本發(fā)明涉及二氧化碳輸送,特別是涉及到一種超臨界二氧化碳遠距離增壓裝置及方法。
背景技術:
1、在溫度高于臨界溫度tc=31.26℃,壓力高于臨界壓力pc=72.9atm的狀態(tài)下的二氧化碳叫做超臨界二氧化碳,超臨界二氧化碳性質在產出過程中形態(tài)會發(fā)生變化,其密度近于液體,粘度近于氣體,擴散系數為液體的100倍,因而具有驚人的溶解能力。用它可溶解多種物質,然后提取其中的有效成分,具有廣泛的應用前景。超臨界二氧化碳是研究最廣泛的流體之一,如何進行超臨界二氧化碳的遠距離運輸,是一個亟待解決的問題。
2、在申請?zhí)枺篶n202020610215.6的中國專利申請中,涉及到一種液態(tài)二氧化碳長距離輸送系統,包括液態(tài)二氧化碳氣源、電動三通閘閥、氣液轉化器、增壓泵、電動調節(jié)閥和輸送管路,所述電動三通閘閥的三個端部分別連接所述液態(tài)二氧化碳氣源、所述氣液轉化器和所述增壓泵,所述氣液轉化器和所述增壓泵均與所述電動調節(jié)閥連接,所述輸送管路用于連通所述液態(tài)二氧化碳氣源、所述電動三通閘閥、所述氣液轉化器、所述增壓泵和所述電動調節(jié)閥,并且將二氧化碳通入到井下采空區(qū)。本實用新型中通過增壓泵和電動調節(jié)閥確保長距離輸送系統中有足夠的壓力,避免出現管路結冰固化現象,該專利主要是利用增壓泵和和電動調節(jié)閥確保長距離輸送系統中有足夠的壓力,避免出現管路結冰固化現象,但在長距離的輸送時,僅在開采方設置增壓的壓力是明顯不足,因此需要定距在輸送管道上配備增壓裝置,但投入多組增壓泵成本高,且利用電動調節(jié)閥調節(jié)二氧化碳的流通量,需要在減少流通量才能提高壓力,進而影響輸送效率。
3、在申請?zhí)枺篶n202222997832.8的中國專利申請中,涉及到超遠距離低能耗氣力輸送系統,包括增壓機、料倉,增壓機的出口與儲氣罐的進口連通,儲氣罐的出口連通壓縮氣管,本實用新型的在主送料管與分送料管之間增設了分料管防堵塞裝置,分料管防堵塞裝置能夠在擴展管的內壁增設了彈性環(huán)形氣囊,在主送料管內部氣壓增大時,能夠對彈性環(huán)形氣囊進行壓縮,當主送料管內部氣壓減小時,彈性環(huán)形氣囊能夠回彈,在彈性環(huán)形氣囊被壓縮和回彈過程中,彈性環(huán)形氣囊的表面能夠產生形變,從而讓輔助讓附著在彈性環(huán)形氣囊表面的原料剝落,從而避免原料過多堆積在分送料管的端口內壁,避免氣力輸送系統輕易出現堵管現象。
4、在申請?zhí)枺篶n201610638477.1的中國專利申請中,涉及到一種液體二氧化碳灌裝系統,包括平板車,平板車上固定有液體二氧化碳儲液罐和推桿箱;儲液罐包括注液口和出液口;推桿箱的外側固定有二氧化碳增壓泵和兩個相對設置的二氧化碳儲液管灌裝架;二氧化碳儲液管灌裝架上可安裝儲液管;二氧化碳增壓泵包括增壓缸體、活塞、驅動氣體入口、增壓液體進口和增壓液體出口;二氧化碳儲液管灌裝架上設置有灌裝控制器;由第一管路將液態(tài)二氧化碳儲液罐的出液口與二氧化碳增壓泵的增壓液體進口連接,由第三管路將增壓液體出口與灌裝控制器連接,由第二管路將井下壓風系統與驅動氣體入口連接。該發(fā)明操作方便,適應性強,并且節(jié)約能源,作業(yè)效率高。
5、在申請?zhí)枺篶n201420435397.2的中國專利申請中,涉及到一種超遠距離二氧化碳氣力輸送系統,它包括儲氣罐、料倉和n≥1條主送料管,當n≥2時,n≥2條主送料管并聯設置,每條主送料管的輸出端與料倉連接,每條主送料管上沿物料的運行方向并聯設置有至少兩根分送料管,每根分送料管連接有一組進料裝置;所述儲氣罐上連接有水平式壓縮氣管,所述壓縮氣管與主送料管之間均勻設置有多個氣力輸送器;所述料倉的上端連接有除塵器,所述除塵器通過管道連接有集灰箱,所述集灰箱通過管道連接有水封管。該氣力輸送系統的成本低,且不容易堵管。
6、以上現有技術均與本發(fā)明有較大區(qū)別,未能解決我們想要解決的技術問題,為此我們發(fā)明了一種新的超臨界二氧化碳遠距離增壓裝置及方法。
技術實現思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種無須專門配備增壓泵、同時能保證效率的超臨界二氧化碳遠距離增壓裝置及方法。
2、本發(fā)明的目的可通過如下技術措施來實現:超臨界二氧化碳遠距離增壓裝置,該超臨界二氧化碳遠距離增壓裝置包括副管一、副管二、第一單向閥、第二單向閥、第三單向閥、第四單向閥、電磁閥、三通閥和增壓罐,該副管二的一端通過該電磁閥連接在該副管一的一端上,該副管一、該副管二的另一端分別通過該第一單向閥、該第二單向閥連接在二氧化碳管道上,該三通閥分別通過該第三單向閥、該第四單向閥連接于該副管一、該副管二,該三通閥的進氣端連接在該增壓罐上,該副管一中設有壓力傳感器,當二氧化碳管道內壓力過低時,該增壓罐啟用,壓力通過該三通閥和該第三單向閥進入到該副管一內,再經該第一單向閥進入至二氧化碳管道,以提高二氧化碳管道內的壓力。
3、本發(fā)明的目的還可通過如下技術措施來實現:
4、該超臨界二氧化碳遠距離增壓裝置還包括護套,該副管一和該副管二均位于該護套內。
5、該護套的左側開設有供二氧化碳管道卡接的固定槽,可打開一開口,利用螺栓進行固定。
6、該增壓罐上設有蓄電池。
7、該超臨界二氧化碳遠距離增壓裝置還包括第一溫控組件,該第一溫控組件位于該副管二內,包括安裝架,該安裝架內設有連接軸承,該連接軸承內對接設置有轉子軸和加熱軸,兩者內部均設有對接的加熱棒。
8、該轉子軸的外側端設有扇葉組,該扇葉組上設有與該加熱棒連接的散熱片,該轉子軸的外側設有連接該蓄電池的定子。
9、該安裝架上設有溫度傳感器,該副管二內的壓力帶動該扇葉組轉動,將一定的電力儲存在該蓄電池的內部,定期自動打開該副管二上的該電磁閥,當該溫度傳感器檢測到二氧化碳管道內的溫度過低時,該蓄電池向該加熱軸傳導電力,使得該加熱棒加熱并將熱量傳導給該扇葉組上的散熱片,對流經超臨界二氧化碳的溫度進行調節(jié)。
10、該超臨界二氧化碳遠距離增壓裝置還包括第二溫控組件,該第二溫控組件位于該副管一內,包括安裝架,該安裝架內設有連接軸承,該連接軸承內對接設置有轉子軸,該轉子軸的外側端設有扇葉組,該轉子軸的外側設有連接該蓄電池的定子。
11、該安裝架上設有該壓力傳感器,該副管一內的壓力帶動該扇葉組轉動,將一定的電力儲存在該蓄電池的內部。
12、本發(fā)明的目的也可通過如下技術措施來實現:超臨界二氧化碳遠距離增壓方法,該超臨界二氧化碳遠距離增壓方法采用了超臨界二氧化碳遠距離增壓裝置,包括:
13、步驟1:在超臨界二氧化碳管道上每隔一段距離確定增壓點,將護套安裝在二氧化碳管道上;
14、步驟2:將連接三通閥的增壓罐設置在二氧化碳管道側;
15、步驟3:當二氧化碳管道內壓力過低時,增壓罐啟用,提高二氧化碳管道內的壓力;
16、步驟4,定期自動打開副管二上的電磁閥,當溫度傳感器檢測到二氧化碳管道內的溫度過低時,對二氧化碳管道內的超臨界二氧化碳進行控溫。
17、本發(fā)明的目的還可通過如下技術措施來實現:
18、在步驟1中,在超臨界二氧化碳管道上每隔一段距離確定增壓點,開設兩組孔洞,然后將10-20m長的護套套裝在二氧化碳管道上,將第一單向閥和第二單向閥連接在孔洞上。
19、在步驟3中,當二氧化碳管道內壓力過低時,增壓罐啟用,壓力通過三通閥和第三單向閥進入到副管一內,再經第一單向閥進入至二氧化碳管道,以提高二氧化碳管道內的壓力。
20、在步驟4中,將一定的電力儲存在蓄電池的內部,定期自動打開副管二上的電磁閥,當溫度傳感器檢測到二氧化碳管道內的溫度過低時,蓄電池向加熱軸傳導電力,使得加熱棒加熱并將熱量傳導給扇葉組上的散熱片,對流經超臨界二氧化碳的溫度進行調節(jié)。
21、本發(fā)明中的超臨界二氧化碳遠距離增壓裝置及方法,與現有技術相比,具有以下技術優(yōu)點:
22、1.本發(fā)明通過定距設置多組成本低的增壓設施進行段落式增壓,大大降低了采用泵壓泵的投入成本,相比較閥門調節(jié)壓力,該方式不影響輸送的流通量,多組段落式增壓,成本低,不影響流量。
23、2.本發(fā)明通過對co2管道內的二氧化碳進行控溫,解決了注入至后續(xù)加熱器時壓力不穩(wěn)定,尤其是在各種室外的復雜環(huán)境下連續(xù)輸送時,大大提高了長距離連續(xù)輸送的穩(wěn)定性
24、3.通過可定期補充壓力的增壓罐來替代增壓泵的使用,僅需單獨的增壓泵即可進行維護,在定期檢修時操作即可。