一種利用余廢熱的移動(dòng)式lng供氣裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種利用余廢熱的移動(dòng)式LNG供氣裝置，包括LNG儲(chǔ)存設(shè)備和車載氣化調(diào)壓集裝箱兩部分；所述車載氣化調(diào)壓集裝箱內(nèi)安設(shè)有蓄熱式氣化器；所述蓄熱式氣化器內(nèi)部設(shè)置有第一換熱管和第二換熱管，所述第一換熱管和第二換熱管的進(jìn)出口均安裝在同一管板上，兩端封頭被隔板分成兩室；所述LNG儲(chǔ)存設(shè)備通過(guò)管道與蓄熱式氣化器連接。本實(shí)用新型供氣時(shí)無(wú)需外接電源或其他動(dòng)力源，通過(guò)蓄熱式氣化器回收的余廢熱氣化LNG，氣化量受環(huán)境的影響極小，設(shè)備供氣量大且氣化速度快，同時(shí)設(shè)置的電控柜和安全裝置保證了供氣的安全可靠性，具有結(jié)構(gòu)緊湊、移動(dòng)方便、節(jié)能環(huán)保、啟動(dòng)速度快、供氣能力強(qiáng)、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、安全可靠性高的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種利用余廢熱的移動(dòng)式LNG供氣裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及液化天然氣供氣領(lǐng)域，具體涉及一種利用余廢熱的移動(dòng)式LNG供
氣裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在節(jié)能減排的大背景下，天然氣即將成為我國(guó)城市燃?xì)獾闹鲗?dǎo)氣源。隨著城市天然氣供氣的普及，如何保障用戶在檢修改造過(guò)程中及用氣高峰的連續(xù)穩(wěn)定用氣，成為燃?xì)夤久媾R的一個(gè)重要問(wèn)題。發(fā)明專利CN102606880A及實(shí)用新型專利CN201057357Y和CN201310744Y公開(kāi)的技術(shù)方案能夠在一定程度上緩解這一問(wèn)題，但上述技術(shù)方案在供氣安全性上均有所欠缺，且其所采用的氣化器存在氣化速度慢、占地面積大及環(huán)境適應(yīng)性差等缺點(diǎn)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定供氣，更不能在管網(wǎng)大范圍檢修或管網(wǎng)長(zhǎng)期供氣不足的情況下使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的就在于解決上述技術(shù)方案中存在的不足，而提供一種利用余廢熱的移動(dòng)式LNG供氣裝置。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下所述:
[0005]一種利用余廢熱的移動(dòng)式LNG供氣裝置，包括LNG儲(chǔ)存設(shè)備和車載氣化調(diào)壓集裝箱兩部分；所述LNG儲(chǔ)存設(shè)備為L(zhǎng)NG槽車、罐式集裝箱等常規(guī)設(shè)備。車載氣化調(diào)壓集裝箱內(nèi)安設(shè)有蓄熱式氣化器、電控柜、過(guò)濾器、調(diào)壓器、流量計(jì)、THT加臭機(jī)、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器以及防過(guò)液裝置、可燃?xì)怏w報(bào)警器、報(bào)警探頭、手提式干粉滅火器、截止閥、緊急切斷電磁閥、超壓切斷閥和安全放散閥等安全裝置；所述LNG儲(chǔ)存設(shè)備通過(guò)管道與蓄熱式氣化器連接；所述蓄熱式氣化器內(nèi)部設(shè)置有用于取熱的第一換熱管和用于氣化LNG的第二換熱管，所述第一換熱管和第二換熱管的進(jìn)出口均安裝在同一管板上；蓄熱式氣化器兩端的封頭被隔板分成兩室，分別作為供熱流體的進(jìn)出口及LNG的進(jìn)出口 ；所述換熱管配置于管束支撐隔板上，換熱管周圍填充有相變材料并浸沒(méi)在導(dǎo)熱介質(zhì)中；所述換熱管包括第一換熱管和第二換熱管；蓄熱式氣化器的外壁上設(shè)有一層保溫材料和用于測(cè)量相變材料溫度的溫度表。
[0006]上述設(shè)備中，所述LNG儲(chǔ)存設(shè)備通過(guò)管道與LNG入口法蘭、截止閥、緊急切斷電磁閥和蓄熱式氣化器液相入口順次相連，所述蓄熱式氣化器氣相出口通過(guò)管道與防過(guò)液裝置、過(guò)濾器、超壓切斷閥、調(diào)壓器、安全放散閥、流量計(jì)、THT加臭機(jī)、截止閥和天然氣出口法蘭順次相連，蓄熱式氣化器氣相出口與防過(guò)液裝置之間的連接管道上還依次設(shè)置有測(cè)量氣化器后溫度和壓力的第一溫度傳感器和第一壓力傳感器、THT加臭機(jī)與截止閥之間的連接管道上還依次設(shè)置有測(cè)量出站氣體溫度和壓力的第二溫度傳感器和第二壓力傳感器。
[0007]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型所有設(shè)備均采用不銹鋼或合金等防腐材料進(jìn)行制造。
[0008]進(jìn)一步地，所述車載氣化調(diào)壓集裝箱管路上設(shè)置有位于不同方位的LNG入口法蘭和天然氣出口法蘭，便于在不同地段通過(guò)不銹鋼軟管與LNG儲(chǔ)存設(shè)備和燃?xì)夤芫W(wǎng)相連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述電控柜內(nèi)自帶車載電瓶，通過(guò)電線與傳感器、流量計(jì)及報(bào)警探頭相連，接收傳入的氣化器后溫度壓力、出站氣體溫度壓力流量及泄漏報(bào)警信號(hào)，通過(guò)電路向可燃?xì)怏w報(bào)警器及緊急切斷電磁閥輸出控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)泄漏聲光報(bào)警和事故緊急切斷。
[0010]進(jìn)一步地，所述調(diào)壓器為軸流式調(diào)壓器或自力式調(diào)壓器，范圍可調(diào)。
[0011]進(jìn)一步地，所述過(guò)濾器為筒型過(guò)濾器或Y型過(guò)濾器。
[0012]進(jìn)一步地，所述流量計(jì)為帶溫度、壓力補(bǔ)償?shù)臏u輪流量計(jì)、羅茨流量計(jì)或超聲波流量計(jì)，且其信號(hào)傳送到電控柜。
[0013]進(jìn)一步地，所述THT加臭機(jī)為手動(dòng)加臭機(jī)或自動(dòng)加臭機(jī)。
[0014]進(jìn)一步地，所述換熱管呈U型、S型或螺旋式，其內(nèi)外表面為光滑面或翅片表面。
[0015]進(jìn)一步地，所述相變材料為一種或幾種儲(chǔ)能密度大、導(dǎo)熱系數(shù)高、腐蝕性較小、成本較低、性能穩(wěn)定的無(wú)機(jī)相變材料、有機(jī)相變材料或復(fù)合相變材料，其相變溫度介于45?350°C，所述利用余廢熱的移動(dòng)式LNG供氣裝置的工作原理及過(guò)程如下:
[0016](I)蓄熱過(guò)程:將供熱流體(這部分流體主要來(lái)自于工業(yè)廢熱、余熱等暫時(shí)不用的熱，而且該流體的溫度要高于蓄熱相變材料的相變溫度)通過(guò)第一換熱管，與周圍的導(dǎo)熱介質(zhì)及相變材料發(fā)生熱量交換，相變材料吸熱而不斷升溫，當(dāng)達(dá)到一定溫度時(shí)發(fā)生相變，從而將能量?jī)?chǔ)存。
[0017](2)供氣過(guò)程:LNG儲(chǔ)存設(shè)備與車載氣化調(diào)壓集裝箱經(jīng)城市道路運(yùn)至供氣現(xiàn)場(chǎng)，LNG經(jīng)管路從LNG儲(chǔ)存設(shè)備進(jìn)入蓄熱式氣化器后吸收其儲(chǔ)存的熱量升溫氣化、再依次經(jīng)過(guò)調(diào)壓、計(jì)量及加臭處理后，通過(guò)氣相出口輸出到燃?xì)夤芫W(wǎng)。
[0018]本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0019]該裝置供氣時(shí)無(wú)需外接電源或其他動(dòng)力源，通過(guò)蓄熱式氣化器回收的余廢熱氣化LNG，氣化量受環(huán)境的影響極小，設(shè)備供氣量大且氣化速度快，同時(shí)設(shè)置的電控柜和安全裝置保證了供氣的安全可靠性，具有結(jié)構(gòu)緊湊、移動(dòng)方便、節(jié)能環(huán)保、啟動(dòng)速度快、供氣能力強(qiáng)、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、安全可靠性高的特點(diǎn)，可應(yīng)用在局部地區(qū)管網(wǎng)及流動(dòng)作業(yè)單位的應(yīng)急供氣，氣源補(bǔ)充調(diào)峰，局部管網(wǎng)補(bǔ)壓以及獨(dú)立小區(qū)用戶正常供氣、新用戶的前期供氣服務(wù)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型的利用余廢熱的移動(dòng)式LNG供氣裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為蓄熱式氣化器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0023]實(shí)施例:
[0024]如圖1所示為本實(shí)用新型提供利用余廢熱的移動(dòng)式LNG供氣裝置結(jié)構(gòu)示意圖，圖中所示為=LNG儲(chǔ)存設(shè)備1，車載氣化調(diào)壓集裝箱2，LNG入口法蘭201，天然氣出口法蘭202，液相入口法蘭203，氣相出口法蘭204，供熱流體入口法蘭205，供熱流體出口法蘭206，截止閥(21、21’、217、217’)，緊急切斷電磁閥22，蓄熱式氣化器23，電控柜24，手提式干粉滅火器25，第一溫度傳感器26，第一壓力傳感器27，防過(guò)液裝置28，過(guò)濾器29，超壓切斷閥210，調(diào)壓器211，安全放散閥212，流量計(jì)213，THT加臭機(jī)214，第二溫度傳感器215，第二壓力傳感器216，可燃?xì)怏w報(bào)警器218、報(bào)警探頭219，報(bào)警探頭219’，管道3。
[0025]圖2為蓄熱式氣化器結(jié)構(gòu)示意圖；圖中所示為:蓄熱式氣化器23，第一換熱管231，相變材料232，導(dǎo)熱介質(zhì)233，第二換熱管234，保溫材料235和溫度表236，管束支撐隔板237，隔板238。
[0026]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施例，所有設(shè)備均采用不銹鋼進(jìn)行制造，LNG儲(chǔ)存設(shè)備I通過(guò)一根2m長(zhǎng)的不銹鋼軟管3與車載氣化調(diào)壓集裝箱2管路上設(shè)置的LNG入口法蘭201相連接，LNG入口法蘭通過(guò)管路與截止閥(21或21’)、緊急切斷電磁閥22及蓄熱式氣化器23的液相入口法蘭203順次相連，蓄熱式氣化器的內(nèi)部設(shè)置有用于取熱的第一換熱管231和用于氣化LNG的第二換熱管234,換熱管的進(jìn)出口均安裝在同一管板上,兩端封頭被隔板238分成兩室并設(shè)置有供熱流體入口法蘭205、供熱流體出口法蘭206、液相入口法蘭203及氣相出口法蘭204，分別作為供熱流體的進(jìn)出口及LNG的進(jìn)出口，換熱管配置有管束支撐隔板237，周圍填充有相變材料232并浸沒(méi)在導(dǎo)熱介質(zhì)233中，蓄熱式氣化器23的外壁上設(shè)有一層保溫材料235和用于測(cè)量相變材料溫度的溫度表236,蓄熱式氣化器23的氣相出口法蘭通過(guò)管道與防過(guò)液裝置28、過(guò)濾器29、超壓切斷閥210、調(diào)壓器211，安全放散閥212，流量計(jì)213，THT加臭機(jī)214、截止閥(217或217’)和天然氣出口法蘭202順次相連，蓄熱式氣化器氣相出口與防過(guò)液裝置之間的連接管道上還依次設(shè)置有測(cè)量氣化器后溫度和壓力的第一溫度傳感器26和第一壓力傳感器27、THT加臭機(jī)與截止閥之間的連接管道上還依次設(shè)置有測(cè)量出站氣體溫度和壓力的第二溫度傳感器215和第二壓力傳感器216，車載氣化調(diào)壓集裝箱還配備有電控柜24和手提式干粉滅火器25，電控柜通過(guò)電線與傳感器、流量計(jì)及報(bào)警探頭219、219’相連，接收傳入的溫度、壓力、流量及泄漏報(bào)警信號(hào)，通過(guò)電路向可燃?xì)怏w報(bào)警器218及緊急切斷電磁閥22輸出控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)泄漏聲光報(bào)警和事故緊急切斷。
[0027]進(jìn)一步地，所述的LNG儲(chǔ)存設(shè)備I采用有效容積為40 m3 (氣態(tài)體積約24000 Nm3)的罐式集裝箱，所述的LNG入口法蘭201、液相入口法蘭203的通徑為25mm，所述氣相出口法蘭204和天然氣出口法蘭202的通徑為100 mm，所述蓄熱式氣化器23的氣化能力為1000Nm3/h，其換熱管結(jié)構(gòu)采用U型，內(nèi)外表面為翅片表面，周圍填充有稀土相變蓄熱材料40噸，其相變溫度為75°C°C，相變潛熱為21(T315 KJ/kg，導(dǎo)熱介質(zhì)采用導(dǎo)熱油，氣化器的整體尺寸為5500X2100X 1600mm，占地面積比空溫式氣化器減小了約30%。
[0028]進(jìn)一步地，LNG在氣化后依次流過(guò)防過(guò)液裝置、Y型過(guò)濾器進(jìn)入軸流式調(diào)壓器211，調(diào)壓后壓力為2.5即&?0.35 MPa，供氣能力均滿足1000 Nm3/h的流量要求，再經(jīng)帶溫度、壓力補(bǔ)償?shù)牧_茨流量計(jì)計(jì)量，自動(dòng)加臭機(jī)加臭后通過(guò)通徑100 _的天然氣出口法蘭連接到燃?xì)夤芫W(wǎng)。
[0029]作為本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施例，應(yīng)用所述利用余廢熱的移動(dòng)式LNG供氣裝置回收一熱電廠鍋爐排煙氣的廢熱對(duì)中壓管網(wǎng)進(jìn)行應(yīng)急供氣，最大供氣量為1000 Nm3/h，出口壓力為0.35 MPa,出口溫度為0?35°C，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)供氣。
[0030]利用余廢熱的移動(dòng)式LNG供氣裝置，其工作過(guò)程如下:
[0031](I)蓄熱過(guò)程:將溫度為22(T250°C的高溫?zé)煔馔ㄈ氲谝粨Q熱管，與導(dǎo)熱油及相變材料發(fā)生熱量交換，相變材料因吸熱而不斷升溫，在未達(dá)到相變溫度以前，相變材料存儲(chǔ)顯熱，獲得足夠的熱量后會(huì)逐漸發(fā)生相變儲(chǔ)存潛熱，相變結(jié)束并達(dá)到設(shè)定溫度100°c時(shí)蓄熱過(guò)程完成，蓄熱量為顯熱(6(T10(TC)加潛熱，40噸蓄熱材料一次蓄熱儲(chǔ)存總熱量約為362萬(wàn)千卡。
[0032](2)供氣過(guò)程:LNG儲(chǔ)存設(shè)備與車載氣化調(diào)壓集裝箱經(jīng)城市道路運(yùn)至供氣現(xiàn)場(chǎng)，連接好管路后，-160°C的LNG經(jīng)管路從LNG儲(chǔ)存設(shè)備進(jìn)入蓄熱式氣化器。在供氣初期，LNG迅速吸收相變材料存儲(chǔ)的顯熱升溫氣化；隨著供氣時(shí)間變長(zhǎng)，相變材料逐漸發(fā)生晶格變化并釋放所存的潛熱；最終，其溫度下降達(dá)到規(guī)定的溫度(5(T60°C)并釋放出剩余顯熱，釋熱結(jié)束。在此過(guò)程中，LNG迅速氣化，氣化后的天然氣再依次經(jīng)過(guò)調(diào)壓、計(jì)量及加臭處理后，通過(guò)氣相出口輸出到燃?xì)夤芫W(wǎng)。
[0033]應(yīng)當(dāng)理解，以上借助優(yōu)化實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行的詳細(xì)說(shuō)明是示意性的而非限制性的，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】?jī)H限于此，對(duì)于本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，對(duì)各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型提交的權(quán)利要求書(shū)確定的專利保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種利用余廢熱的移動(dòng)式LNG供氣裝置，其特征在于，包括LNG儲(chǔ)存設(shè)備(I)和車載氣化調(diào)壓集裝箱(2)兩部分；所述車載氣化調(diào)壓集裝箱(2)內(nèi)安設(shè)有蓄熱式氣化器(23);所述蓄熱式氣化器(23)內(nèi)部設(shè)置有用于取熱的第一換熱管(231)和用于氣化LNG的第二換熱管(234)，所述第一換熱管(231)和第二換熱管(234)的進(jìn)出口均安裝在同一管板上；蓄熱式氣化器(23)兩端的封頭被隔板分成兩室，分別作為供熱流體的進(jìn)出口及LNG的進(jìn)出口 ；所述換熱管配置于管束支撐隔板(237 )上，換熱管周圍填充有相變材料(232 )并浸沒(méi)在導(dǎo)熱介質(zhì)(233)中；所述換熱管包括第一換熱管(231)和第二換熱管(234);所述LNG儲(chǔ)存設(shè)備(I)通過(guò)管道(3 )與蓄熱式氣化器(23 )連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用余廢熱的移動(dòng)式LNG供氣裝置，其特征在于，所述LNG儲(chǔ)存設(shè)備(I)為L(zhǎng)NG槽車或罐式集裝箱；所述車載氣化調(diào)壓集裝箱(2)還包括電控柜(24)、過(guò)濾器(29)、調(diào)壓器(211)、流量計(jì)(213)、THT加臭機(jī)(214)、第一溫度傳感器(26)、第二溫度傳感器(215)、第一壓力傳感器(27)、第二壓力傳感器(216)以及安全裝置；所述安全裝置包括防過(guò)液裝置(28)、可燃?xì)怏w報(bào)警器(218)、報(bào)警探頭(219、219’)、手提式干粉滅火器(25)、截止閥(21、21’、217、217’)、緊急切斷電磁閥(22)、超壓切斷閥(210)和安全放散閥(212);所述LNG儲(chǔ)存設(shè)備(I)通過(guò)管道與LNG入口法蘭、截止閥(21、21’)、緊急切斷電磁閥(22)和蓄熱式氣化器液相入口順次相連，所述蓄熱式氣化器氣相出口通過(guò)管道與防過(guò)液裝置(28)、過(guò)濾器(29)、超壓切斷閥(210)、調(diào)壓器(211)、安全放散閥(212)、流量計(jì)(213)、THT加臭機(jī)(214)、截止閥(217、217’ )和天然氣出口法蘭順次相連，蓄熱式氣化器氣相出口與防過(guò)液裝置之間的連接管道上還依次設(shè)置有測(cè)量氣化器后溫度和壓力的第一溫度傳感器(26)和第一壓力傳感器(27)、THT加臭機(jī)與截止閥之間的連接管道上還依次設(shè)置有測(cè)量出站氣體溫度和壓力的第二溫度傳感器(215)和第二壓力傳感器(216);所述蓄熱式氣化器(23)外壁上設(shè)有一層保溫材料(235)和用于測(cè)量相變材料溫度的溫度表(236)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用余廢熱的移動(dòng)式LNG供氣裝置，其特征在于，所述車載氣化調(diào)壓集裝箱(2)管路上設(shè)置有位于不同方位的LNG入口法蘭和天然氣出口法蘭。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用余廢熱的移動(dòng)式LNG供氣裝置，其特征在于，所述電控柜(24)內(nèi)自帶車載電瓶，通過(guò)電線與傳感器(26、27、215、216)、流量計(jì)(213)及報(bào)警探頭(219、219’)相連，接收傳入的氣化器后溫度壓力、出站氣體溫度壓力流量及泄漏報(bào)警信號(hào)，通過(guò)電路向可燃?xì)怏w報(bào)警器(218)及緊急切斷電磁閥(22)輸出控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)泄漏聲光報(bào)警和事故緊急切斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用余廢熱的移動(dòng)式LNG供氣裝置，其特征在于，所述調(diào)壓器(210)為軸流式調(diào)壓器或自力式調(diào)壓器，范圍可調(diào)；所述過(guò)濾器(212)為筒型過(guò)濾器或Y型過(guò)濾器。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用余廢熱的移動(dòng)式LNG供氣裝置，其特征在于，所述流量計(jì)(213)為帶溫度、壓力補(bǔ)償?shù)臏u輪流量計(jì)、羅茨流量計(jì)或超聲波流量計(jì)，且其信號(hào)傳送到電控柜(24);所述THT加臭機(jī)(214)為手動(dòng)加臭機(jī)或自動(dòng)加臭機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用余廢熱的移動(dòng)式LNG供氣裝置，其特征在于，所述第一換熱管和第二換熱管呈U型、S型或螺旋式，其內(nèi)外表面為光滑面或翅片表面。
【文檔編號(hào)】F17C13/02GK203823429SQ201420133929
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】樊栓獅, 孫超, 郎雪梅, 王燕鴻, 溫永剛 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)