Устройство для регулирования давления газа

(и 646318 И АВТОРСКОМУ СВИДВ 7 ВЛЬсе В 61) Дополнительное к авт,) Заявлено 16,05.75 присоединением заяв 21)2135420/18-24 Э 16 2159782/18-24 куда рстеекньй кеиктет СССР в делам кзебретеек н еткрмтюк. А. Астахов, С, Г. фачев, Л. М. М Л. Е. Тункель, Ю. П. Райский, Г Ю, В; Галицкий и В. В. 13)о и Авторызобретения В, Красник 1) Заявитель учно-производственное обьединениюзгазавтоматика" есоюзнсе РОЙСТВО ДЛ ЗА РОВАНИЯ ДАВЛЕН 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 шие вихревую трубу в качестве составной . части одного из узлов (датчика давления, командного устройства, исполнительного механизма и т.д.) (1.Подобные устройства имеют тот недостаток, что наличие в газе компонентов, способных 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 давле-тзния.Указанные недостатки устранены в устройствах для регулирования давления, включающих в себя узел подогрева газа.Из подобных устройств наиболее близ.ким по техническому решению является устройство для регулирования давления газа, содержащее последовательно установленные на газопроводе нагреватель и регулируюгций клапан, и дроссель, выполненный, например в виде вихревой трубы, вход которой соединен с газопроводом до нагревателя 21.Однако практика показьвает, 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 оогцего подогрева газа не обеспечивает заданное повышение температу. ры 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 гидратообразования 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 кото. рого соединен с выходом нагретого потока646318 5 0 15 20 В формула изобретения Эгаза 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 па трубком 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 С по газопроводу 1, разделяется на две части: большая часть (60%) направляется в 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 дросселйроваиия 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 О 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 направляет. ся для отделения капельной жидкости в сепаратор 6. Из сепаратора нагретый газовый поток поступает во внешний контур теплообменника 9, установленного на регулирующем клапане 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 устаЗ 0 ноаленные 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 дом после регулирующего клапана.2, Устройство по п. 1, отличающееся тем,что оно содержит установленный на регулирующем клапане теплообменник, через. который выход сепаратора соединен с выходом охлажденного потока газа из вихревой трубы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР224231, кл. б 05 Ь 16/10, 1968,2. Правила технической эксплуатации магистральных газопроводов, 31.3; 31.9,32.1.Л., Недра, 1973,646318 Юах актор Э. Губаз 11)/38ОНИ 30 лиал ицкаяИПИ Гопо де5, МосППП СостТехре Тяраж удаственно ам нзобрет ва, Ж 35. Патентэ, г. авнтель Л. Птенцовад О. Луговая Корректор Л. Василина1014 Подписноего комитета СССРеннА н открытиАРаушская наб:," д. 45Ужгород, ул. Проектная, 4