒸氣生產干燥的天然氣。以此循環(huán)使用,連續(xù)生產干燥天然氣。
7、低溫凍干脫水器的融冰載冷劑由低溫冷水機組的余熱回收器提供熱量對其加熱,融冰載冷劑經過余熱回收器,回收壓縮機排氣余熱被加熱到40-50℃,作為加熱融冰的熱源。融冰時由融冰載冷劑泵加壓經自動切換閥進入低溫凍干脫水器對其升溫,融化低溫凍干脫水器的結冰,節(jié)省能耗。
8、融冰載冷劑循環(huán):
融冰載冷劑從低溫冷水機組余熱回收器抽出,經融冰載冷劑泵加壓經自動切換閥進入低溫凍干脫水器換熱器器芯入口,在低溫凍干脫水器中被冷卻溫度降低,融化天然氣側的結冰后經低溫凍干脫水器換熱器芯出口經自動切換閥回到低溫冷水機組余熱回收器進行再次升溫。
9、切換低溫凍干脫水器的工作狀態(tài)由PKC自動控制各個低溫載冷劑和融冰載冷劑與低溫凍干脫水器切換閥門實現自動運行,當低溫凍干脫水器處于融冰工作狀態(tài)時,同時關閉該低溫凍干脫水器氣體的出氣閥門。當低溫凍干脫水器處于凍干脫水工作狀態(tài)時,同時開啟該低溫凍干脫水器氣體的出氣閥門。
實施例3,參見附圖3、5。
本實例為壓縮空氣脫水實施方法。
其它同實施例1,不同的是所述的第一低溫凍干脫水器2和第二低溫凍干脫水器3只有左半部分的冷凍器200、300,沒有右半部分的回熱器210、310,冷凍器200、300的殼體內設置換熱器器芯100, 換熱器器芯100上設置載冷劑進口201、301和載冷劑出口202、302; 換熱器器芯100上設置載冷劑進口201、301密封穿過左半部分的冷凍器200、300的殼體后通過電磁閥8與低溫載冷劑水泵10的出口1401和融冰載冷劑泵10’的出口1501相連接 ;換熱器器芯100上設置載冷劑出口202、302密封穿過左半部分的冷凍器200、300殼體后通過電磁閥8與余熱回收器41進口1502和蒸發(fā)器42進口1402相連接。
具體的工藝過程是:
1、壓縮空氣經自動切換閥門接入低溫凍干脫水器進口,在低溫凍干脫水器中被低溫載冷劑冷卻到要求的露點溫度,將所含的水蒸氣直接凍結成冰粘結在低溫凍干脫水器上,輸出低溫干燥的壓縮空氣。融冰時冰融化后排出,達到壓縮空氣脫水的目的。低溫凍干脫水器進、出口設有壓力表、溫度探頭和濕度計測量進出口狀態(tài)參數,并設有自動閥門。
2、壓縮空氣出低溫凍干脫水器經過氣液分離器,分離出殘余液滴輸送出低溫干燥壓縮空氣。
3、低溫載冷劑降溫使用的低溫冷水機組可以為水冷低溫冷水機組或風冷低溫冷水機組;制冷劑可以使用氟利昂、氨或丙烷作制冷劑;壓縮機可以使用活塞式壓縮機、渦旋式壓縮機、螺桿式壓縮機或離心式壓縮機。低溫載冷劑和高溫載冷劑使用同一種類和同一濃度的載冷劑,載冷劑可以使用乙二醇或鹽水。
4、低溫載冷劑降溫使用的低溫冷水機組可以為水冷低溫冷水機組或風冷低溫冷水機組;制冷劑可以使用氟利昂、氨或丙烷作制冷劑;壓縮機可以使用活塞式壓縮機、渦旋式壓縮機、螺桿式壓縮機或離心式壓縮機。
5、低溫載冷劑循環(huán)
低溫載冷劑從低溫冷水機組蒸發(fā)器抽出經低溫載冷劑泵加壓經自動切換閥進入低溫凍干脫水器換熱器器芯入口,在低溫凍干脫水器中被加熱溫度升高后經低溫凍干脫水器換熱器器芯出口經自動切換閥回到低溫冷水機組蒸發(fā)器再次降溫。
6、低溫凍干脫水器設置兩組,當第一低溫凍干脫水器結冰量達到一定值時通過壓差和溫度的測定來判斷,第一低溫凍干脫水器進入融冰分離水過程,凍結在低溫凍干脫水器上的冰被融冰載冷劑加熱融化后排出低溫凍干脫水器;同時第二低溫凍干脫水器進入低溫凍干脫水過程,凍結天然氣中的水蒸氣生產干燥的空氣。以此循環(huán)使用,連續(xù)生產干燥空氣。
7、低溫凍干脫水器的融冰載冷劑由低溫冷水機組的余熱回收器提供熱量對其加熱,融冰載冷劑經過余熱回收器,回收壓縮機排氣余熱被加熱到40-50℃,作為加熱融冰的熱源。融冰時由融冰載冷劑泵加壓經自動切換閥進入低溫凍干脫水器對其升溫,融化低溫凍干脫水器的結冰,節(jié)省能耗。
8、融冰載冷劑循環(huán):
融冰載冷劑從低溫冷水機組余熱回收器抽出,經融冰載冷劑泵加壓經自動切換閥進入低溫凍干脫水器換熱器器芯入口,在低溫凍干脫水器中被冷卻溫度降低,融化天然氣側的結冰后經低溫凍干脫水器換熱器器芯出口經自動切換閥回到低溫冷水機組余熱回收器進行再次升溫。
9、切換低溫凍干脫水器的工作狀態(tài)由PKC自動控制各個低溫載冷劑和融冰載冷劑與低溫凍干脫水器切換閥門實現自動運行,當低溫凍干脫水器處于融冰工作狀態(tài)時,同時關閉該低溫凍干脫水器氣體的出氣閥門。當低溫凍干脫水器處于凍干脫水工作狀態(tài)時,同時開啟該低溫凍干脫水器氣體的出氣閥門。