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CNG加氣站的原料氣一般為來自輸氣管道的商品天然氣,在加氣站中增壓至20~25MPa并冷卻至常溫后,再在站內(nèi)儲存與加氣。充裝在高壓氣瓶(約20MPa)中的CNG,用作燃料時須從高壓減壓至常壓或負壓,再與空氣混合后進入汽車發(fā)動機中燃燒。由于減壓時有節(jié)流效應,氣體溫度將會降至-30℃以下。為防止氣體在高壓與常溫(尤其是在寒冷環(huán)境)或節(jié)流后的低溫下形成水合物和凍堵,故必須在加氣站中對原料氣進行脫水干燥。下面就由小編帶您一起分析CNG加氣站脫水干燥的方式吧!
凈化干燥系統(tǒng)主要包括除塵,脫硫,脫油,脫水干燥等工序,可分為前置處理和后置處理兩類形式。嚴格講,壓縮系統(tǒng)中每級壓縮前后的冷凝除油過程也可歸于凈化系統(tǒng)。
所謂前置處理,即在壓縮前對天然氣的干燥和凈化,目的是保護壓縮機的正常運行;而所謂后置處理,即在壓縮后對壓縮天然氣的凈化和干燥,其目的是保證所售氣質(zhì)的純凈,不但確保在發(fā)動機中燃燒良好,不會對發(fā)動機產(chǎn)生任何危害,同時也可避免可能出現(xiàn)的對售氣系統(tǒng)的損害。這兩種凈化干燥處理方式,即可同時應用,也可只采用其中一種。從目前國內(nèi)外實際應用來看,基本上都有采用一種,而且近年來前置處理的方式逐步成為一種趨勢,這樣可保護加氣站的核心設備---壓縮機不會受到腐蝕和損壞。
脫水干燥的方式還可按脫水裝置在CNG加氣站工藝流程中的位置,分為低壓,中壓和高壓脫水三種。這三種脫水方式都能達到車用CNG的脫水要求。
(1)低壓脫水 脫水裝置在壓縮機的進口處,由于被干燥氣體壓力低。水含量高,因此,這種類型脫水工藝的特點是,干燥劑的再生采用閉式循環(huán)回路,整個脫水裝置包括2臺充填分子篩干燥劑的干燥器。1臺循環(huán)風機,1臺冷卻器,1臺分離器和1臺加熱器。分子篩干燥劑的再生系統(tǒng)通過風機反復循環(huán)一定量的氣體來完成。這種方式的脫水 裝置。由于受再生條件的制約,要達到低于-60攝氏度(標準狀態(tài)下)有一定的困難。
(2)中壓脫水 脫水裝置放置在壓縮機的中間級出口處,根據(jù)壓縮機入口壓力的高低,確定放置在一級還是二級出口。國內(nèi)機組的入口壓力為0。3Mpa,宜放置在二級出口。一般來說,脫水壓力控制在4.0Mpa左右比較有利。這樣既可將氣體中所含水的大部分在4.0Mpa左右的壓力下分離掉,又能使設備和管,閥件的壓力等級控制在4.0Mpa這一公稱壓力級上。在4.0MPa壓力下,氣體的飽和水含量約為常壓下飽和水含量的3%,約為0.3Mpa壓力下飽和水含量的10.%。中壓脫水的干燥劑也為分子篩。
(3)高壓脫水 脫水裝置放置在壓縮機末級出口,通常壓力為25MPa由于氣體中所含水的絕大部分已在壓縮機的逐級壓縮一分離中出去,所以,在25MPa力下氣相中的飽和水含量已非常少,僅相當于常壓下飽和水含量的0.91%,約為0.3MPA壓力下飽和水含量的3%。高壓脫水仍需要加熱再生,因此,也需要加熱器、冷卻器和分離器,其工藝原理流程與中壓脫水相同,只是設備尺寸和壓力等級不同而已!
另外,在高壓脫水場合,在冬季最低氣溫不低于-7攝氏度的地區(qū),干燥劑可選用硅膠,以降低再生操作溫度。但對冬季最低溫度低于-7攝氏度的地區(qū),則必須用分子篩干燥劑。
低、中、高壓脫水各有優(yōu)缺點,尤其在需要深度脫水時高壓方式更有其優(yōu)勢。但由于高、中壓脫水無法對壓縮新進行必要的保護,至使壓縮機由于天然氣中的含水量大而導致嚴重故障的現(xiàn)象時有發(fā)生。因而,今年來國內(nèi)外都趨向于采用低壓脫水方式。
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