一种煤层气螺杆压缩机气量控制及远传监控系统技术方案

本实用新型专利技术属于煤层气机电技术领域，解决了仅靠变频转速调节并不能解决由于排采初期进气压力低造成的压缩机停机的问题、以及机组信号监控和远传系统不完善的问题。提供了一种煤层气螺杆压缩机气量控制及远传监控系统,螺杆压缩机的进气管路上设置有进气压力传感器，供气管路上设置有供气压力传感器，进气管路与供气管路之间设置有旁通回路，旁通回路上设置有回路电动球阀，螺杆压缩机、进气压力传感器、供气压力传感器和回路电动球阀均与PLC控制器电性连接；PLC控制器通过网线连接有通讯模块，通讯模块通过传输天线将采集到的PLC控制器中的数据实时发送至网络终端。该系统实现了在开采初期机组的顺利开机和信号的监控和实时远传。传。传。

A gas volume control and remote monitoring system for coal-bed gas screw compressor

【技术实现步骤摘要】
一种煤层气螺杆压缩机气量控制及远传监控系统


[0001]本专利技术属于煤层气机电
，具体涉及一种煤层气螺杆压缩机气量控制及远传监控系统。

技术介绍

[0002]随着煤层气的大规模开发和利用，由于井型和排采周期等因素的影响，各生产井的排采压力不同，需要在生产现场安装小型煤层气螺杆压缩机进行增压，使压缩机上游的系统压力下降，压缩机下游的管网压力提高，一般增压前压力为0.03
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0.1MPa，增压后压力为0.3
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0.6MPa。
[0003]煤层气在进行开发利用时，不同生产井、不同排采阶段，所产气量和压力均不同，但需共用集输管网；为了平衡各生产井压力，提高管网输送效率，需要在集输站安装压缩机对煤层气进行增压后再集输。
[0004]实际生产中，集输站流量和压力变化较大；一般来说，排采初期，压力和流量都较低，随着排采的进行，压力和流量缓慢增加直至达到产量的最高峰；排采后期，压力和流量又会衰减。
[0005]原有压缩机以最低频率20HZ运行，对应最低开机流量为额定流量的40%，该压缩机所在集输站气井处于排采初期时，气量较低还处于逐步提升中，压缩机上游的瞬时流量低于最小开机瞬时流量，开机后进气压力快速下降并触发进气压力低连锁停机，停机后自然压力也低于下游管网压力，无法有效进行集输，对生产造成巨大影响。
[0006]虽然可以实现人工定时巡检，但在机组故障停机后必须人工到达现场进行阀门操作，存在一定的滞后性；正常运行时，若压缩机故障停机，原有机组停机，导致输气中断，需要人工至现场处理，同样会对生产带来不良影响。
[0007]经检索，中国专利CN204436326U公开了一种煤层气井稳压装置，稳压装置的入口连接集气站汇管，稳压装置的出口连接汇集管网；集气站汇管连接多个集气站支管，将多个集气站支管采集的气体汇总会接入稳压装置的入口；稳压装置包括：压缩机本体、供油管路、回油管路、油箱、冷却器、油泵、第一输气管路、第二输气管路、第一阀门、第二阀门；第一输气管路连有压缩机本体、第一阀门，第二输气管路设有第二阀门；油箱连接供油管路、回油管路，供油管路设有油泵、冷却器，供油管路的一端连接压缩机本体的轴承处。
[0008]该专利虽然能够在煤层气开采中实现稳压，但是并不能解决由于排采初期进气压力低，造成的压缩机停机的问题。
[0009]同时，生产现场一般都位于山区，无光纤等通讯条件，导致缺乏对压缩机运行系统的监控和预警，信号不能实现远传，存在一定的安全隐患。

技术实现思路

[0010]针对仅靠变频转速调节并不能解决由于排采初期进气压力低造成的压缩机停机的问题、以及机组信号监控和远传系统不完善的不足，本技术的目的在于提供一种煤
层气螺杆压缩机气量控制及远传监控系统，通过在进气管路和供气管路之间设置旁通回路，PLC控制器调节旁通回路上的回路电动球阀的开合度，使得螺杆压缩机所需的最小开机流量在原设计基础上进一步降低，实现机组的顺利开机，通过设置通讯模块，实现信号的监控和实时远传。
[0011]为实现上述目的，本技术采用如下技术方案，一种煤层气螺杆压缩机气量控制及远传监控系统,包括螺杆压缩机和PLC控制器，螺杆压缩机的上游连接有用于与排采管网连通的进气管路，下游连接有用于与集输管网连通的供气管路，进气管路上设置有进气压力传感器，供气管路上设置有供气压力传感器，进气管路与供气管路之间设置有旁通回路，旁通回路上设置有回路电动球阀，螺杆压缩机、进气压力传感器、供气压力传感器和回路电动球阀均与PLC控制器电性连接；PLC控制器通过网线连接有通讯模块，通讯模块通过传输天线将采集到的PLC控制器中的数据实时发送至网络终端。
[0012]优选地，螺杆压缩机包括依次连接的压缩机变频器、压缩机电机和压缩机主机，其中压缩机变频器通过PLC控制器的控制实现频率的变化，压缩机变频器控制压缩机电机驱动压缩机主机运行，进气管路和供气管路均连接在压缩机主机上；螺杆压缩机的壳体外侧设置有压缩机触摸屏，压缩机触摸屏通过网线与PLC控制器连接。
[0013]优选地，进气压力传感器下游的进气管路上设置有进气电动球阀，供气压力传感器上游的供气管路上设置有供气电动球阀和用于防止下游管道内气体倒流的单向阀，进气电动球阀和供气电动球阀均与PLC控制器电性连接。
[0014]优选地，进气管路上并列设置有一用一备的两个进气过滤器，进气过滤器上均设置有压差传感器，压差传感器与PLC控制器电性连接，进气过滤器位于旁通回路与进气管路连接点的上游。
[0015]优选地，进气压力传感器位于旁通回路与进气管路连接点的下游，供气压力传感器位于旁通回路与供气管路连接点的上游。
[0016]优选地，供气管路上设置有安全阀，安全阀位于螺杆压缩机出口处的供气管路上。
[0017]优选地，螺杆压缩机的壳体外侧设置有可燃气体探测器，可燃气体探测器与PLC控制器电性连接。
[0018]优选地，进气电动球阀、供气电动球阀和回路电动球阀均为防爆电动球阀。
[0019]与现有技术相比，具备以下有益效果：
[0020]1. 该系统通过在进气管路和供气管路之间设置旁通回路，PLC控制器调节旁通回路上的回路电动球阀的开合度，使得螺杆压缩机所需的最小开机流量在原设计基础上进一步降低，实现机组的顺利开机；通过设置通讯模块，实现信号的监控和实时远传。
[0021]2. 同时，当螺杆压缩机机组正常运行后，若发生故障停机，该旁通回路还可以在进气压力和供气压力平衡时自动开启，实现输气不中断。
[0022]3. 本系统基于进气压力，设定了自动调整频率模式，使得螺杆压缩机的转速可以根据进气压力自动进行调整，非常适用于定压排采，对提高煤层气单井产量大有益处。
[0023]4. 螺杆增压机上还设置了可燃气体探测器，并与PLC控制器连锁，当机组发生煤层气泄露时，可以通过PLC实现紧急停车，实现了机组的安全监控。
[0024]该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本技术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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。
[0026]图1为本实施例中用于气量气量控制和监控的主要部件位置示意图；
[0027]图2为本实施例的通讯模块、压缩机触摸屏和PLC控制器的连接示意图。
[0028]图中：1
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螺杆压缩机；1.1
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压缩机变频器；1.2
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压缩机电机；1.3
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压缩机主机；2.1
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进气管路；2.2
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供气管路；2.3
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旁通回路；3.1
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进气压力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤层气螺杆压缩机气量控制及远传监控系统,包括螺杆压缩机（1）和PLC控制器（5），螺杆压缩机（1）的上游连接有用于与排采管网连通的进气管路（2.1），下游连接有用于与集输管网连通的供气管路（2.2），其特征在于：进气管路（2.1）上设置有进气压力传感器（3.1），供气管路（2.2）上设置有供气压力传感器（3.2），进气管路（2.1）与供气管路（2.2）之间设置有旁通回路（2.3），旁通回路（2.3）上设置有回路电动球阀（4.3），螺杆压缩机（1）、进气压力传感器（3.1）、供气压力传感器（3.2）和回路电动球阀（4.3）均与PLC控制器（5）电性连接；PLC控制器（5）通过网线连接有通讯模块（6），通讯模块（6）通过传输天线（7）将采集到的PLC控制器（5）中的数据实时发送至网络终端。2.根据权利要求1所述的一种煤层气螺杆压缩机气量控制及远传监控系统,其特征在于：所述螺杆压缩机（1）包括依次连接的压缩机变频器（1.1）、压缩机电机（1.2）和压缩机主机（1.3），其中压缩机变频器（1.1）通过PLC控制器（5）的控制实现频率的变化，压缩机变频器（1.1）控制压缩机电机（1.2）驱动压缩机主机（1.3）运行，进气管路（2.1）和供气管路（2.2）均连接在压缩机主机（1.3）上；螺杆压缩机（1）的壳体外侧设置有压缩机触摸屏（13），压缩机触摸屏（13）通过网线与PLC控制器（5）连接。3.根据权利要求2所述的一种煤层气螺杆压缩机气量控制及远传监控系统,其特征在于：所述进气压力传感器（3.1）下游的进气管路（2.1）上设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇鹏，郭盛强，任鸽，何庆宏，李婷婷，
申请(专利权)人：山西蓝焰煤层气集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：